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【摘要】变电站综合自动化系统改造是目前我国电力系统发展过程中一项重要任务，因此，对其进行研究具有一定的实际意义。文章主要结合变电站实例，在进行详细考察分析变电站实际情况的基础上，提出了具体的变电站自动化系统改造方案及改造内容，可为类似工程处理提供参考。
【关键词】变电站自动化系统;改造
随着电力建设规模的不断扩大，传统变电站已无法满足电力系统安全、稳定运行需要，逐渐暴露出了诸多弊端，如自检能力弱、关联性小、兼容性差、灵活性低等，急需通过技术革新来对传统变电站进行改造，以满足目前电力系统发展需要。随着计算机、通信，以及自动化技术的发展，变电站综合自动化已成为了当前电力系统自动化发展的主流趋势，也为传统变电站改造找寻到了一条可行性、有效性的途径。可以说，变电站综合自动化不但可以弥补传统变电站所显现的弊端，还可以对站内设备以及保护装置、安全自动装置等进行实时监控，与电力调度控制中心进行数据上传、资源共享，保证整个电力系统的安全、可靠、稳定运行。虽然，变电站综合自动化系统在我国应用有一段历程，但基于变电站自动系统的重要性以应用条件的复杂性，有必要对变电站自动化系统进行研究。目前变电站自动化系统的应用主要包括两个方面，一方面是新建变电站，另一方面则是传统变电站的改造，由于后者在经济性方面占据着较大的优势，已得到广泛的应用，因此，对传统变电站的综合自动化改造进行研究具有更直接的意义。文章主要结合某变电站实例对其变电站自动化系统改造进行研究，可为类似工程实践提供参考。
1.变电站概况
某220kV变电站，建于20世纪60年代，为了满足正常运行需要，虽然经历了多次技改和相关设备的更换，但运行至今，暴露出了诸多问题，如自动化水平低，相关功能单一，二次设备落后等，已无法适应目前电力系统发展需求，需要对其现存问题分析的基础上实施针对性的变电站自动化系统改造。据笔者观察，主要的弊端表现于以下几个方面：首先，设备无法满足运行需要。据笔者了解，该变电站很多66kV配出线保护还是电磁型或晶体管型保护装置，设备老化严重，且更换困难，一旦装置出现故障，极易影响变电站的安全稳定运行。且设备缺乏自我诊断能力，可靠性差，出现问题后诊断困难。另外，远动装置功能也不够完善，不能给调度控制中心提供丰富的信息量，加上变电站内自动控制和调节手段不全，缺乏协调和配合力量，难以满足电网实时监测和控制的要求。其次，在线运行系统难以满足运行集中监控管理需要。由于变电站站控层运行设备较多，远程在线监测犹为重要。但该变电站在线运行系统只能提供简单的故障告警信息，运行维护人员无法了解详细的设备故障信息、确定故障原因。如果没有统一的远程维护管理系统作为工具，一旦变电站二次系统设备出现问题，运维人员无法及时掌握详细的故障信息，只能到现场查找、处理，不但会给运维人员带来巨大的工作压力，还有可能由于故障处理不及时，影响变电站和电网的正常运行，这与二次设备状态检修管理目标的实现相差甚远，这就要求建立运行维护管理系统进行集中管理。从以上分析的改变电站存在的问题可以看出，急需通过变电站综合自动化系统的改造来实现对设备的在线监测和集中统一智能运维管理，以提高该变电站运行的可靠性、安全性，以下就具体改造方案进行分析。
2.变电站综合自动化系统改造方案
变电站综合自动化系统改造方案必须结合变电站实际，考虑技术的可行性、项目的经济性，以及变电站发展的前瞻性，以科学的改造原则为指导制定出综合性价比最价的改造方案。
2.1 改造原则
科学的改造原则能够保证改造方案的正确性，并提高变电站综合自动化改造项目效率，结合该变电站的实际情况，笔者确定以下改造原则。首先，在进行该变电站综合自动化系统改造时，应考虑施工复杂性，合理利用以前技改更新的设备降低改造成本，在部分间隔设备已实现微机保护的基础上，将剩余的电磁型保护和晶体管型保护更换为微机保护，增加测控装置。其次，改造应保证在变电站长期运行条件下，综合自动化系统安全、可靠、稳定运行，能对一次设备进行监测和控制，当装置出现问题时，监控系统能及时报警并记录故障数据，不影响整个系统的运行。同时，系统在硬件上应具有良好的可扩充性和兼容性，对变电站将来的扩建或续建留有冗余，对于不同厂家的设备方便接入。而软件则要保持技术上的先进性和实用性，使系统能够长期适用，并能在一定时间后得到升级。另外，增强防误操作的性能，利用綜自系统与“五防”闭锁系统兼容的形式，进一步提高系统防误操作能力。加上应用先进的通信技术，实现资源共享，站内和远程终端都能实时了解系统的运行情况。
2.2 改造方案
