宫倩倩 亢坤

摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，变电站建设越来越多。现阶，核电、风电、光伏发电等新能源建设已成发展趋势，电网电压等级已向特高压迈进，电网的规模越来越大，变电站的数量越来越多，电网的安全、稳定、经济运行十分重要。本文首先分析了配电站自动化的必要性，其次探讨了变电站自动化现存问题与解决措施，以供参考。

关键词：变电站;自动化;问题;解决措施

引言

为减少人力投入，同时降低工作难度，自动化系统被广泛应用到了变电站当中，工作人员可以通过电子信息技术合理控制与变电站和电力系统相关的各项参数，对于变电站运行安全系数的提升而言有十分明显的效果。

1变电站自动化的必要性

传统的变电站对电气设备的使用主要存在以下三点不足：①电气系统结构复杂、设备老化，通常不具备自我报错、故障修复的功能，稳定性不足，安全问题较多;②常规设备独立操控难以做到全矿井的覆盖，监控数据分析不全面，实时监控系统落后，对煤矿变电站的工作效率和安全运行产生制约影响;③煤矿电气系统设备繁多，并且容易受环境的影响，导致对系统运维工作量的增大，在缺乏统筹管理的情况下，很容易出现操作混乱的现象。

2变电站自动化现存问题与解决措施

2.1温、湿度影响启动

输电网中的变电站和变电站使用的自动化设备基本一样。但是大多数变电站在设计的的时候没有设计空调和冬季采暖设备，因此变电站所采用的微机远动装置（RTU）和输电网一样的话，在冬季或温度过低的时候就会出现启动困难，甚至无法启动的现象。很多RTU制造厂家使用的芯片为民品级的，民品级芯片的工作温度为0℃～55℃，由于冬季我国北方大部分地区气温恶劣，变配电站室内温度有时候会降到-15℃以下，温度低使RTU设备难以启动，最终使设备无法正常工作。为克服RTU设备低温启动困难问题，一些制造厂家在重要的环节采用工业级芯片，但使用工业级芯片会使设备制造成本大大增加。通过对器件在严寒环境中运行特性的深入研究得出，假如RTU以不间断的运行状态进入低温环境，通常情况下，RTU可以延续自己的工作状态，即便工作环境温度在-15℃以下。正是因为器件运行过程中自身发热，器件自身发出的热可以维持器件自身在严寒条件下工作所需要的管芯极限温度。所以，在低温环境中不能选用低功耗的器件。在严寒环境中万一设备掉电或人误操作停机，停机后器件自身就不会再发热，而且环境温度低芯片自身温度会极速降低，这样给设备的再启动带来巨大困难。研究表明，要提高RTU设备的启动成功的概率，就必须在每次开机后给RTU设备一段充分预热时间，等到设备预热完成后再啟动设备。因此可以将工业品级芯片用在能在严寒工作环境下的监视定时器（WDT）设备上，民用级芯片依然用在RTU和其他设备上。监视定时器（WDT）一直保持正常运行，假如RTU没有被正常启动，经过一个时间阶梯后就会使监视定时器（WDT）产生报警，同时对RTU再进行启动，假如再启动不成功会一直重复此过程，直到RTU启动成功后结束此过程。另外，采用环境机箱，使用半导体元件PTC加热，从而使环境机箱的温度适合设备启动运行的要求。半导体加热元件PTC和抽、排风机一起配合使用，还可以有效地降低环境机箱和设备湿度，起到除湿和预防结露的作用。但是这种方案的缺点是PTC断电后再送电时需要较长的一段时间才能将环境机箱的温、湿度加热到机箱所需温、湿度。

2.2通讯调试

在自动化系统当中，可供选择的智能设备生产厂家很多，但他们的通讯规格并不统一。为保障后续变电站的通讯正常，需要在调试过程中使用自行编程的方式改善通讯效果，但此种方式需要投入较多时间和精力，成本难以控制。数据终端在电力系统中发挥的效果十分重要，主要原因在于终端属于中间设备，一般会设置在计量主站当中，发挥数据、存储、处理、转发和采集的作用。在调试工作落实的过程中，工作人员可以将相关的工程打开，并结合工程属性灵活调整调试工作的细节。

