变电站自动化系统的应用

摘要：如今，智能变电站的发展已成为电力系统发展过程中的内容。如何提高智能变电站的运行效率也成为电力系统发展的重要目标。为了更好地促进电力系统的安全稳定运行，本文分析了智能变电站自动化系统的实现。

关键字：智能变电站；自动化系统；集成监控

0引言

作为人们生产生活中不可缺少的主要能源，如何保证电能的安全、经济、稳定运输和使用是非常重要的。为了提高电力系统的整体运行效率，为用户提供安全的电力，需要对设施设备进行技术创新，不断满足日益严峻的供电需求。作为整个电力系统的关键组成部分，如何实现智能化发展是当今更为重要的目标和任务之一。基于这一目的，本文还进行了以下研究：

1智能变电站自动化系统的发展过程和特点

1.1发展历程

通过分析变电站监控系统的整个发展过程，我们可以发现，从*开始，集中式综合自动化系统已经发展成为今天的智能变电站综合监控系统。集中式综合自动化系统在变电站内设置数据采集柜和控制柜，对整个站点的数据进行集中采集和控制。系统结构简单，但单个模块的故障会导致数据丢失，可靠性不高。在设计过程中，分散式综合自动化系统采用了间隔层和站控层两层的架构方式。间隔包括保护、测控、测量等设备，按间隔配置；站控层包括后台系统、远程移动、GPS对时装置等。在不受站控层设备影响的情况下，实现间隔层的功能，显著提高了自动化系统的可靠性。随著IEC61850标准的制定和完善，数字变电站发展迅速。二次设备的互联和操作主要依靠IEC61850进行。通过这种方式，可以有效实现设备之间的水平通信，简化二次布线，进一步提高系统的可靠性。在数字变电站的基础上，随着社会的不断发展，电子变电站和设备的智能化发展进程也在不断推进。在这种环境下，智能变电站开始使用三层系统架构，包括工艺层、间隔层和站控层。通过这种架构方式，可以有效地实现全站信息共享和设备在站内的统一管理，因此，与以往相比，变电站的自动化水平也有了显著提高。

1.2特点

与传统变电站相比，智能变电站具有以下显著特点：一是设备安装方式的变化，如过程层合并单元和智能终端的现场安装，以及保护测控装置的现场安装。这大大减少了变电站电缆的使用，增加了光缆的使用，实现了电气系统信号的数字化传输，增强了信号在使用过程中的抗电磁干扰能力。二是智能变电站继电保护装置、测控装置、智能表计、在线监控装置、网络分析仪等智能设备的使用。这些智能设备在变电站自动化系统中的应用可以真正将系统的运行状态转化为可视化，设备也开始从以前的定期维护发展为状态维护。第三，系统集成度也有了显著提高。智能变电站将原有的计算机监控系统、保护信息子站、五防子站、电能计量、在线监控等分散系统整合为一体化监控系统，优化了系统结构。第四，智能变电站构建了一个全景数据平台，该平台的存在直接实现了全站数据信息共享。

2智能变电站集成监控系统的设备和架构

在设计过程中，智能变电站自动化系统可采用三层两网结构进行设计。具体来说，三层主要是指站控层、间隔层、工艺层等设备，而两层主要是指MMS网络SV/GOOSE网络。图1显示了典型的220kV变电站集成监控系统的结构图。在实际工程中，可以结合具体情况优化监控系统，如MMS网络和SV网络.在保证整个通信质量的基础上，GOOSE网络与IEE1588对时网络四网合一，对网络设备进行简化处理。

18217320706

3智能变电站监控系统的功能和核心技术

如果能够实现智能变电站综合监控系统，其主要功能体现在以下几个方面：（1）全景数据采集功能。包括变电站稳态、临时数据、一次、二次和辅助设备运行状态数据。（2）运行监控功能。该功能主要包括运行监控、设备状态监控等。（3）控制和操作功能，包括操作控制安全机制、顺序控制、防误闭锁、智能操作票、无功优化控制等。（4）综合信息分析和智能警告功能，包括智能警告、综合故障分析等。（5）运行管理功能。

4安科瑞Acrel-1000变电站综合自动化系统

Acrel-1000变电站综合自动监控系统在逻辑功能上由站点控制层和间隔层两层设备组成，并通过分层和开放式网络系统连接。站点控制层设备包括监控主机，提供站点运行的人机联系接口，实现对间隔层设备的管理和控制，形成全站监控，并与远程监控和调度通信；间隔层由多个二次子系统组成。当站点控制层和站点控制层的网络失效时，间隔层设备的当地监控功能仍然可以独立完成。

18217320706

根据项目的具体情况，设计方案具有高可靠性、易于扩展和友好的人机界面，具有优越的性能和价格比。监控系统由两部分组成：站点控制层和间隔层。采用分层分布式网络结构，站点控制层网络采用TCP/IP协议的以太网。站点控制层网络采用单网双机热备配置。

18217320706

适用于用户端配电、用电系统运行监控管理，适用于公共建筑、工业建筑、住宅建筑等各行业35kV以下的电压等级。

18217320706

5结语

综上所述，智能变电站自动化系统具有全数字化、高智能化、高集成度、全景数据显示等显著特点。随着智能变电站技术的发展，其智能特性不断深化，智能调节、自动控制、在线分析决策、协同互动等多种功能在发展过程中得到实现，从而提高变电站的运维管理水平和质量。

参考文献

[1]杨树兴.智能变电站自动化系统分析[J].数码设计,2018,7 (01):205+207.

[2]王月强.自动化系统在智能变电站中的应用分析[J].自动化应用,2016(12):110-112.

[3]王莉,韩海山.智能变电站自动化系统关键技术分析[J].科技创新与应用,2017(04):214.

[4]吴华.简析智能变电站自动化系统．

[5]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版．

作者介绍：谢沪嘉、男、1BZI73ZO7O六、现任职于安科瑞电气股份有限公司