变电站自动化控制范文1
关键词：电气自动化技术；变电站综合自动化；电力系统 ；发展前景；自动化控制
中图分类号： F407.61 文献标识码： A
一．引言
自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、区域化发展,在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用，保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。。电气自动化让各个行业都走进了现代的、先进的生产方式与管理领域，走入了自动化发展阶段。电力系统的发展使对电力的生产、传输及计量等提出了更高的要求，因此，将自动化技术应用于电力系统是行业发展的必要，自动化技术也是电力行业的发展中发挥出越来越重要的作用。
二．变电站综合自动化研究的主要内容
对110kv及以上电压等级变电站，以服务于电力系统安全、经济运行为中心。通过先进的计算机技术、通信技术的应用，为新的保护和控制技术采用提供技术支持，解决过去能解决的变电站监视、控制问题，促进各专业在技术上、管理上配合协调，为电网自动化进一步发展提供基础，提高变电站安全、可靠和稳定运行水平。如，采集高压电器设备本身的监视信息，断路器、变压器和避雷器等的绝缘和状态等；采集继电保护和故障录波器等装置完成的各种故障前后瞬态电气量和状态量的记录数据，将这些信息传送给调度中心，以便为电气设备的监视和制定检修计划、事故分析提供原始数据。对新建变电站取消常规的保护、测量监视、控制屏，全面实现变电站综合自动化，实现少人值班逐步过渡到无人值班；对老变电站在控制、测量监视等进行技术改造，以达到少人和无人值班的目的。
对35KV及以下电压等级变电站，以提高供电安全与供电质量，改进和提高用户服务水平为重点。侧重于利用变电站综合自动化系统，对变电站的二次设备进行全面的改造，取消的保护、测量、监视和控制屏，全面实现变电站综合自动化，以提高变电站的监视和控制技术水平，改进管理，加强用户服务，实现变电站无人值班。
1. 变电站综合自动化要实现：
（1）随时在线监视电网运行参数、设备运行状态；自检、自诊断设备本身的异常运行，发现变电站设备异常变化或装置内部异常时，立即自动报警并闭锁相应的出口，以防止事态扩大。
（2）电网出现事故时，快速采样、判断、决策，迅速隔离和消除事故，将故障限制在最小范围。
（3）完成变电站运行参数在线计算、存储、统计、分析报表和远传，保证自动和遥控调整电能质量。
2. 变电站综合自动化应包括两个方面：
（1） 横向综合：利用计算机手段将不同厂家的设备连在一起，替代或升级老设备。
（2） 纵向综合：在变电站层这一级，提供信息、优化、综合处理分析信息和增加新的功能，增加变电站内部和各控制中心间的协调能力。如借用人工智能技术，在控制中心间的协调能力。如借用人工智能技术，在控制中心实现对变电站控制和保护系统进行在线诊断和事件分析，或在变电站当地自动化功能协调之下，完成电网故障后自动恢复。
变电站综合自动化与一般自动化区别在于：自动化系统是否作为一个整体执行保护、检测和控制功能。
三．变电站综合自动化系统的特点
变电站综合自动化系统具有功能综合化、系统结构微机化、测量显示数字化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。同传统变电站二次系统不同的是：各个保护、测控单元既保持相对独立，（如继电保护装置不依赖于通信或其他设备，可自主、可靠地完成保护控制功能，迅速切除和隔离故障），又通过计算机通信的形式，相互交换信息，实现数据共享，协调配合工作，减少了电缆和没备配置，增加了新的功能，提高了变电站整体运行控制的安全性和可靠性。
1. 功能综合化。
变电站综合自动化系统是各技术密集，多种专业技术相互交叉、相互配合的系统。它是建立在计算机硬件和软件技术、数据通信技术的基础上发展起来的。它综合了变电站内除一次设备和交、直流电源以外的全部二次设备。
2. 分级分布式微机化的系统结构。
综合自动化系统内各子系统和各功能模块由不同配置的单片机或微型计算机组成，采用分布式结构，通过网络、总线将微机保护、数据采集、控制等各子系统连接起来，构成一个分级分布式的系统。一个综合自动化系统可以有十几个甚至几十个微处理器同时并行工作，实现各种功能。
3. 测量显示数字化。
用CRT显示器上的数字显示代替了常规指针式仪表，直观、明了；而打印机打印报表代替了原来的人工抄表，这不仅减轻了值班员的劳动强度，而且提高了测量精度和管理的科学性。
4. 运行管理智能化。
智能化的含义不仅是能实现许多自动化的功能，例如：电压、无功自动调节，不完全接地系统单相接地自动选线，自动事故判别与事故记录，事件顺序记录，制表打印，自动报警等，更重要的是能实现故障分析和故障恢复操作智能化，实现自动化系统本身的故障自诊断、自闭锁和自恢复等功能，这对于提高变电站的运行管理水平和安全可靠性是非常重要的，也是常规的二次系统所无法实现的。
四．发展前景
1. 电气自动化工程系统的统一化。统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、开机、维护都有重要意义。
2. 电气自动化工程控制系统的市场化。产品想长久的发展，就要深化制造部门的体制改革，还要关注市场化的影响，以便保证产品能够满足市场的需要。同时，企业不仅要在技术的开发上投入，还要使零件的配套生产市场化、专业化。
3. 电气自动化控制系统的标准化接口。采用微软公司的标准化技术后，工程的成本大大降低了，成功地实现了数据资源的共享。
4. 电气自动化工程的生产将更加的安全。安全防范技术的集成化是电气自动化工程控制系统的一个发展方向，重点就是保证系统的安全。
5. 电气自动化工程控制系统的创新技术。在我国电气自动化发展计划的指导之下，随着市场化的环境，不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力。电气自动化可以与地球数字化互相结合。
五．结束语
变电站自动化控制是一个多目标、多约束的复杂的非线性控制问题。它受到电压、无功、 时间、负荷率、负荷电压静态特性、运行方式、有载调压变压器分接头档位和电容器组状态等多种因素的影响，其控制规律难以用精确的数学模型表达。综上所述，变电站自动化系统的控制与操作是可靠的，它的成熟和进步还需在变电站的实际运行中不断得到完善。
参考文献：
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[2] 王希.浅谈电力系统中变电站的自动化控制[J].科技创新与应用,2013年17期.