2.3配网自动化系统平台繁杂缺乏统一调度管理

配网自动化系统主要由地理信息系统、数据采集与监控系统、停电管理系统、用户信息系统、变电所自动化系统及馈线自动化等系统组成，系统平台较为繁杂，需要生产管理、系统客服等部门之间的相互协调和配合，从而实现统一的调度管理。然而，纵观配网自动化系统在城市电网中的应用现状，发现各部门间未进行良好的协调与对接，系统与系统间的信息无法互通，无法实现资源的共享与利用，造成了电力资源的浪费，制约了城市电网的发展。与传统配电网系统相比，配网自动化系统可以实现电力资源的合理调配，提高城市电网安全运行水平，具有智能化和自动化两方面的突出优势。因此，若要提高配网自动化的技术运用水平，促进其在城市电网中的应用，可从以下方面入手：一是设置简洁的系统结构，并进行优化，尽量简洁，做到不依赖通信、不依赖变电站及主站、不依赖设备及网架，将差异化的技术路线应用其中，切实提高技术运用水平;二是充分考虑系统的运行条件，提高技术运用水平并不意味着要将系统进行大规模整改，而应以地方经济发展实情为基础，尽量简化、减少工作量，逐步实现技术更新;三是尽量实现配电网各项系统功能的实用化，无需过度追求高科技，应以适合电网架构及满足当地居民用电需求为标准，建立能及时解决供应故障、能与其他信息系统相融合的实用型配网自动化系统。

2.4不能准确地对电量进行采集

1）脉冲丢失弊端。出于短暂的大挠动引起RTU死机。尽管监视定时器（WDT）可以复位，重新启动RTU使其重新回到工作状态。由于复位操作，以前的脉冲计数值也跟着复位丢失。虽然可采用断电保持型寄存器EPROM或者采用设备内部电池维持RAM中的脉冲计数不丢失，但是RTU在恢复运行过程中存储器是不存储脉冲的，所以这个过程中的脉冲将会永久丢失。2）电磁干扰弊端，由于RTU装置与脉冲电能表之间的连接电缆很长，电缆过长特别容易在电缆上产生电磁干扰，在设备接受端将产生很多假脉冲，或者脉冲的波形发生畸变。这些因素会使接受端脉冲数量比正常时偏大。以上两个因素将导致脉冲数出现高低变化，表现出脉冲数无规律性，而且用软件也无法进行修正。这是当前许多SCA-DA系统不能得到实际应用的关键。电量采集还有一种方式是用串口（RS-485）将RTU和智能电能表连接起来。智能电能表精度非常高。而且智能电能表还实时地把当前表盘值上传给RTU。假如RTU因为某种原因关机一段时间，也不会对电量采集造成任何影响。

结语

综上所述，目前，变电站的实时监控和远动技术正向着功能分散化和通信网络化的方向发展，大家逐渐接受了EC规范，采纳了分散式厂站监控的概念（将分散在各个间隔的测控单元或测控保护综合单元的信息收集、汇总到站控层的主控单元，根据调度需求进行处理，将部分或全部信息远传调度控制中心）。这样网络通信就成了分散式厂站监控系统的重要环节，通信的模式决定了微机监控系统的性能。网络技术的成熟应用为分散式厂站微机监控系统的性能提升创造了条件。

参考文献

[1]曾通.阐述配网自动化系统在城市电网中的应用[J].城市建设理论研究，2014（10）：2138-2139.

[2]岳彩勇，翟广鹏.配网自动化系统在城市电网中的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2015（14）：749-750.

[3]陈伯诚.城市电网中配网自动化系统的应用[J].中国新技术新产品，2015（3）：5.