郭 宝

（国网陕西省电力公司安康供电公司，陕西 安康 725000）

1 新形势下变电站综合自动化系统的现状

变电站综合自动化系统指通过先进的计算机技术、信息处理技术、现代电子技术和通信技术等，重新组合继电保护、远程装置、控制、测量、自动装置、信号和故障录波等二次设备，优化变电站系统设计，实时监控变电站的所有设备，以此自动控制、保护和调度通信设备，实现综合自动化管理。

综合自动化系统和传统的二次系统相比，各个保护和测控单元独立，能够自行通过计算机通信系统交换需要的信息数据，达到数据共享和协调的目的。此外，增加了微机监测、低频减载、监控、小电流接地选线和保护等功能，减少电缆与设备设施的配置，节约投资成本，提升了整个变电站运行的可靠性与安全性[1]。

2 新形势下发展变电站综合自动化的重要性

发展变电站综合自动化对当前确保变电站之间稳定的电力传输、电力分配监测和合理分配电力等方面发挥着重要作用。首先，变电站综合自动化建设可以通过实时收集变电站运行的相关信息监测变电站。其次，变电站综合自动化系统需要及时检测电网中存在的供电故障并隔离故障，避免发生电网安全事故。最后，综合自动化系统要满足电网系统应急控制和实时通信的需求，便于及时上报电网故障信息，委派维修人员及时排除故障，并准确记录变电站的相关维修信息，便于维修人员进行参考。

近年来，电网规模不断扩大和加建，导致电力输送线路的布局变得更加错综复杂，造成电力企业采集电网运行监测信息和故障信息的难度加大。市场经济新形势下，对电网建设提出了具备环境保护意识和可持续发展理念的新要求。因此，需要变电站综合自动化系统所具有的智能化、高科技化的实时监测功能、通信功能和故障隔离功能实现上述发展要求[2]。

3 新形势下变电站综合自动化系统组织结构

3.1 工作原理

通常情况下，变电站综合自动化系统按照模块化设计，典型硬件结构主要包括电源系统、模拟量输入回路、模拟量输出回路、通信回路、开关量输入回路、人机对话接口回路、开关量输出回路和微机系统等。微机保护系统装置和监控系统装置由不同的系统组成，硬件结构的原理基本相同，但两者系统装置中的软件和硬件模块数量组合不同。

模拟量输入、输出回路及开关量输出、输入回路是数据采集功能、自动控制功能实现的前提。电流、温度、电压、有功功率和无功功率等设备是模拟量，而微机系统的日常工作主要是识别数字量。因此，模拟信号需要转变成数字信号才可以输入微机系统，且微机系统指令必须转变成模拟量输出设备系统。

微机系统内部主要包括微机处理器、板块和存储器等，通常辅助嵌入式操作系统进行操作，并将相应的软件安装在系统上，达到特定功能的目的。另外，微机系统会借助通信系统、其他系统、调度中心实现通信。

3.2 主要功能

数据采集、控制与继电保护功能作为变电站综合自动化的基本功能，主要通过遥测、遥调、遥信和遥控等系统采集、控制数据，然后按照特定对象实现系统一体化装置保护。

系统中的监视功能十分重要。监视系统主要包括打印功能、运行监视故障记录、人机联系、测距、安全检视、事故顺序记录和事故追忆功能。系统连续自检功能主要是连续性自动检查自身装置的工作状态和I/O接口状态，及时找出存在的故障问题，并向终端系统发送相关数据，方便相关部门采取措施进行处理。例如，针对变电站的运行和维护过程中，通过监视功能的专用装置单元和相应软件模块，借助电压无功自动、小电流接地线、低频减负荷和备用电源自投功能控制运行状态，一旦出现故障问题会自行发送相应数据信息，方便工作人员及时维修，为供电的稳定性、可靠性提供保障[3]。

3.3 体系结构

体系结构模式主要包括集中式、完全分散式、分层分布式和分布集中式等。分布集中式的特点是能够面向变电站内部各个元器件和开关间隔进行设计，通过采集和保护控制装置，将变电站中开关间隔需要的全部数据集中到测控单元中，并将其传送到主次设备开关屏上，同时利用主控室主控单元中的现场总线和分散单元通信，实现功能分布和物理分散，以此管理收集信息数据。

4 新形势下变电站综合自动化的运行维护工作

4.1 远程维护

变电站综合自动化运行维护的增多，增加了工作人员的工作量。例如，自动化和智能化在变电站的应用中，能够通过中央信号系统检查系统后台软件的工作状态，然后借助主控端和被控端的功能进行传输。需要注意的是，日常运行过程中，需要结合实际情况，同步升级、更新控制厂站监控设备的杀毒软件和被控端监控软件的病毒库。在这一情况下，主站远程维护机和被控端厂站监控机同步工作，一旦被控端厂站后台监控软件出现异常状况，就会通过远程维护装置找出故障位置，然后利用主站数据验证机接收传送的资料并进行验证。如果被控端厂站后台监控软件崩溃，远程维护会自动通过主站端数据备份的程序恢复系统，避免故障范围进一步扩大，确保系统稳定运行。如图1所示。

图1 远程维护系统

4.2 数据备份

由于变电站日常运行过程中会出现许多数据，因此数据库备份非常重要，必须要做好监控、数据库和二次设备的定期备份、巡检工作，有效整合本地备份与异地备份，防止出现意外情况后造成数据库数据丢失和崩溃。另外，需要定期检查数据库备份的真实性，提升数据库精确度，并加大数据库修改的权限管理，以此设置数据库修改权限。维修人员修改数据库后，应做好前后备份工作，防止设备故障恢复后数据库存在安全隐患，确保电网正常运行。

4.3 通信设备维护

目前，变电站综合自动化运行过程中使用的通信设备为太网通信，这一方式能够精确查找引发装置故障的影响因素，确保监控信息的联系性与即时性。例如，更换变电站系统中保护装置的插件，经过相关的反复试验后，通过设置相应的通信参数实现保护装置，避免电网运行过程中出现异常情况。

4.4 站端系统运行维护

站端综合自动化系统运行维护中，要求检查监控后台和遥测一览表，查看数据是否及时更新和有无出现异常信号，并核对报警信号；同时，检查SOE时间与光字牌信号，检查VQC运行状态，确保监控系统、全站通信与测控保护装置的稳定性。另外，需检查总控与测控装置的运行状态，观察是否出现测控面板报警情况。需要注意的是，应检查GPS时钟，确保信息指示灯处于正常工作状态。例如，检查报警指示灯、电源指示灯、设备运行监视灯和运行指示灯，确保出现异常情况时会自动发出信号，方便工作人员检修与维护。检修过程中，要认真检查元器件有无冒烟、过热与异味。

4.5 主站系统运行维护

变电站综合自动化系统在运行过程中，员工要认真检查监控系统运行参数，确保电网运行处于平衡状态，检查各个变电站通道是否存在误码现象，做好相应的维护工作；同时，检查测控装置，确保通信正常，没有出现正常退出的测控装置。另外，应检查各个变电站的历史警告，确保油温、绕组温度和主变温度没有出现异常情况。

5 结 论

变电站综合自动化系统作为一项复杂且系统性较强的技术工程，要求工作人员必须结合有关规程，通过远程维护、数据备份、通信设备维护、站端系统运行维护和主站系统运行维护等方式，精确查找故障点，实时监控设备运行状态，为电网安全、稳定运行提供保障。