[3] 鲁明.电力系统及其自动化技术的应用探析[J].中国化工贸易,2013年1期.
[4] 李晓伟.包钢78＃变电站综合自动化系统的研究与实现 [学位论文].2008 - 华北电力大学(保定) 华北电力大学:电气工程 .
[5] 赵小强浅谈电力系统中变电站的自动化控制[J].轻工设计, 2011年5期.
变电站自动化控制范文2
【关键词】变电站自动化；控制系统；现状；对策
变电站综合自动化系统具有功能综合化，系统结构微机化，测量显示数字化，操作监视屏幕化，运行管理智能化等特征。
1 变电站综合自动化系统的基本概念
变电站综合自动化系统是将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术，现代电子技术，通信技术和信号处理技术实现对全变电站的主要设备和输出，配电线路的自动监视，测量，自动控制和微机保护，以及调度通信等综合性的自动化功能。变电站综合自动化系统具有功能综合化，设备，操作，监视微机化，结构分布分层化；通信网络光缆化及运行管理智能化的特征，它的出现为变电站的小型化，智能化，扩大监控范围及变电站的安全可靠，优质，经济运行提供了数据采集及监控支持而且在其基础上可以实现高水平的无人值班变电站的管理。
2 变电站综合自动化系统的功能
变电站综合自动化系统一般来说，变电站综合自动化系统主要包括数据采集及通讯，数据处理，安全监视，微机保护，开关操作，电太无功控制，远动及自诊断等功能。
2.1 数据采集及通讯功能
其中包括主变及各条线路的交流测量，温湿度等非电气量的直流测量，开关刀闸等遥信的实时采集，保护信息的收集，与上级调度通讯，统一时钟等。
2.2 数据处理功能
主变及各条线路的功率及功率因数计算，电能计算及统计，事件顺序记录及事故追忆等。
2.3 安全监控功能
系统运行工况监视，变电站一次系统运行状态监视，遥测量的越限监视，遥信变位的声光报警，事故信号及预告信号的告警显示，变压器分接头与电容器组人工，自动调节与投切，保护测定值的显示与修改，在线自诊断等。
2.4 微机保护功能
微机保护功能包括馈线保护，母线保护，变压器保护，备用电源自投等等，这是变电站综合自动化系统一个重要的功能，对于保障变电站正常运行有着重要的作用。
2.5 电压和无功控制功能
对有载调压变压器分接头和并联补偿电容器进行综合调节控制，从而控制电压和功率因数等指标，保证电压质量和优化无功补偿。
3 数字化变电站自动化系统的基本特点
3.1 智能人的一次设备
一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微机处理和光电技术设计，简化了常规机电式继电器及控制回路的结构，使之数字程近代器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。
3.1.1 网络化的二次设备
变电站内常规的二次设备，已改变了传统二次设备的模式，为简化系统，信息共享，减少电缆，减少占地面积，降低造价等方面已改变了变电站运行的面貌。使得设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次设备不再出现常规功能装置重复的1/0现场拉中，通过网络真正实现数据共享，资源共享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。
3.1.2 自动化的运行管理系统
变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据，状态记录统计无约化，数据信息分层，分流交换自动化，变电站运行发生故障时即能那时提供故障原因，提出故障处理意见，系统能自动发出变电站设备的检修报告，即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。
4 变电所自动化系统的内在结构
4.1 过程层
该层是一个一次设备和二次设备的结合面，换言之过程层是指智能化电气设备的智能化部分。过程层的主要功能可以分为三类。（1）电力运行的实时电气量检测。它是与传统的功能一样，主要是电流，电压，相位以及谐波分量的检测，其他电气量入有功，无功，电能量可通过间支的设备运算出来，采集传统模拟量被直接采集了数字量所取代。这样做的优点式抗干扰性能强，绝缘和抗饱和特性好，开关装置实现了小型化，紧化。（2）运行设备的状态参数在线检测与统计。变电所需要进行状态参数检测的设备主要有变压器，断路器，刀闸，母线，电容器，电抗器以及直流电源系统。在线检测的内容主要有温度，压力，密度，绝缘，机械特性和工作状态等数据。（3）操作控制的执行与驱动。操作控制的执行与驱动包括变压器分接头调节控制，电容，电抗器投切控制。断路器，刀闸合分控制。
