摘要：变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平，特别是智能化开关、光电式互感器等机电一体化设备的出现，变电站自动化技术即将进入数字化新阶段。但是，在发展过程中，不可避免会出现一些问题。本文将在分析变电站自动化系统存在的问题的基础上，进一步探讨发展趋势。
关键词：自动化系统；发展趋势
1 变电站自动化系统存在的问题
1.1 功能重叠的问题
现有的系统在实践中已经暴露出一些功能重叠的问题，因为原有的系统大多是面向具体的功能应用设计开发的，造成了共有的信息却不能共享：如实时数据不能实时发布、数据库没有采用c/s方式等。这就使得每个单元必须是一套独立的系统，包括数据采集、数据存储等，存在比较严重的功能重叠。
1.2 通讯问题
变电站自动化系统中数据传输量大，种类多，通讯功能的优劣直接影响着系统的整体性能。远动通讯系统中的通讯问题主要包括两个方面，一是网络通讯的问题，即远动机与后台数据库服务器、调度系统工作站等在内的通讯问题，由于实时网络通讯较为复杂以及其他原因，单主机的方式采用的比较多。二是缺乏统一的通讯标准和有效的网络通讯规约，不同厂家的设备无法直接通讯。
1.3 开放性问题
大多数系统采用封闭的网络结构，如单网段以太网，不仅效率低下，而且直接导致了价格昂贵，为系统的升级和完善带来了困难。了可扩充性和二次开发性等方面都存在严重的不足。
1.4 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，是一个非常重要但却常常容易被忽视的问题。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 MHz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。
2 变电站自动化系统发展的趋势
数字化是变电站综合自动化系统发展的新方向。随着智能化电气的逐步发展，尤其是光电式互感器、智能化开关等机电一体化设备的应用，使得变电站综合自动化系统朝向数字化新
阶段迈进。数字化变电站自动化系统具有智能化的一次设备、网络化的二次设备以及自动化的运行管理系统。一次设备被控制的操作驱动回路与检测的信号回路全部采用光电技术和微
处理器设计，对常规的机电式继电器和控制回路结构进行了简化，采用光电数字与光纤代替常规的模拟信号与控制电缆。变电站内的二次设备，例如防误闭锁、继电保护等装置之间均采用网络通信，通过网络实现资源共享、数据共享，将常规功能装置转变成逻辑功能模块。自动化的运行管理系统包括了电力生产运行的数据、状态的记录统计的无纸化和运行数据信息分层、分流交换的自动化。
数字化变电站综合自动化系统在物理上可将其分为智能化的一次设备与网络化的二次设备，在逻辑结构上可以分为过程层、间隔层与站控层。过程层是指一次设备和二次设备的结合面，具有三大功能：运行设备状态参数检测、电力运行实时电气量检测、操作控制执行与驱动。间隔层具有的功能主要是：汇实时数据信息、保护控制一次设备、间隔操作闭锁功能、优先级别的控制功能以及承上启下的通信功能等。站控层的主要功能是：汇总变电站实时数据信息、刷新实时数据库、登录历史数据库、向调度或控制中心输送数据、站内当地监控、全站操作闭锁控制、在线维护设备以及故障分析等功能。
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3 注重提高变电站综合自动化系统的可靠性
变电站综合自动化系统的功能较强大，具备高度自动化，因而能实现无人值班，且极大地缩短了变电站系统的维修周期，因而在实际中得到了越来越广泛的应用，但由于这种高技术的变电站目前发展尚不是很成熟，也没有为广大技术人员与运行人员所熟悉和了解，因而仍存在一定的应用问题，使得系统的应用出现了一些不可靠的因素，因此，要注重提高变电站综合自动化系统的可靠性。
（1）抑制干扰源的影响
外部干扰源一般产生于综合自动化系统外部，因而难以消除，但可以通过减少强电回路的感应耦合或其他屏蔽措施来抑制干扰源的影响。
（2）隔离和接地措施
良好的隔离措施如开关量输入和输出的隔离及模拟量的隔离等可以有效减小干扰的传导侵入，接地也是抑制干扰的一种行之有效的方法，将隔离和接地措施有机结合起来，可以起到良好的抑制干扰的效果。
（3）滤波。滤波也是抑制干扰的一种重要方法
变电站综合自动化系统模拟量输入通道中的传导受到的干扰可分为共模干扰和差模干扰，滤波可以有效滤除串入信号回路的差模干扰，双端对称输入可以有效抑制共模干扰。
（4）供电电源的抗干扰措施
在计算机交流供电系统中，可对供电电源采取一些抗干扰措施，如电源滤波器、隔离变压器隔离、氧化锌压敏电阻及不间断电源UPS等。
4 加强智能化一次设备的研发
智能化变电站自动化系统正在自下而上的逐步发展，而目前的主要问题集中在过程层方面。过程数据的数字化和共享化依赖于数字式光电互感器及智能化高压开关的实现。近年来，光电互感器的研究开发已取得了一定的成果，国内也有一些公司研制的光电互感器挂网运行，但光电互感器大规模应用在变电站内的各种条件尚未成熟。而智能化开关设备的研究、开发需要多学科、跨学科的合作与协调，任何一个相关门类学科的发展都会对其产生推动作用，因此，国外不少公司涉足其中，并形成了商业化产品，这些新型设备目前仍有一些技术问题没有解决，需要大量研究。
5 实现变电站电路信号数字化
（1）在电网系统供电运行中，对动态电气参数信息进行实时检测，主要包括：电压、电流、谐波分量及相位，这些数据属于基础数据，其他电气信息量，如有功功率、无功功率等都可通过间隔层的设备计算得到。
（2）光电流互感器的应用。其一般以弱功率数字量进行输出，特别适合微机继电保护装置的需求，其顺应保护数字化、电力计量、微机化和自动化发展的浪潮。
（3）电流瞬时采样值差动保护。在故障全程使用采样瞬时值进行计算，在大动态范围内能保持良好的线性，测量的电流能准确反应一次电流波形，可使现有保护的灵敏度及可靠性有效地提高。
结束语
总而言之，在当前我国电力行业发展的过程中，由于电力系统的运行条件十分的复杂，这就十分容易导致电力系统变电站综合自动化出现相应的问题，导致整个电力系统的工作效率受到影响。为此，我们就要采用相应的技术手段，来对其进行相应的完善，以确保变电站综合自动化系统安全稳定地运行。
参考文献：
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论文作者:张荣晖
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：变电站论文; 自动化系统论文; 干扰论文; 设备论文; 功能论文; 抗干扰论文; 光电论文; 《电力设备》2017年第27期论文;