变电站综合自动化系统存在的问题

论文题目：变电站综合自动化系统存在的问题 姓 名：__ 身份证号：13______22318

变电站综合自动化系统存在的问题 梁奇 摘要： 近年来随着“两网”改造的深入和电网运行水平的提高大量采用远方集中监视、控制等变电站综合自动化系统既提高了劳动生产率又减少了人为误操作的可能。采用变电站综合自动化技术是计算机和通信技术应用的方向也是电网发展的趋势但同样也不可避免地带来了一些问题如变电站综合自动化系统的技术标准问题以及运行和检修的管理体制等问题。基于运行经验该文介绍了变电站综合自动化系统从技术、管理、人员素质等方面阐述了当前变电站综合自动化系统实际应用中存在的若干问题并针对这些问题提出了一些建议。 关键词： 变电站综合自动化系统；站内监控功能；通信规约；设备选型

1 变电站综合自动化系统的现状及其存在的问题 1.1 技术标准问题 目前变电站综合自动化系统的设计还没有统一标准因此标准问题（其中包括技术标准、自动化系统模式、管理标准等问题）是当前迫切需要解决的问题。

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1.1.1 生产厂家的问题 目前在变电站综合自动化系统选型当中存在着如所选系统功能不够全面产品质量不过关系统性能指标达不到要求等情况主要有以下问题： ?由于变电站综合自动化设备的生产厂家过分重视经济利益用户又过分追求技术含量而不重视产品的性能及实用性因而一批技术含量虽较高但产品并不过关甚至结构、可靠性很差的所谓高技术产品不断被使用。厂家只要有人买就生产改进的积极性不高甚至有些产品生产过程中缺乏起码的质量保证措施有些外购部件更是缺乏管理因而导致部分投产的变电站问题较多； ?有些厂家就某产品只搞技术鉴定没搞产品鉴定； ?另外生产厂家对变电站综合自动化系统的功能、作用、结构及各项技术性能指标宣传和介绍不够导致电力企业内部专业人员对系统认识不透彻造成设计漏洞较多。

1.1.2 不同产品的接口问题 接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一包括RTU、保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。当不同厂家的产品、种类很多时问题会很严重。

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如果所有厂家的自动化产品的数据接口遵循统一的、开放的数据接口标准则上述问题可得到圆满解决用户可以根据各种产品的特点进行选择以满足自身的使用要求。

1.1.3 抗干扰问题 关于变电站综合自动化系统的抗干扰问题亦即所谓的电磁兼容问题是一个非常重要然而却常常被忽视的方面。传统上的变电站综合自动化设备出厂时抗干扰试验手段相当原始仅仅做一些开关、电焊机、风扇、手提电话等定性实验到现场后往往也只加上开合断路器的试验一直没有一个定量的指标这是一个极大的隐患。

变电站综合自动化系统的抗干扰措施是保证综合自动化系统可靠和稳定运行的基础选择时应注意 合格的自动化产品除满足一般检验项目外主要还应通过高低温试验、耐湿热试验、雷电冲击电压试验、动模试验而且还要重点通过四项电磁兼容试验分别是：1 MHz脉冲干扰试验、静电放电干扰试验、辐射电磁场干扰试验、快速瞬变干扰试验。

1.1.4 传输规约和传输网络的选择问题 变电站和调度中心之间的传输规约。目前国内各个地方情况不统一变电站和调度中心之间的信息传输采用各种形式的规约如部颁CDT、SC-1801、DNP3.0等。

1995年IEC为了在兼容的设备之间达到互换的目的颁布了IEC 60870-5-传输规约为了使我国尽快采用远动传输的国

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际标准1997年原电力部颁布了国际规约的国内版本DL/T 634-1997并在1998年的桂林会议上进行了发布。该规约为调度端和站端之间的信息传输制定了标准今后站端变电站综合自动化设备与远方调度传输协议应采用规约。

