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摘 要：本文主要是对110kV变电站的综合自动化系统的结构形式、设计内容、发展趋势，以及改造要点进行了分析，以供同仁参考！
关键词：110kV变电站，综合自动化，系统，改造
中图分类号：TM411+.4
1、110kV变电站综合自动化系统的结构形式
110kV变电站综合自动化的发展经历了不同阶段，其结构形式分别为集中式、分布式、分层分布式，下面将重点介绍其中的2 种。
1.1 集中式结构
集中式顾名思义就是由计算机集中采集变电站运行状态中的信息，其中包括模拟量、数字量和脉冲量，然后由计算机对采集的信息进行集中计算和处理。变电站集中式系统的主要特点：（1）集中采集变电站的运行信息，其中包括模拟量、数字量和脉冲量。（2）结构紧凑、占地面积小，这在很大程度上可以节省建造成本。
1.2 分层分布式
分层分布式结构将变电站综合自动化系统划变电站层和间隔层，该划分是从逻辑角度进行的。变电站层位于变电站的主控室内，由监控计算机和通信控制器构成。间隔层中主要包括变电站中一次电力设备，因此，不同间隔层中的一次设备是相对独立的，间隔层通过变电站内的通信网络进行联系，并同变电站层进行通信。现在变电站综合自动化技术发展的趋势和方向就是分层分布式系统结构，其具有以下突出优点：（1）可靠性高，一处电力设备出现故障不会影响到别的设备。（2）系统扩展性强。（3）减少变电站中二次电缆的用量，节约建设成本，同时还可以减少安装维护工作量，减少后期维护费用。
2、110 kV 变电站综合自动化系统的设计
要实现110 kV 变电站安全、可靠、经济运行，提高变电站的自动化水平，选择好一次设备是设计的关键所在，一次设备选择时应遵守以下4 个方面的原则：（1）主变压器选用低噪音、低损耗、节能型的有载调压变压器。（2）110 kV 断路器选用SF6 设备，并且要采用户内安装的方法。因为SF6 的可靠性高，它需要检修的周期就相对较长，这样就可以减少维护工作量、节约维修成本。（3）10 kV 开关柜选用铠装真空开关柜，因为真空开关柜具有先进性、可靠性和稳定性好的优点。（4）110 kV 侧隔离开关和主变中性点隔离开关选用电动操作机构，以适应综合自动化中遥控的要求。
3、110 kV 变电站综合自动化系统发展趋势
社会在发展，科技在进步，110 kV 变电站综合自动化系统也将有新的发展趋势，下面将从3 个方面进行详细阐述。
3.1 系统从集中控制、功能分散型向网络型发展
传统的变电站都是从功能分散的角度进行设计的，而现在变电站的综合自动化系统设计时是一个功能模块管理一个电气设备，这样设计的好处就是当一个设备出现故障时不会影响到别的设备运行，变电站的安全可靠性能就能得到提高。
3.2 从传统的单一监视到多媒体监视
传统的变电站监视都是单一的功能，现在随着计算机和多媒体技术的飞速发展，变电站的监视功能也发生过变化，单一的功能已经不能满足人们对综合自动化的要求，计算机图像识别技术的运用有助于工作人员对变电站运行情况进行正确快速的识别，从而提高工作效率和变电站的自动化水平。
3.3 系统数据信息存储体系不断优化
变电站综合自动化系统中任何一个环节出现问题和故障都会影响整个电力系统可靠、安全和稳定运行。因此系统数据信息数据存储体系的安全性也应该得到重视和加强，现在人们已经认识到系统数据信息数据存储体系的重要性，电力行业的工作人员正在为建立优良的电力信息存储体系进行相关的研究。
4、110kV 变电站自动化改造要做好的主要工作
4.1 对一、二次设备进行改造