4.2 间隔层
主要功能是：（1）汇总本间隔过程层实时数据信息；（2）实施对一次设备保护控制功能；（3）实施操作同期及其他控制功能；（4）实施本间隔操作闭锁功能；（5）承上启下的通信功能，即同时高速完成与过程层及所控层的网络通信功能。
4.3 所控层
其主要功能是：（1）通过两级高速网络汇总全所的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数据库；（2）具有在线可编程的全所操作闭锁控制功能；（3）具有所内当地监控，人机联系功能；（4）按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心；（5）接受调度或控制中心有关控制命令并转间隔层，过程层执行；（6）具有对间隔层，过程层诸设备的在线维护，在线组态，在线修改参数的功能；（7）具有变电所故障自动分析和操作培训功能。
5 变电站自动化控制系统的主要内容内涵
变电站自动化控制的内容主要包括：电气量的采集和电气设备状态的监视，控制和调节，实现变电站正常运行的监视和操作，保证变电站的正常运行和安全，在发生事故时，采集瞬态电气量，实施监视和控制，迅速切除故障，完成事故后变电站恢复正常运行的操作，高压电气设备本身的监视信息，随着对计算机技术，网络技术及通信技术的应用，根据变电站的实际情况，各类分散分布式变电站自动化系统将各现场输入输出单元部件分别安装在中低压断路柜或高压一次设备附近，现场单元部件或保护和监控功能的二合一装置，用以处理各开关单元的继电保护和监控功能，或是使现场的微机保护和监控部件分别保护相对独立，在变电产控制室内设置计算机系统，对各现场单元部件进行通信联系，能信方式通常采用串行口。
6 变电站自动化控制系统存在的问题
6.1 产品接口问题
产品接口问题是变电站自动化系统与调度自动化系统之间的连接必须妥善解决的重要问题。它包括数据的格式，通讯规约等技术问题，当调度自动化系统与变电站自动化系统是使用不同的厂家的产品时，可能会出现数据格式，通讯规约不同而无法在调度自动化系统中得到正常运行。
6.2 产品质量有待提高
容易出现产品质量问题是由于某些厂家仅为了追求自己经济利益，而忽视了产品的质量，产品的结构设计不合理，可靠性差等问题，缺乏了基本的质量保证，从而会使在投运的变电站自动化系统问题增加。
6.3 系统抗干扰能力不强
系统坑干抗扰能力是指当变电站自动化系统在高温低温，雷电冲击，耐湿，静电放电干扰，电磁辐射干扰等环境下的实际情况下，该系统是否能够正常运行。
6.4 通讯通道问题突出
通讯通道是指在特定的条件下，变电站与调度之间的通讯问题，由于大部分变电站，电厂与调度之间的通讯手段主要还是靠载波通讯，途中还有多个T接点，载波信号由变电站传到教育工作者主站时衰减严重，信号的可靠性下降了许多，导致远动信号的误码率增高，通道问题显得十分突出。
7 结束语
我国计算机通信技术的迅速发展，给变电站自动化控制技术水平的提高带来了新的机遇，变电站自动化控制技术正在朝着网络化，综合智能化，多媒体化的方向发展。全面开展变电站自动化控制系统的应用，保障我国电力系统的可持续发展。
【参考文献】
[1]姚千里.数字化变电站自动化系统探讨[J].现代经济信息，2010，01.
变电站自动化控制范文3
关键词 供电系统；变电站； 自动化控制
中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2010）33-0166-01
供电系统变电站的自动化控制主要是指通过自动化控制技术、信息处理、传输技术的应用，以计算机软件与硬件或者自动装置作为媒介，取代人工操作进行供电系统变电站中的各项运行作业，它是一种能有效提高变电站管理方式、工作效率的自动化控制系统。本文将对当前我国变电站自动化控制技术的主要功能及其实现手段进行分析与阐述，以提高自动化控制技术的应用效果。
1供电系统变电站自动化控制的特点分析
1.1自动化控制设备的安全度高
当前我国供电系统变电站的自动化控制设备外壳部分多采用国内先进的技术与工艺，多采用镀铝锌钢板材质，缝隙部分则用隔磁板覆盖，框架利用标准集装箱材料及其制作工艺，有较好的防腐与抗电磁干扰的功效。内部封板采取铝合金扣板的形式，夹层采用防火保温材质，以确保设备在运行过程中受恶劣自然天气以及外界污染源的影响，能够确保设备在-40℃~40℃的环境中正常作业。
1.2系统安装、运用简便