站内局域网的通信规约。目前许多生产厂家各自为政造成不同厂家设备通信连接的困难和以后维护的隐患。

1997年IEC颁布了IEC 60870-5-103规约国家经贸委在1999年颁布了国际103规约的国内版本DL/T 667-1999并在2000年的__会议上进行了发布103规约为继电保护和间隔层（IED）设备与变电站层设备间 的数据通信传输规定了标准今后变电站综合自动化系统站内协议要求采用103规约。

电力系统的电能计量传输规约。对于电能计量采集传输系统IEC在1996年颁布的IEC 60870-5-102标准即我国电力行业标准DL/T 719-2000是我们在实施变电站电能计量系统时需要遵守的。

上述的三个标准即常说的、102、103协议运用于三层参考模型（EPA）即物理层、链路层、应用层结构之上是相当一段时间里指导变电站综合自动化技术发展的三个重要标准。这些国际标准是按照非平衡式和平衡式传输远动信息的需要制定的完全能满足电力系统中各种网络拓扑结构将得到广泛应用。

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IECTC57即将制定无缝远动通信体系结构具有应用开放和网络开放统一的传输协议 IEC 61850。该协议将是变电站(RTU或者变电站综合自动化系统)到控制中心的唯一通信协议也是变电站综合自动化系统甚至控制中心的唯一的通信协议。目前各个公司使用的标准尚不统一系统互联和互操作性差因此在变电站综合自动化系统建设和设备选型上应考虑传输规约问题即在变电站和控制中心之间应使用规约在变电站内部应使用103规约电能量计量计费系统应使用102规约。新的国际标准IEC 61850颁布之后变电站综合自动化系统从过程层到控制中心将使用统一的通信协议。

1.1.5 开放性问题 变电站综合自动化系统应能实现不同厂家生产的设备的互操作性(互换性)；系统应能包容变电站自动化技术新的发展要求；还必须考虑和支持变电站运行功能的要求。而现有的变电站综合自动化系统却不能满足这样的要求各厂家的设备之间接口困难甚至不能连接从而造成各厂家各自为政重复开发浪费了大量的财力物力。

另外各种屏体及设备的组织方式不尽相同给维护和管理带来许多问题。

在我们现有的综合自动化设备中厂家数量较多,各厂不同系列的产品造成产品型号复杂备品备件难以实现设备运行率低的问题。

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1.2 组织模式选择的问题 变电站综合自动化系统实现的方案随着变电站的规模、复杂性、变电站在电力系统的重要地位、所要求的可靠性以及变电层和过程层总线的数据流率的不同而变化。如果一个变电站综合自动化系统模式选择合适的话不仅可以节省投资、节约材料而且由于系统功能全、质量高、其可靠性高、可信度大更便于运行操作。因此把好变电站综合自动化系统的选择关意义十分重大。

目前应用较广泛的变电站综合自动化系统的结构形式主要有集中式、分散与集中相结合和全分散式三种类型。现将三种结构形式的特点简述如下。

集中式：集中式结构的变电站综合自动化系统是指采用不同档次的计算机扩展其外围接口电路集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息集中进行计算与处理分别完成微机控制、微机保护和一些自动控制等功能。这种系统结构紧凑、体积小、可减少占地面积、造价低适用于对35 kV或规模较小的变电站但运行可靠性较差组态不灵活。

分散与集中相结合：分散与集中相结合的变电站综合自动化系统是将配电线路的保护和测控单元分散安装在开关柜内而高压线路和主变压器保护装置等采用集中组屏的系统结构。此结构形式较常用它有如下特点： ?10～35 kV 馈线保护采用

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分散式结构就地安装可节约控制电缆通过现场总线与保护管理机交换信息。

高压线路保护和变压器保护采用集中组屏结构保护屏安装在控制室或保护室中同样通过现场总线与保护管理机通信使这些重要的保护装置处于比较好的工作环境对可靠性较为有利。

其他自动装置中如备用电源自投控制装置和电压、无功综合控制装置采用集中组屏结构安装于控制室或保护室中。

全分散式：全分散式的变电站综合自动化系统是以一次主设备如开关、变压器、母线等为安装单位将控制、I/O、闭锁、保护等单元分散就地安装在一次主设备屏（柜）上。站控单元通过串行口与各一次设备相连并与管理机和远方调度中心通信。它有如下特点： ?简化了变电站二次部分的配置大大缩小了控制室的面积。

