浅析变电站综合自动化存在的问题

(华能呼伦贝尔能源开发有限公司 计划发展部,内蒙古 呼伦贝尔市 021008) 
摘 要：文章针对变电站综合自动化存在的
建设模式、组织模式选择的问题及产品问题，提出了对应的解决的方式。
关键词：变电站；综合自动化；电网建设
中图分类号：TM63  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2009)24—0098—02

变电站综合自动化已成为一门自动化领域内的分支技术，其内容正在不断成熟和完善。变电 站实现综合自动化是我国电网调度自动化发展的必然趋势，也是我国电网建设和调度管理的 发展方向。在工程实际当中，部分变电站综合自动化系统功能还不能充分发挥出来，存在问 题较多。
1 建设模式的问题

一般说来，综合自动化变电站的系统设计和设备选型由设计院提出，然后由施工单位进行施 工和安装调试，厂家提供技术支持，最后才将所内所有设备和图纸、资料等移交运行单位。 从目前的运行维护情况看来，这种建设模式存在着一些弊端。 

设计工作在电力系统中起着非常重要的作用，因此首先从设计开始就要把好关。设计单位在 考虑系统设计和设备选型时往往只着眼于某一个站，而忽视了与整个调度自动化系统的接口 问题，造成同一系统有五六个厂家产品的“百花齐放”的局面。这种情况存在着通信接口 、技术兼容等问题，自动化人员不仅要熟悉每个厂家的产品，而且要搞清它们之间的差别及 其与主站通信规约等方面的不同，有时遇到问题要与厂家多方联系，为自动化系统的运行维 护带来了不少困难。因此，设计单位在设备选型时充分考虑主站系统技术相兼容的问题。

综合自动化变电站的设计选型归设计院，安装调试施工单位，运行由运行单位，这样虽然分 工明确，各负其责，但很容易造成上、下级单位之间相互脱钩，配合不力。从变电站综合自 动化的设计选型到安装调试，这势必造成以后运行维护困难。由于对设备情况不熟悉，出了 问题根本无从查起，只得求助于安装单位或直接找厂家。这样一来不仅费时费力，而且故障 不能及时处理，降低了自动化系统的运行可靠率，同时还影响到整个电网的安全可靠运行。 
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。 
2.1 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。 
2.2 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：①10～35 kV 馈线保护采用分散式结构，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。②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。③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。 
2.3 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：①简化了变电站二次部分的配置，大大缩小了控制室的面积。②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。③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。④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。 

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。 
3 产品问题
3.1 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：①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。②有些厂家就某产品只搞技术鉴定，没搞产品鉴定。③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。
3.2 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。 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。  
3.3 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 MH z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。 
3.4 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。
4 管理体制与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。

综上所述，本文着重讨论了有关变电站综合自动化的几个问题：建设模式、组织模式、产品 、管理体制与综自系统。希望变电站综合自动化这门新技术在不断发展壮大中越来越完善、 越来越实用。
［参考文献］
［1］ 龚强,王津.地区电网调度自动化技术与应用［M］.北京:中国电力出版社,2005 .
［2］ 张继雄.变电站自动化系统选型中应注意的问题［J］.内蒙古电力技术,2005,( 2).
［3］ 周清华变电所综合自动化存在问题［J］农村电气化，2004，(4).
［4］ 路文梅变电站综合自动化技术［M］北京:中国电力出版社,2007.
［5］ 朱大鑫变电站自动化系统的新发展［EB/OL］.http://www.lunwennet.com/t hesis/2007/19067.html.2007-4-27.

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