在变电站自动化系统的设计过程中，设计人员仅需根据变电站的实际情况与客观要求，作出一次主接线图及站外设备的涉及，就能够选择由厂家提供的配置的型号与规格，且所有设备的安装与调试工作简单便捷，能实现变电站建设的工厂化规模，大大减少了设计的周期；在变电站现场进行系统安装时，只需要进行箱体定位、出线电缆连接、箱体间电缆联络、传动试验、保护定值校对及相关的调试工作等。一个完整的变电站自动化系统从安装到投入使用仅需一个星期左右的时间，减断了建设工期，加快投入使用的时间。
1.3系统自动化程度高
变电站的自动化控制系统设计中，保护系统采取的是变电站计算机综合自动化的装置，以分散安装的形式，能够实现“遥测”、“遥信”、“遥控”、“遥调”四大功能，且每一个单元都可独立运作，能够对运行的参数实现远方设置，对箱体内的温度及湿度等进行控制及远方报警，实现无人值守变电站的需求，还可根据实际情况实现远程监控功能。
2 供电系统变电站自动化控制的功能及实现方式
2.1继电保护功能
变电站的自动化控制系统中，微机继电保护主要包含输电线的保护、母线保护、电力变压器保护、小电流接地系统自主选线、电容器保护、自动重合闸几个方面的作用。由于继电保护工作具有特殊的重要性，因此在自动化系统的应用中尤其要增强继电保护的可靠性。
2.2监视功能的实现
自动化控制系统中的运行监视，主要是指对供电系统变电站的运行状况及设备运行状态自动进行监视，也就是对变电站自动化运行时的各种状态量的变化情况进行监视，同时对模拟量数值进行。通过对状态量变位的监视，可以监控到变电站中各种隔离开关、断路器、变压器接头的位置与动作情况、接地开关、继电保护及自动装置情况等。模拟量的监视工作包括正常测量的监视及超过限定值的报警情况、对事故模拟量变化的追忆等。若变电站出现非正常状态设备异常情况时，监视系统能够及时、准确地在当地或者远方发出报警语音或者事故信号，并且在监视器中自动推出报警的画面，以便工作人员能够准确获得处理事故的信息，并将其进行记录与存储。
2.3系统的自动控制功能
在供电系统变电站中，其自动化系统须具备保障安全、实现可靠供电并提高电能质量的自动控制功能。因此，在典型的变电站自动化系统中都配置对应的自动控制设备，如无功综合控制装置、电压、各用电源自投的控制装置、低频率减负荷控制装置及小电流接地选线配置等。
另外，在自动控制过程中，还需加强人机联系功能。无论是无人值班变电站还是普通变电站都需通过监视显示器、键盘及鼠标等工具，实现工作人员和变电站内部设备的交互联系，以实现全站状态的监视与操作。
2.4事故记录与追溯功能
变电站自动化控制系统中对事故的记忆即对变电站中断电保护、断路器、自动装置等在发生事故时动作的先后顺序进行自动记录。且对事故发生时间的记录应该精确到毫秒。通过系统自动记忆的报告可在监视显示器中显示并输出打印。对事故的追溯功能则是对变电站中一些主要的模拟量，如主变压器各侧的电流、线路、主要母线电压及有功功率等，在事故发生的前后时间段内进行连续的测量记录。通过这一追溯记录，可以对系统在发生事故前后的工作状态进行分析，既利于对事故的客观处理，又促进自动化系统的改进。
2.5安全操作的闭锁功能
操作人员可以通过监视显示器中对断路器及隔离开关进行分闸与合闸的操作；对电容器进行投切控制，并能够接收遥控操作的命令，进行远程操控；对变压器的分接头进行调节与控制；以上所有操作控制都能实现就地与远方控制、就地与远方切换相互闭锁，以及自动与手动相互闭锁的功能。
参考文献
[1]陈红春，梅鲁海.基于智能主体的变电站多媒体监控自动化系统模型[J].电气自动化，2009(3).
[2]杨凯.变电站自动化系统未来的发展方向[J].电力系统通信，2007(12).
[3]蔡吉文，赵娟，钱家政，乔华.数字化变电站技术浅析[J].陕西电力，2009(11).
变电站自动化控制范文4
关键词： 变电站自动化系统； 控制与操作； 防误操作
abstract： the functions and characteristics of control and operation are analyzed,which are realized in a hierarchical and distributed integrated substation automation system.several modes against incorrect operation are summarized as well.the differences between conventional substation control system and integrated automation control system are listed and author’s viewpoint is proposed.