减少了施工和设备安装工程量。由于安装在开关柜的保护和测控单元在开关柜出厂前已由厂家安装和调试完毕再加上铺设电缆的数量大大减少因此现场施工、安装和调试的工期随之缩短。

简化了变电站二次设备之间的互连线节省了大量连接电缆。

全分散式结构可靠性高组态灵活检修方便且抗干扰能力强可靠性高。

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上述三种变电站综合自动化系统的推出虽有时间先后但并不存在前后替代的情况变电站结构形式的选择应根据各种系统特点和变电站的实际情况予以选配。如以RTU为基础的变电站综合自动化系统可用于已建变电站的自动化改造而分散式变电站综合自动化系统更适用于新建变电站。

由于微处理器和通信技术的迅猛发展变电站综合自动化系统的技术水平有了很大的提高结构体系不断完善全分散式自动化系统的出现为变电站综合自动化系统的选型提供了一个更广阔的选择余地。伴随着变电站综合自动化系统应用的增多无论是新建、扩建或技改工程其综合自动化系统的选型都应该严格执行有关选型规定力求做到选型规范化。经选用的变电站自动化系统不仅要技术先进、功能齐全、性能价格比高系统的可扩展性和适用性好而且要求生产厂家具有相当技术实力有一定运行业绩和完整的质量保证体系、完善的售后服务体系。

1.3 电力管理体制与变电站综合自动化系统关系问题 变电站综合自动化系统的建设使得继电保护、远动、计量、变电运行等各专业相互渗透传统的技术分工、专业管理已经不能适应变电站综合自动化技术的发展变电站远动与保护专业虽然有明确的专业设备划分但其内部联系已经成为不可分割的整体一旦有设备缺陷均需要两个专业同时到达现场检查分析有时会

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发生推诿责任的情况造成极大的人力资源浪费而且两专业衔接部分的许多缺陷问题成为“两不管地带”不利于开展工作。

在专业管理上变电站综合自动化设备的运行、检修、检测尤其是远动系统的实时性、遥测精度、遥信变位响应速度、信号复归和事故总信号等问题仍需要规范和加强；对传动实验及通道联测的实现、软件资料备份等问题提出了新的课题内容。

1.4 运行维护人员水平不高的问题 解决好现行的变电站综合自动化系统管理体制和技术标准等问题的同时还要培养出一批高素质的专业队伍。

目前变电站综合自动化系统绝大部分设备的维护依靠厂家在专业管理上几乎没有专业队伍出了设备缺陷即通知相应的厂家来处理从而造成缺陷处理不及时等一系列问题。

要想维护、管理好变电站综合自动化系统首先要成立一只专业化的队伍培养出一批能跨学科的复合型人才加宽相关专业之间的了解和学习。

其次变电站综合自动化专业的划分应尽快明确杜绝各基层单位“谁都管但谁都不管”的现象。变电站综合自动化专业的明确对于加强电网管理水平防止电网事故具有重大意义。

2 结束语 近年来通信技术和计算机技术的迅猛发展给变电站综合自动化技术水平的提高注入了新的活力变电站综合

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自动化技术正在朝着网络化、综合智能化、多媒体化的方向发展。

鉴于变电站综合自动化系统当前还缺乏一个统一的国家标准这就需要与之相关的各岗位的电力工作者 在实际操作过程中不断总结经验找到其规律性不能因循守旧而应根据具体情况遵循科学、严谨的工作原则用发展的眼光来进行变电站综合自动化系统的建设以保证电网安全、经济、优质地运行。

参考文献 [1]龚强, 王津. 地区电网调度自动化技术与应用. 北京: 中国电力出版社,20__. [2]张继雄. 变电站自动化系统选型中应注意的问题. __电力技术,20__,2.

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