110kV 变电站改造为无人值班站后，需要稳定可靠的一、二次设备，只有可靠的设备才能使值班员避免疲于奔命，有充裕的时间进行监控、操作和对设备异常、事故的处理。主要是对一些一次设备（如断路器、高压开关柜、过电压保护设备等）进行大修或更换；对旧式保护装置（如电磁型、晶体管、集成电路保护等），其运行寿命已接近设计值，又不能实现通信功能，很难和变电站计算机监控系统相连，且这类保护维护校验复杂，费时费力，对这些保护进行更换；对35 kV 及以下保护都更换为四合一保护；对110kV 保护更换为微机保护加数字测控装置。
4.2 完善四遥功能
有人值班变电站中一般具有遥信、遥测功能，但不具备遥控功能，其遥信、遥测功能只是为调度自动化服务。因调度所关注的遥信量相对较少，而无人值班后监控值班员对变电站运行情况的判断和处理就全部依赖监控系统。所以在无人值班改造中要充分考慮所采集的信息全面、够用，也要考虑遥控、遥调点的实用性，保证能够及时发现异常，及时处理异常和事故，尽可能减少值班员在变电站和监控中心间无谓的往返。
4.3 装设安全视频监控系统
110kV 变电站改造为自动化无人值班后，站内的防火防盗工作重要性凸显。变电站安全视频监控系统集智能的防盗、防火、辅助巡视、事件记录和管理等功能于一身，为无人值班变电站的安全运行提供了重要技术手段。变电站安全视频监控系统包括摄像机等监视设备，红外对射、红外双鉴、高分贝声光告警装置等防盗设备，以及主机及数据采集和控制单元。主要在围墙配置红外对射，在主要出入口配置红外双鉴，在主建筑或者围墙上装设高分贝声光告警装置，并且对灯光进行控制。通过主机实现图像的压缩和远传、告警和连动、图像的记录、与消防主机互联。值班员可以在监控中心对变电站进行可视化监控。如现场有非法侵入，可以按照预先的设定进行联动：如将一个或者多个摄像头转向告警点，开启灯光，进行录像，鸣响警笛，对入侵人员进行吓阻，同时在监控中心计算机上推出该点画面，并发出告警音响提示值班员有情况发生，进行监控。也可对火警动作的区域实行联动录像。消防系统与视频监控的有机整合有利于及时判断火情的真伪，减少值班员冲到现场进行判断的不必要劳动，为及时组织救火节约时间。现场的录像也可作为事故及原因分析的辅助依据。
4.4 改进计算机电源系统
进行改造工程时，要使用交流电源，如后台机、通信主机、网络设备等，如果对这些设备断电的话，将造成变电站失去监控，历史数据丢失，所以这些设备都要求不间断供电。传统的电源都采用UPS，但实践证明，由于UPS 的电池得不到及时的维护，电池的容量在1～2 年后将大幅度减少，在市电失去后，不能保证供电时间。故在改造中，经过对站用蓄电池容量验算后，安装了在线式逆变电源。在运行中还严格要求非重要负荷不能接到逆变电源上，保证了这些重要设备的不间断供电和切换。
4.5 提升数据通信处理能力
为提高与110kV 变电站数据通信的实时性、信息传输容量、扩展性和可靠性，在改造中应用电力实时数据传输规约，采用网络通信和常规串通信两种方式自动切换， 来保证信息传输的可靠性、正确性、唯一性和一致性，并依靠成熟、可靠、快速的自愈光纤通信网络，充分发挥新型通信规约传输容量大、功能丰富、实时性强等优势来克服和解决系统实时性的瓶颈问题。
5 结语
本文阐述了110kV 变电站综合自动化系统的概念、两种结构形式、一次设备设计原则以及发展趋势，变电站自动化的改造等内容。110kV 变电站综合自动化水平是一个不断发展提高的过程，随着科学技术的不断进步，相信110kV 变电站综合自动化水平会上一个新的台阶。
参考文献：
【1】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（02）
【2】李潮勤，陈喜士. 10 kV变电站综合自动化系统的构建[J]. 广西电力. 2006（04）