keywords： substation automation system; control and operation; against incorrect operation
一套成熟的变电站自动化产品， 其可靠性决不会低于常规站的控制。如分层分布式变电站自动化系统， 其监控系统冗余配置， 控制与防误操作亦分层分级设置， 控制与操作的可靠性及灵活性都很高。现就其主要特点及与常规方式的差异进行分析与介绍。
1 控制与操作的高可靠性
变电站的设计首要考虑的便是控制与操作的高可靠性，采用自动化系统的变电站更要将计算机监控系统缜密设计。通常用于高压电力系统的变电站自动化产品都具有以下功能，以保证控制操作的高可靠性。
1.1 多级多地点控制功能
自动化系统的控制操作方式有远方遥控、站控、就地(后备操作)3种方式。
远方遥控：由调度人员在调度端发出下行控制命令。
站控操作：运行人员在变电站层监控主机发出操作命令，通过交互式对话过程，选择操作对象、操作性质，完成对某一操作过程的全部要求。
就地操作：作为后备控制方式，当监控系统故障或网络故障时，可在间隔层的测控单元的小开关手动控制或通过就地监控单元装置上的薄膜键盘进行就地控制。
上述3种操作方式通过软件或使能开关可相互切换，当切换到后备手动控制时，站控及遥控命令不被执行；当切换到站控操作时，后备手动控制不产生任何作用，计算机对一台设备同一时刻只能执行一条控制命令，当同时收到一条以上命令或预操作命令不一致时，应拒绝执行，并给出错信息。每个被控对象只允许以一种方式进行控制。
1.2 操作过程中软件的多次返校
1.2.1 操作员权限设密，以杜绝误操作及非法操作。目前成熟的监控系统的软、硬件设备都具有良好的容错能力，即便运行人员在操作过程中发生一般性错误，均不引起系统的任何功能丧失或影响系统的正常运行，对意外情况引起的故障，系统都具有恢复功能。
1.2.2 操作员工作站发出的操作指令，都必须经过选择—校核—执行等操作步骤，返校通过后再送至该点执行下一步骤。当某一环节出错，操作指令中断，并告警提示。每次操作结束后，系统自动记录操作过程并存盘。
1.3 监控系统的双机配置
220 kv及以上电压等级变电站自动化系统多作双机双网配置，作为人机接口的监控主站冗余配置，热备用工作方式，可保证任意设备故障时对控制功能无影响。时下的做法，监控主站用以太网相联并以hub作为该以太网的管理。该网上任一装置异常，可将热备机切换为主机工作。
监控系统硬件的冗余配置，系统分层分布式结构，为变电站的控制与操作的可靠性提供了保证。
2 操作闭锁的实现方式
为保证变电站控制与操作系统的可靠性、准确性，变电站的防误操作的设计也是重要环节之一。因为是计算机监控，变电站不再采用繁琐的电气联锁，可方便地实现多级联锁。对于分层分布式自动化系统，其操作闭锁方式也为分层分级式闭锁而与该系统结构相适应。每个间隔的测控装置，已引入该间隔的交流电流、电压、断路器位置及刀闸辅助接点作为遥测、遥信之用，这也为实现本间隔内的断路器及刀闸操作的防误操作提供了必要条件。智能型装置可很方便地利用上述信息进行编程，实现该间隔的操作闭锁功能。
对于全站的涉及多个电气间隔和多个电压等级间的操作闭锁，目前有3种不同的实现方式。其一，用软件实现，即将全站的防误操作闭锁用软件编程置于监控主机之内。监控主机可从通信网上获得全站所有开关、刀闸的状态信息及每个间隔控制终端的操作信息，引入设备操作规则，进行软件编程即可实现全站的操作闭锁功能。该方式应该说是最简单经济可靠的方案之一。其二，硬件闭锁，即西门子公司的8tk模式。西门子公司的lsa-678变电站自动化系统的一个主要特点便是8tk操作闭锁装置的相对独立性，8tk纯粹作为控制及操作闭锁之用，每个间隔的刀闸信息进8tk1实现该间隔的操作闭锁，各间隔的刀闸信息经重动后都进入8tk2装置，母联刀闸及母线地刀等直接引入8tk2装置，8tk2装置实现间隔之间的操作闭锁功能。其三，软硬相结合的闭锁方式，间隔之间的闭锁采用8tk及类似装置实现闭锁功能，监控主机内做一套全站的软件操作闭锁。该模式即为浙江金华双龙500 kv变采用的操作闭锁方式。
软硬两级闭锁，其可靠性高，监控系统或网络故障不影响全站的安全可靠操作，但该模式接线复杂，且价格昂贵，金华500 kv变的该套8tk闭锁装置约花费人民币300万元。
以软件实现全站的操作闭锁，对于一套成熟的变电站自动化系统来说，也应该是高可靠性的；既然整个变电站的监控功能都由监控主机实现，那么操作闭锁软件功能做在监控主机内也应是安全可靠的。对于双机系统冗余配置，闭锁软件也为双套设置。笔者认为对于220 kv及以下自动化系统实现的无人值班站采用这种模式可靠、安全、经济适用。
对于一个半开关接线的500 kv变电站，笔者认为500 kv系统每个断路器及两侧刀闸的操作闭锁由相应测控装置实现以外，每串内的断路器及刀闸之间的闭锁采用专门一套硬件闭锁装置以提高其可靠性。至于220 kv系统为简化接线，节约资金，可不必配置用于间隔之间操作闭锁的专用硬件装置。