根据以上改造原则，此次改造将重新设计保护控制室，更换年久老化的电磁型、晶体管型继电保护设备。在所有保护及安全自动装置全部微机化基础上，独立配置测控装置，配置独立插件，共用数据端口。采用逻辑机制保证信息上传、控制下行、防误闭锁的正确性和完整性，提出单装置跨接双网解决方案。充分发挥综自站二次设备网络化的优势，减少硬件设备数量，减少投资，以此实现“四遥”功能。采用故障录波与网络记录分析一体化装置，共用前端采集与后端分析平台，软件模块按功能设定，共用统一数据源和时标，对比组合分析提高故障判别精确。集成图像监控、火灾报警及消防、红外测温、环境动力、采暖通风等功能整合到生产辅助控制系统，实现对变电站智能巡检。站内应用功能即可在本地实现，也可远程实现。
变电站综自系统结构设计采用分层分布式，即变电站的设备分为三个层面，包括间隔层、通信层和站控层。间隔层包括微机保护、测控装置、电能计量、录波及安全自动装置等。通信层采用A网、B网双模式，当一组网络通信出现故障时自动切换到另一组通信网络设备，而且间隔层的设备通过通信层将实时数据传输给站控层后台监控，后台也通过通信层对设备进行控制。站控层包括后台监控、五防工作站、操作员工作站和远动工作站等，后台监控主机通过网络对间隔层设备进行实时监控，五防工作站对变电运行人员的操作预演进行逻辑判断，远动工作站将站内当地信息传输给地调和省调。通过这种分层分布式系统结构实现系统调度自动化、监视可视化、操作多样化和管理智能化。
3.变电站综合自动化系统改造内容
根据上文所述改造方案，该变电站综合自动化系统具体的改造项目内容主要包括以下几个方面：220kV侧路保护屏、主变保护屏、66kV保护屏、66kV低频解列屏、公共屏的; 220kV线路测控屏、66kV线路测控屏、66kV母联、电容器测控屏、主变测控屏、公共信息测控屏、远动主机屏、数据网屏、监控逆变电源屏的安装;五防遥控闭锁操作屏的安装;控制电缆的敷设;继电保护、自动装置及远动监控装置二次电缆的连接;监控系统设备安装及调试;继电保护、自动装置，监控装置及辅助设备调试;继电保护、自动装置与监控系统及地调自动化系统的联调;继电保护及自动化装置投运后带负荷检验。在这些项目的具体施工中，应严格按照相关规程进行，并做好安全措施，保证整个工程项目的顺利实施。
4.结语
从文章的分析可以看出，变电站综合自动化改造是一个系统性的过程，文章主要对具体的改造方案进行了分析，这对类似变电站改造具有一定借鉴价值，除制定科学的改造方案外，综自改的施工也是非常重要的，必须在严格遵行相关规程的基础上，安全、有序的进行，以保证工程质量，并提高变电站综合自动化改造项目效率。
【关键词】变电站自动化系统;改造
随着电力建设规模的不断扩大，传统变电站已无法满足电力系统安全、稳定运行需要，逐渐暴露出了诸多弊端，如自检能力弱、关联性小、兼容性差、灵活性低等，急需通过技术革新来对传统变电站进行改造，以满足目前电力系统发展需要。随着计算机、通信，以及自动化技术的发展，变电站综合自动化已成为了当前电力系统自动化发展的主流趋势，也为传统变电站改造找寻到了一条可行性、有效性的途径。可以说，变电站综合自动化不但可以弥补传统变电站所显现的弊端，还可以对站内设备以及保护装置、安全自动装置等进行实时监控，与电力调度控制中心进行数据上传、资源共享，保证整个电力系统的安全、可靠、稳定运行。虽然，变电站综合自动化系统在我国应用有一段历程，但基于变电站自动系统的重要性以应用条件的复杂性，有必要对变电站自动化系统进行研究。目前变电站自动化系统的应用主要包括两个方面，一方面是新建变电站，另一方面则是传统变电站的改造，由于后者在经济性方面占据着较大的优势，已得到广泛的应用，因此，对传统变电站的综合自动化改造进行研究具有更直接的意义。文章主要结合某变电站实例对其变电站自动化系统改造进行研究，可为类似工程实践提供参考。
1.变电站概况
某220kV变电站，建于20世纪60年代，为了满足正常运行需要，虽然经历了多次技改和相关设备的更换，但运行至今，暴露出了诸多问题，如自动化水平低，相关功能单一，二次设备落后等，已无法适应目前电力系统发展需求，需要对其现存问题分析的基础上实施针对性的变电站自动化系统改造。据笔者观察，主要的弊端表现于以下几个方面：首先，设备无法满足运行需要。据笔者了解，该变电站很多66kV配出线保护还是电磁型或晶体管型保护装置，设备老化严重，且更换困难，一旦装置出现故障，极易影响变电站的安全稳定运行。且设备缺乏自我诊断能力，可靠性差，出现问题后诊断困难。另外，远动装置功能也不够完善，不能给调度控制中心提供丰富的信息量，加上变电站内自动控制和调节手段不全，缺乏协调和配合力量，难以满足电网实时监测和控制的要求。其次，在线运行系统难以满足运行集中监控管理需要。