陈永泽

摘 要：当前社会的发展已经无法离开电能，各种生产设备、管理设备以及计算机等均需要以电能作为基础能源，因此我国的电网扩建工程一直在不断深化。电网规模的扩大也使得传统的变电站运行技术无法满足现代需求，必须引入自动化技术进行改造，保证变电站设备的工作效率。该文对变电站综合自动化技术进行研究，首先介绍了当前国内变电站技术的发展情况，并阐述了其未来的发展趋势，以期能为相关工作提供参考。

关键词：变电站 自动化技术 发展趋势

中图分类号：TM762 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（c）-0017-02

變电站是电网运输当中的重要环节，其起到了调整电压的作用，从而使输送的电压能够满足用户端的需求。变电站的各种设备均是以计算机进行控制，利用信号的传输、处理、调控等方式实现统一调度，同时将各种数据反映在屏幕上。但目前国内综合性自动化技术在变电站控制设备中的应用范围较窄，使得人力消耗量较大，而且硬件和软件均存在不同程度的缺陷，导致变电站自动化改造工作面临困难。

1 目前变电站综合自动化体系的相关技术

1.1 信息采集处理

自动化管理体系的基础就是信息的采集和处理，目前应用的技术包括交流和直流两种采样技术，其均是对模拟数据进行采集。采集的数据主要是变电站进线端、输出端的功率、电压等，同时还需要对变压设备温度、母线内电压、电容补偿信号等数据进行采集。我国采用的是以光电隔离为基础的周期性扫描采集方式，并且还能够获得输电中断过程中的状态数据，例如断电闸刀状态、隔离开关状态、警报状态等[1]。脉冲量的采集也是数据采集技术的重要工作内容，其能够获得输电线路中脉冲信号的电能量，并对其进行统计、核算以及命令调整。

1.2 保护技术

变电站内的自动化设备本身也需要借助电能作为能源，因此其在变更和控制电压的同时也需要对自身进行保护。该技术下主要包括自动开关、投入技术，在设备接收到系统的信息之后，保护设备就能够根据情况作出相应的处理动作，确定故障信息、保护类型等，同时在保护之后对故障信息进行修改。另外，为了更好地避免设备异常导致的开关误动、不动等情况，应该另外设置人工跳合闸装置。

1.3 数据库技术

任何自动化设备均必须包含数据库，这一技术是存储各类数据的重要结构。数据库内存储的数据主要包含了基本、归档、对象三种数据形式，基本数据指的是变电站内更改前后电压、电流、设备温度、接头位置、设备功率、运行状态等各种数据。对象数据则是指一次设备运行过程中各类数据的集合，也是实际波动数据，这类数据能够为自动化操作提供参考标准，使得自动化系统工作时更加快捷和准确。归档数据就是指将基本和对象数据进行统一的整理，然后存储在具体的文件夹内，便于今后应用时快速寻找[2]。

1.4 综合自动化技术结构模式

当下变电站综合自动化技术结构模式主要分为三种。其一是集中分布式，这一结构模式下的自动化设备内拥有多个CPU处理器，使得自动化设备能够同时应对多个操作指令，大大缩减了该技术的反应时间，同时增加了工作效率。同时不同设备内的各类功能模块可通过变电站内局域网形成连接，以数据传输、采集和处理技术完成设备的操控[3]。如果其中一个功能模块发生故障，并不会影响其他模块的工作，为系统检修提供了更多的时间。

其二是集中式，这种结构模式与集中分布式最大的不同就在于其以单一CPU作为处理模块，不论数据的采集，还是处理、传输等均由单一计算机来完成，并且需要部分人工操作才能够满足多任务工作的开展。因此这一结构模式通常应用在规模较小的低压变电站内，目的在于节约自动化技术构建成本。

其三是分散分布式，这一结构模式是在集中分布式基础上演变而来，在实际构建时需要将变电站内的设备分为多个层次。最常用的就是两层和三层结构，其中两层结构模式包括变电站主体层和间隔层，而三层结构模式则在此基础上增加了通信层。自动化技术当中的所有参与测量、监控的设备均安装于间隔层内，并且各技术单元以局域网光缆进行连接，降低了外部接线所要面对的电磁波干扰问题，保证了数据传输的准确性。该结构模式继承了集中分布式独立的有点，使得自动化技术内单一功能模块的故障难以对整体构成影响，同时分散分布式结构还具有可扩展性特点，能够不断地将新型技术加入到该结构模式当中，不会因为单一点技术改进造成主控制中心的问题[4]。

2 未来变电站综合自动化技术的发展趋势

2.1 数据采集和处理的同步性

现代国内外变电站内应用的数据采集和处理设备是完全独立的，在完成数据采集后，需要通过网络传输的方式将其发往处理设备内，这就导致了处理时间滞后的问题，影响自动化操作的即时性。因此，在未来变电站综合自动化技术发展时，必须将数据的采集、处理以及传输完全融入到单一设备内，使得数据的采集和处理能够同步开展，节约整体数据判断的时间。同时，还应该研发数据智能分流技术，该技术相当于数据处理的开关或分流器，能够将不同属性的数据发往不同的处理器或设备进行分析，这样就能够实现具有针对性的自动化分析。

2.2 操作界面的规划发展

当前国内各地区、各级变电站的工作存在一定的差异，使得自动化设备在早期研发过程中需要根据实际工作情况来设计，这也就造成了大多数变电站自动控制系统的界面无法统一，虽然可以具有针对性地提升操控效率，但是并不利于该技术系统的统一修理。如果运行时某一变电站发生故障，则需要根据变电站的情况制定维修方案，大大提升了维修成本和工作量。因此，国内应该开展综合自动化技术操作界面的标准化改革，按照统一的标准对操作界面的功能项进行设计，并且结合当前我国变电站的实际工作情况，设置多重子操作功能的界面设计方式，由此在维修的过程中可以根据故障情况采取统一的维修方式，节省了维护成本[5]。

2.3 在线监控和维护技术

现在控制技术已经成为了当前各类自动化技术的核心，变电站内涉及的自动化设备数量较多，单纯依靠传统的自动化系统很难实现全面的在线操作，仍有部分需要实地手动控制。随着现代智能网络技术的发展和应用，可以借助其优势技术，对监控数据进行高速传输，并且避免电磁波的干扰，从而真正实现在线自动化监控和维护工作。

3 结语

变电站综合自动化技术主要包括信息采集、设备保护以及数据库存储技术，并且还拥有三种不同的结构模式，在未来该技术发展时必然会向着数据同步采集处理、在线监控以及统一操作的方向。

参考文献

[1] 周殿赫.变电站综合自动化技术发展现状综述[J].电气时代，2011（9）：82-83.

[2] 孔祥伦.简述变电站综合自动化系统关键技术及发展趋势[J].通讯世界，2014（8）：77-78.

[3] 郑山海，郭纾好，徐天福.对变电站综合自动化系统及其技术应用研究[J].建材发展导向，2011，9（13）：281-282.

[4] 刘学超，邵帅.浅析变电站综合自动化系统关键技术及发展趋势[J].科技与企业，2012（23）：73.

[5] 张耀春.数字化变电站综合自动化技术升级改造要点分析[J].科技与企业，2012（15）：111.