上述三种模式都可高效可靠地实现变电站所有断路器及刀闸的控制。而且都具有顺控功能，例如：操作某条线路送/停电、旁母代/倒线路、母线切换等各种常规顺序操作，只需在监控主机的键盘上敲入相应指令，便可自动完成。常规站可能要花费几个小时的操作，在这里几分钟便可完成。
这3种模式适用于全控(断路器及隔离刀闸采用电动操作)的变电站，当变电站的隔离刀闸采用手动操作时，站级的操作闭锁方式有所不同。方法一，类似上述的软件闭锁模式一，只是在主机上外挂一个电脑钥匙，手动操作的隔离刀闸配置相应的机械编码锁。方法二，配置专用五防pc机与监控主机串口或以太网络相联，该pc机完成全站的操作闭锁功能。监控主机通过系统网络接受来自间隔层测控单元采集的开关位置信息，也可通过电脑钥匙回送部分非实时开关状态，使主机一次系统运行图与当前的实际运行状况相一致。上述两种方法实现的功能如下：首先操作员在监控主站上预演操作，并对每一操作依据系统的防误规则进行检验。如果有错则立即报警，如果正确则生成操作票。内容包括动作、对象、结果、锁的编号或其它提示性的内容。预演结束后，打印机打印出操作票，并将正确的操作内容及顺序输入智能钥匙。操作人员拿智能钥匙，按照其显示的设备编号及操作顺序，操作相应的电气装置。这两种方式相比较，前者操作闭锁与监控主机融为一体联系紧密；后者防误操作装置相对独立，在监控系统停用或工作不正常的情况下，五防pc装置仍能正常运行。究竟选择哪种方式，可根据用户的习惯确定。
可见变电站自动化系统的防误操作分层分级考虑，其可靠程度明显优于常规站的防误设计。
3 操作过程
下面以浙江金华双龙500 kv变为例，介绍变电站自动化系统站控的一般操作流程。
金华500 kv变自动化系统的间隔层是lsa-678系统，变电站层是bsj-200系统。该站实现了全站所有设备的计算机键盘控制，属站级软硬件两级闭锁模式，合计控制点424点，具体控制对象如下：
(1) 500 kv系统所有断路器、隔离刀闸、接地刀闸和母线地刀的分合；
(2) 220 kv系统所有断路器、隔离刀闸的分合；
(3) 35 kv系统所有断路器和主变35 kv总出口隔离刀闸的分合；
(4) 主变和所用变分接头调节控制。
该站典型的开关合闸操作过程如下：
(1) 输入密码，取得控制权限，进入控制主画面，选中控制对象；
(2) 监控主机起动控制顺控，软件检查站级闭锁逻辑，确认操作是否合法，若开关在合位或电气联锁条件不满足，提示后退出；
(3) 操作合法，则将命令传给通信前置管理机(这里包括规约转换器和主单元)返校正确后，再将命令传给相应的i/o测控单元；
(4) i/o单元通过双接点将命令传给8tk装置，8tk再一次进行电气连锁检查；
(5) 检查通过，则起动7vk同期装置，满足同期则出口合闸；
(6) 合闸成功，操作完毕后，将新的状态输入系统，重新回到控制主画面，释放控制权限。
该站投产试验时，站内全部操作在主控楼计算机键盘上进行，操作速度明显快于对侧的常规变电所，每分钟可以操作一个对象，且未发生误动作。该站自投产以来，运行良好。对于站级间软件闭锁的模式，控制指令下达间隔层测控单元时，仅进行本间隔的闭锁逻辑判断，没有传送至8tk2的再次判断环节。
4 变电站自动化控制与常规模式的比较
分层分布式自动化系统从软硬件上分层分级考虑了变电站的控制与防误操作，提高了变电站的可控性及控制与操作的可靠性。综合自动化站可采用远方、当地、就地3级控制，而常规站只能通过控制屏kk把手控制；常规站电气联锁设计联系复杂，在实际使用中，设备提供的接点有限且各电压等级间的联系很不方便，使得闭锁回路的设计出现多余闭锁及闭锁不到的情况。综合自动化站可方便地实现多级操作闭锁，可靠性高。
常规站，人是整个监控系统的核心，人的感官对信息的接受不可避免地存在误差，其结果就会导致错误的判断和处理。人接受信息的速度有一定限制，对于变化快的信息，有时来不及反应，可能导致不正确的处理。而且个人的文化水平、工作经验、责任心等因素都会影响信息的处理，可以说常规站人处理信息的准确性和可靠性是不高的。运行的实践证明，值班人员的误判断、误处理常有发生。综合自动化站的核心为系统监控主机，用成熟可靠的计算机系统实现整个变电站的控制与操作、数据采集与处理、运行监视、事件记录等功能，可靠性高且功能齐全。
变电站自动化系统简化了变电站的运行操作，可方便地实现各种类型步骤复杂的顺控操作，且操作安全快速，对于全控的变电站，线路的倒闸操作几分钟便可完成；而常规站实现同样的操作往往需要几个小时，且仍存在误操作的隐患。
常规变电站控制一般采用强电一对一的控制方式，信息及控制命令都是通过控制电缆传输。计算机监控系统控制命令的传输由模拟式变成数字指令，提高了信息传输的准确性和可靠性。特别是分层分布式自动化系统，各保护小间与主控室之间采用光缆传输，提高了信息传输回路的抗电磁干扰能力。分散式布置，控制电缆长度大为缩减，在相同控制电缆截面时，断路器控制回路的电压降减少，有利于断路器的准确动作。规划院最近将全国5个500 kv站作为综合自动化的试点，也从侧面反应电力系统业内人士对自动化监控系统可靠性的认同。