【3】汪静，刘昆. 10kV变电站的综合自动化综论[J]. 广东输电与变电技术. 2007（04）
关键词：110kV变电站，综合自动化，系统，改造
中图分类号：TM411+.4
1、110kV变电站综合自动化系统的结构形式
110kV变电站综合自动化的发展经历了不同阶段，其结构形式分别为集中式、分布式、分层分布式，下面将重点介绍其中的2 种。
1.1 集中式结构
集中式顾名思义就是由计算机集中采集变电站运行状态中的信息，其中包括模拟量、数字量和脉冲量，然后由计算机对采集的信息进行集中计算和处理。变电站集中式系统的主要特点：（1）集中采集变电站的运行信息，其中包括模拟量、数字量和脉冲量。（2）结构紧凑、占地面积小，这在很大程度上可以节省建造成本。
1.2 分层分布式
分层分布式结构将变电站综合自动化系统划变电站层和间隔层，该划分是从逻辑角度进行的。变电站层位于变电站的主控室内，由监控计算机和通信控制器构成。间隔层中主要包括变电站中一次电力设备，因此，不同间隔层中的一次设备是相对独立的，间隔层通过变电站内的通信网络进行联系，并同变电站层进行通信。现在变电站综合自动化技术发展的趋势和方向就是分层分布式系统结构，其具有以下突出优点：（1）可靠性高，一处电力设备出现故障不会影响到别的设备。（2）系统扩展性强。（3）减少变电站中二次电缆的用量，节约建设成本，同时还可以减少安装维护工作量，减少后期维护费用。
2、110 kV 变电站综合自动化系统的设计
要实现110 kV 变电站安全、可靠、经济运行，提高变电站的自动化水平，选择好一次设备是设计的关键所在，一次设备选择时应遵守以下4 个方面的原则：（1）主变压器选用低噪音、低损耗、节能型的有载调压变压器。（2）110 kV 断路器选用SF6 设备，并且要采用户内安装的方法。因为SF6 的可靠性高，它需要检修的周期就相对较长，这样就可以减少维护工作量、节约维修成本。（3）10 kV 开关柜选用铠装真空开关柜，因为真空开关柜具有先进性、可靠性和稳定性好的优点。（4）110 kV 侧隔离开关和主变中性点隔离开关选用电动操作机构，以适应综合自动化中遥控的要求。
3、110 kV 变电站综合自动化系统发展趋势
社会在发展，科技在进步，110 kV 变电站综合自动化系统也将有新的发展趋势，下面将从3 个方面进行详细阐述。
3.1 系统从集中控制、功能分散型向网络型发展
传统的变电站都是从功能分散的角度进行设计的，而现在变电站的综合自动化系统设计时是一个功能模块管理一个电气设备，这样设计的好处就是当一个设备出现故障时不会影响到别的设备运行，变电站的安全可靠性能就能得到提高。
3.2 从传统的单一监视到多媒体监视
传统的变电站监视都是单一的功能，现在随着计算机和多媒体技术的飞速发展，变电站的监视功能也发生过变化，单一的功能已经不能满足人们对综合自动化的要求，计算机图像识别技术的运用有助于工作人员对变电站运行情况进行正确快速的识别，从而提高工作效率和变电站的自动化水平。
3.3 系统数据信息存储体系不断优化
变电站综合自动化系统中任何一个环节出现问题和故障都会影响整个电力系统可靠、安全和稳定运行。因此系统数据信息数据存储体系的安全性也应该得到重视和加强，现在人们已经认识到系统数据信息数据存储体系的重要性，电力行业的工作人员正在为建立优良的电力信息存储体系进行相关的研究。
4、110kV 变电站自动化改造要做好的主要工作
4.1 对一、二次设备进行改造