由于变电站站控层运行设备较多，远程在线监测犹为重要。但该变电站在线运行系统只能提供简单的故障告警信息，运行维护人员无法了解详细的设备故障信息、确定故障原因。如果没有统一的远程维护管理系统作为工具，一旦变电站二次系统设备出现问题，运维人员无法及时掌握详细的故障信息，只能到现场查找、处理，不但会给运维人员带来巨大的工作压力，还有可能由于故障处理不及时，影响变电站和电网的正常运行，这与二次设备状态检修管理目标的实现相差甚远，这就要求建立运行维护管理系统进行集中管理。从以上分析的改变电站存在的问题可以看出，急需通过变电站综合自动化系统的改造来实现对设备的在线监测和集中统一智能运维管理，以提高该变电站运行的可靠性、安全性，以下就具体改造方案进行分析。
2.变电站综合自动化系统改造方案
变电站综合自动化系统改造方案必须结合变电站实际，考虑技术的可行性、项目的经济性，以及变电站发展的前瞻性，以科学的改造原则为指导制定出综合性价比最价的改造方案。
2.1 改造原则
科学的改造原则能够保证改造方案的正确性，并提高变电站综合自动化改造项目效率，结合该变电站的实际情况，笔者确定以下改造原则。首先，在进行该变电站综合自动化系统改造时，应考虑施工复杂性，合理利用以前技改更新的设备降低改造成本，在部分间隔设备已实现微机保护的基础上，将剩余的电磁型保护和晶体管型保护更换为微机保护，增加测控装置。其次，改造应保证在变电站长期运行条件下，综合自动化系统安全、可靠、稳定运行，能对一次设备进行监测和控制，当装置出现问题时，监控系统能及时报警并记录故障数据，不影响整个系统的运行。同时，系统在硬件上应具有良好的可扩充性和兼容性，对变电站将来的扩建或续建留有冗余，对于不同厂家的设备方便接入。而软件则要保持技术上的先进性和实用性，使系统能够长期适用，并能在一定时间后得到升级。另外，增强防误操作的性能，利用綜自系统与“五防”闭锁系统兼容的形式，进一步提高系统防误操作能力。加上应用先进的通信技术，实现资源共享，站内和远程终端都能实时了解系统的运行情况。
2.2 改造方案
根据以上改造原则，此次改造将重新设计保护控制室，更换年久老化的电磁型、晶体管型继电保护设备。在所有保护及安全自动装置全部微机化基础上，独立配置测控装置，配置独立插件，共用数据端口。采用逻辑机制保证信息上传、控制下行、防误闭锁的正确性和完整性，提出单装置跨接双网解决方案。充分发挥综自站二次设备网络化的优势，减少硬件设备数量，减少投资，以此实现“四遥”功能。采用故障录波与网络记录分析一体化装置，共用前端采集与后端分析平台，软件模块按功能设定，共用统一数据源和时标，对比组合分析提高故障判别精确。集成图像监控、火灾报警及消防、红外测温、环境动力、采暖通风等功能整合到生产辅助控制系统，实现对变电站智能巡检。站内应用功能即可在本地实现，也可远程实现。
变电站综自系统结构设计采用分层分布式，即变电站的设备分为三个层面，包括间隔层、通信层和站控层。间隔层包括微机保护、测控装置、电能计量、录波及安全自动装置等。通信层采用A网、B网双模式，当一组网络通信出现故障时自动切换到另一组通信网络设备，而且间隔层的设备通过通信层将实时数据传输给站控层后台监控，后台也通过通信层对设备进行控制。站控层包括后台监控、五防工作站、操作员工作站和远动工作站等，后台监控主机通过网络对间隔层设备进行实时监控，五防工作站对变电运行人员的操作预演进行逻辑判断，远动工作站将站内当地信息传输给地调和省调。通过这种分层分布式系统结构实现系统调度自动化、监视可视化、操作多样化和管理智能化。
3.变电站综合自动化系统改造内容
根据上文所述改造方案，该变电站综合自动化系统具体的改造项目内容主要包括以下几个方面：220kV侧路保护屏、主变保护屏、66kV保护屏、66kV低频解列屏、公共屏的; 220kV线路测控屏、66kV线路测控屏、66kV母联、电容器测控屏、主变测控屏、公共信息测控屏、远动主机屏、数据网屏、监控逆变电源屏的安装;五防遥控闭锁操作屏的安装;控制电缆的敷设;继电保护、自动装置及远动监控装置二次电缆的连接;监控系统设备安装及调试;继电保护、自动装置，监控装置及辅助设备调试;继电保护、自动装置与监控系统及地调自动化系统的联调;继电保护及自动化装置投运后带负荷检验。在这些项目的具体施工中，应严格按照相关规程进行，并做好安全措施，保证整个工程项目的顺利实施。
4.结语
从文章的分析可以看出，变电站综合自动化改造是一个系统性的过程，文章主要对具体的改造方案进行了分析，这对类似变电站改造具有一定借鉴价值，除制定科学的改造方案外，综自改的施工也是非常重要的，必须在严格遵行相关规程的基础上，安全、有序的进行，以保证工程质量，并提高变电站综合自动化改造项目效率。