5 结束语
综上所述，变电站自动化系统的控制与操作是可靠的，它的成熟和进步还需在变电站的实际运行中不断得到完善。
参考文献
变电站自动化控制范文5
500kv变电站是整个供电网络中非常重要的组成部分，由于其特殊的重要性使其很难完全实现无人值班，作为一种智能发展趋势，无人值班自动化控制技术在500kv智能变电站的运用将成为发展方向。本文主要探讨无人值班自动化技术在500kv只能变电站中的发展应用，为500kv变电站早日实现无人值班自动化技术提供指导。
【关键词】无人值班 自动化控制技术 500kv智能变电站 运用
近些年来，随着我国经济的快速发展，电网规模不断扩大，变电站项目工程也迅速增多，500kv变电站是电网中改变电压的重要部分，在电网中发挥着非常重要的作用。无人值班的自动化控制技术在不断发展的今天已经成为一种发展趋势，相信不久500kv变电站也能实现无人值班的自动控制。由于500kv变电站的特殊的重要性，因此对500kv变电站的安全与稳定工作需要部分的人为控制，对无人值班的自动化控制技术未完全实现。但在发展趋势的待定下，相信500kv智能变电站会在不断的技术改进与精确控制中实现无人值班的自动化控制。
1 变电站的自动化组成
变电站的自动化系统很多采用分层分布式，由数据采集处理及控制输出、数据传输与后台监控三部分。分层分布的网络结构又分三种，分别是星型网、环形与总线型网络结构。由于星型网络结构的安全性低，容易因为中心机故障时而产生整个网络瘫痪的情况；而环形网络采用的是令牌传递方式，因此信息冲突的情况比较少见，但是在新增节点时会出现影响环运行的情况；总线型网络结构的可靠性相对较高，因为总线型网络使用的是广播式的传输，总线型的结构在分布式控制中的可靠性高。
2 无人值班对500kv变电站的作用与意义
变电站的运行管理中分为有人与无人管理模式。无人值班模式的变电站指的是没有指定的值班人员通过自动化系统的遥控功能来进行日常操作与监控。无人值班变电站通过本站的远动终端装置 RTU 或综合自动化装置，将各个主要设备的运行数据，包括电网潮流、开关类设备的电气位置、压力、变压器类设备的温度、分接位置、一、二次设备的各告警及动作光字、保护及自动装置的运行状态等，经信息通道送至运行监控中心及操作队部，可自动生成各类图文信息和报表，以便监视、查询和比较；可以通过遥控操作，可以逐步实现开关、刀闸以及保护装置的投退及改定值功能。
电能的重要的衡量指标之一就是电压，在我国当前无人值班的变电站设备与技术水平的情况下，很多设备故障会影响机器的正常运行，因此需要有人在现场根据具体情况进行操作，远程无法达到对事故如误动拒动、漏油漏气的现象现场处理的有效性。常规情况下有人管理的变电站很难达到信息共享的情况，设备之间也难以达到互相操作的情况，这限制了变电站的管理。无人值班自动化在500kv智能变电站的应用操作上还相对较落后的采用硬压板、保护插板等方式，这种操作需要人工参与，浪费了值班守护人员的大量的时间与精力。根据我国500kv变电站的设备以及管理情况，应该尽早实现技术上的突破，使用无人值班技术，可以再很大程度上节省我国变电站的值守人员的时间与精力，也有助于我国电能系统的管理体制的改善。
3 无人值班技术
要实现我国变电站的o人值班的智能化管理，需要有成熟的无人值班的技术保障，才能将电源系统中重要的一个环节实现无人化管理。实现无人化管理的技术保障有智能化一次设备。首先需要对500kv的变压器的智能化，变压器的选择原则是根据经济、简单、免修与稳定等原则选择的。变压器的智能方案需要与设备技术的创新结合建立，保障安全可靠，方案的匹配，技术先进，经济合理等。
其次无人化值班技术的实现需要对开关设备进行智能处理。智能开关组件需要有组合的电气商统一集成，完成设备的融合，从而最大限度的降低成本，简化过程，智能化开关的功能隔离开关，完成地刀的操作以及间隔内部以及间隔之间联锁，还有闭锁功能和各种指示、报警信号等数字化传输等功能，还能够对一次设备的操作控制、联锁、闭锁以及与其他设备的通信等，最大限度的实现了所能对开关控制的最大的智能化处理工作。
最后500kv智能变电气的配置还需要有好的绝缘性能、抗干扰能力的、动态范围大，测量的频带宽的电子式的互感器。电子互感器具有通信能力强、接口方便快捷等特性，电子互感器的加入为实现无人值班创造了有利的条件。
4 结语
智能化的变电站采用智能化的设备实现了智能巡检系统的智能化、信息化与数字化的要求，最大限度的降低了变电站运行周期的成本，也减小了人为错误，解放了值班守护人员的生产力，提高了工作效率.本文通过对无人值班技术的简要介绍以及其带给电网的重要作用出发对今后电网进一步发展的思路与要求并结合无人化值班技术在电网中应用的前景与优势，为我国的无人化值班的 智能变电站提供了参考意见。
参考文献
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[2]周玲.500 kV 变电站无人值班自动化控制分析[J].运营探讨，2014（04）：130.