110kV 变电站改造为无人值班站后，需要稳定可靠的一、二次设备，只有可靠的设备才能使值班员避免疲于奔命，有充裕的时间进行监控、操作和对设备异常、事故的处理。主要是对一些一次设备（如断路器、高压开关柜、过电压保护设备等）进行大修或更换；对旧式保护装置（如电磁型、晶体管、集成电路保护等），其运行寿命已接近设计值，又不能实现通信功能，很难和变电站计算机监控系统相连，且这类保护维护校验复杂，费时费力，对这些保护进行更换；对35 kV 及以下保护都更换为四合一保护；对110kV 保护更换为微机保护加数字测控装置。
4.2 完善四遥功能
有人值班变电站中一般具有遥信、遥测功能，但不具备遥控功能，其遥信、遥测功能只是为调度自动化服务。因调度所关注的遥信量相对较少，而无人值班后监控值班员对变电站运行情况的判断和处理就全部依赖监控系统。所以在无人值班改造中要充分考慮所采集的信息全面、够用，也要考虑遥控、遥调点的实用性，保证能够及时发现异常，及时处理异常和事故，尽可能减少值班员在变电站和监控中心间无谓的往返。
4.3 装设安全视频监控系统
110kV 变电站改造为自动化无人值班后，站内的防火防盗工作重要性凸显。变电站安全视频监控系统集智能的防盗、防火、辅助巡视、事件记录和管理等功能于一身，为无人值班变电站的安全运行提供了重要技术手段。变电站安全视频监控系统包括摄像机等监视设备，红外对射、红外双鉴、高分贝声光告警装置等防盗设备，以及主机及数据采集和控制单元。主要在围墙配置红外对射，在主要出入口配置红外双鉴，在主建筑或者围墙上装设高分贝声光告警装置，并且对灯光进行控制。通过主机实现图像的压缩和远传、告警和连动、图像的记录、与消防主机互联。值班员可以在监控中心对变电站进行可视化监控。如现场有非法侵入，可以按照预先的设定进行联动：如将一个或者多个摄像头转向告警点，开启灯光，进行录像，鸣响警笛，对入侵人员进行吓阻，同时在监控中心计算机上推出该点画面，并发出告警音响提示值班员有情况发生，进行监控。也可对火警动作的区域实行联动录像。消防系统与视频监控的有机整合有利于及时判断火情的真伪，减少值班员冲到现场进行判断的不必要劳动，为及时组织救火节约时间。现场的录像也可作为事故及原因分析的辅助依据。
4.4 改进计算机电源系统
进行改造工程时，要使用交流电源，如后台机、通信主机、网络设备等，如果对这些设备断电的话，将造成变电站失去监控，历史数据丢失，所以这些设备都要求不间断供电。传统的电源都采用UPS，但实践证明，由于UPS 的电池得不到及时的维护，电池的容量在1～2 年后将大幅度减少，在市电失去后，不能保证供电时间。故在改造中，经过对站用蓄电池容量验算后，安装了在线式逆变电源。在运行中还严格要求非重要负荷不能接到逆变电源上，保证了这些重要设备的不间断供电和切换。
4.5 提升数据通信处理能力
为提高与110kV 变电站数据通信的实时性、信息传输容量、扩展性和可靠性，在改造中应用电力实时数据传输规约，采用网络通信和常规串通信两种方式自动切换， 来保证信息传输的可靠性、正确性、唯一性和一致性，并依靠成熟、可靠、快速的自愈光纤通信网络，充分发挥新型通信规约传输容量大、功能丰富、实时性强等优势来克服和解决系统实时性的瓶颈问题。
5 结语
本文阐述了110kV 变电站综合自动化系统的概念、两种结构形式、一次设备设计原则以及发展趋势，变电站自动化的改造等内容。110kV 变电站综合自动化水平是一个不断发展提高的过程，随着科学技术的不断进步，相信110kV 变电站综合自动化水平会上一个新的台阶。
参考文献：
【1】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（02）
【2】李潮勤，陈喜士. 10 kV变电站综合自动化系统的构建[J]. 广西电力. 2006（04）
【3】汪静，刘昆. 10kV变电站的综合自动化综论[J]. 广东输电与变电技术. 2007（04）