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变电站自动化控制范文6
[关键词]自动化；优化设计；智能化
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0089-01
第一章、绪论
变电站综合自动化技术是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术，对变电站内的二次设备的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。
现有的变电站有三种形式：第一种是传统的变电站；第二种是部分实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站；第三种是全面微机化的综合自动化变电站。
第二章、变电站自动化系统设计概述
2.1变电站综合自动化的体系结构
变电站综合自动化采用自动控制和计算机技术实现变电站二次系统的部分或全部功能。为达到这一目的，满足电网运行对变电站的要求，变电站综合自动化系统体系结构如图1所示。
“数据采集和控制”、“继电保护”、“直流电源系统”三大块构成变电站自动化基础。“通信控制管理”是桥梁，联系变电站内部各部分之间、变电站与调度控制中心之间使其相互交换数据。“变电站主计算机系统”对整个综合自动化系统进行协调、管理和控制，并向运行人员提供变电站运行的各种数据、接线图、表格等画面，使运行人员可远方控制断路器分、合闸操作。“通信控制管理”连接系统各部分，负责数据和命令传递，并对这一过程进行协调、管理和控制。
2.2变电站综合自动化的结构模式
变电站综合自动化系统的结构模式主要有集中式、集中分布式和分散分布式三种。本次优化设计采用的是分布分散式结构。
该系统的主要特点是按照变电站的元件，断路器间隔进行设计。将变电站一个断路器间隔所需要的全部数据采集、保护和控制等功能集中由一个或几个智能化的测控单元完成。测控单元相互之间用光缆或特殊通信电缆连接，大幅度地减少了连接电缆，减少了电缆传送信息的电磁干扰，简化了变电站二次部分的配置，大大缩小了控制室的面积，且具有很高的可靠性，比较好的实现了部分故障不相互影响，方便维护和扩展。
2.3变电站自动化系统设计所具有的功能
一、监控子系统的功能
监控子系统取代了常规的测量系统，取代针式仪表；改变常规的操作机构和模拟盘，取代常规的告警、报警、中央信号、光字牌等；取代常规的运动装置等。监控子系统功能有：
1.数据采集
数据采集有两种。一种是变电站原始数据采集。原始数据直接来自一次设备。另一种是变电站自动化系统内部数据交换或采集。
2.数据库的建立与维护
监控子系统建立实时数据库，存储并更新来自I/O单元及通信接口的全部实时数据；建立历史数据库，存储并定期更新需要保存的历史数据和运行报表数据。
3.顺序事件记录及事故追忆
4.故障记录
5.操作控制功能
变电站运行人员可通过CRT屏幕对断路器、允许远方电动操作操作的隔离开关进行分、合操作等；为了防止计算机系统故障时无法操作被控设备，在设计时还保留人工直接跳、合闸方式，即操作控制有手动和自动两种控制方式。
6.安全监视功能
监控系统在运行过程中，对采集的电流、电压、主变压器温度、频率等数据要不断进行超限监视，如发现超限，立刻发出告警，同时记录和显示越限时间和越限值，另外，还监视保护装置是否失电，自控装置是否正常等。
7.人机联系功能
（1）CRT显示器、鼠标和键盘是人机联系的桥梁。
（2）CRT显示画面，实时显示各种技术数据。
（3）输入数据，指输入电流互感器和电压互感器变比、保护定值和越限报警定值、自动控制装置的设定值、运行人员密码等。
8.打印功能
9.在线计算及制表功能
10.运行管理功能
运行管理功能包括：运行操作指导、事故记录检索、在线设备管理、操作票开列、模拟操作、运行记录及交接班记录等。
二、微机保护系统功能
微机保护系统功能是变电站综合自动化系统的最基本、最重要的功能，它包括变电站的主要设备和输电线路的全套保护。
各保护单元，除具备独立、完整的保护功能外，还具有事件记录、与系统对时、存储多种保护定值、就地人机接口、通信、故障自诊断等功能。
第三章、变电站自动化系统设计方案
3.1RCS―9600系统构成
RCS―9600综合自动化系统整体分三层，即变电站层、通信层、间隔层，硬件主要由保护测控单元、通信控制单元、后台监控系统等组成，各单元之间通过现场总线及以太网进行通讯传递数据。
3.2RCS―9600后台监控系统
一、硬件部分
系统结构采用双机配置，其中两个工作站用于变电站实时监控，相互备用。用户可随着变电站规模的扩大，逐步发展扩充原有系统。保护测控单元是硬件的主要部分其中包括：CPU板、交流插件板、液晶显示面板、电源与开入板、出口继电器板、通信接口等，
二、软件部分
软件部分包括WingdowsNT/2000操作系统、数据库、画面编辑和应用软件等几个部分。
三.保护测控单元装置
RCS―9600系列保护测控单元主要有：电源自投保护测控单元、变压器保护测控单元、线路保护测控单元、公用信号测控单元、通信控制单元等组成，可以满足整个电网系统的各类保护需要。
第四章、结束语
随着计算机技术、电子技术和网络技术的发展，变电站综合自动化技术将得到更快的发展。未来的变电站自动化系统也将更完善成熟，逐步实现变电站的小型化、智能化、无人职守化、提高变电站安全可靠、优质和经济运行；提高变电站的运行管理水平，更好的服务于社会经济建设。
参考文献
[1] 王远章、徐继民等，《变电站综合自动化现场技术与运行维护》.第一版.北京.中国电力出版社、2004.9.
[2] 郑文波、阳宪惠等，《现场总线技术综述》第一版.北京.机械与电子出版社.1997.
