摘要：近年来，电力需求剧增促进电网建设迅猛发展，与此同时电力设备也得到更新。变电站作为电网系统之中的关键部分，其质量、技术水平很大程度影响了电力的供应状态。因此，对于变电站需要根据最新科技进行建设。具体而言，在信息时代建设变电站的综合自动化系统需要将变电站设计、建设中凸显计算机、信息化、自动化。当前，不仅变电站的综合自动化技术已经相当成熟，并且实践之中的变电站大多已经应用综合自动化技术。但是，经过长期使用，一方面综合自动化系统的设备存有老化。另一方面，新的智能化的技术的发展促进了综合自动化的更新。因此，本文将再一次在新的社会环境、技术水平下探讨变电站的综合自动化。
关键词：变电站；综合自动化；自动化系统
前言：变电站的自动化技术自从1990年开始就成为电力行业的技术重点，具体而言，时至今日每年都有数以千计的变电站在进行建设，新建的变电站全部都应用自动化技术。除此之外，每年大量的旧变电站的改造仍旧是围绕自动化进行的。当前，变电站的时代要求--“坚强、智能”决定了在变电站之中必须坚持综合自动化。我们看到综合自动化在我国的变电站的建设历史中举足轻重，已经有很普遍的应用。但是，变电站设备老化、自动化技术落后、自动化理念老套等阻碍着综合自动化向现代、智能方向发展。故而，笔者从新时代的变电站使命、技术特点、用户需求等角度对综合自动化进行探讨。
1概述
电力的传输过程为：发电厂发电之后通过变电站升压之后进行传输，而后经过变电站降压以提供给消费者使用。可以说变电站是整个电力传输过程的关键一步。鉴于变电站的高度重要的地位，只有综合自动化才是新时代下变电站的发展方向。综合自动化即为计算机、通信、自动化的帮助之下而对变电站设备进行的自动监控、保护系统。
1.1变电站综合自动化历程
本文将出现顺序作为归纳变电站综合自动化系统的历程的标准：第一阶段：集中模式。在上世纪80年代以远动、当地监控为核心的具备监控、测量、控制、数据通信功能的计算机系统就是最初的自动化系统。实际上，该系统可以满足继电保护、二次通信、“四遥”等要求，但仅有极少数老变电站仍在使用。第二阶段：微机保护模式。早在90年代初，单元式、分散式微机在自动化领域得到应用，该系统下保护、测控是两相独立的装置，其主要特点是继电保护装置独立运行，但缺点是电缆连接多、扩展性弱。第三阶段：分层分布式模式。由于90年代中期，计算机、网络、通信得到快速发展，因此该系统选择直接连接以太网、后台监控，扩展性极高。
1.2变电站综合自动化特点
首先，结构微机化。微机化是指该系统不再使用分立元件而使用逻辑控件从而达到硬件软目标。通过软件实现数据采集、传输、微机保护、远方控制的平行运行。其次，功能综合化。该系统就是利用微机单元从而具备测量、控制、保护等功能，替代继电器模拟保护。再次，运行智能化。智能化主要指微机的在线自诊，在故障发生后微机单元的面板上自动显示故障原因、时间、类型等信息并传输到后台。最后，屏幕化、可视化。此指的是该系统将所有的操作、监测都由后台的屏幕进行展示以增强操作可靠性。
1.3变电站综合自动化功能
第一，数据的采集、处理、记录。一方面，该系统要对变电站的运行参数进行采集。包括以下三个：首先是要记录进线、母线的电压、电流、功率值等模拟量。其次要记录状态量，例如运行状态、位置状态等。最后要记录电度表输出的脉冲信号的脉冲量。另一方面，在自动化系统对上述信息采集完成后还要进行处理、记录，包括但不限于日均、月均负荷量、峰值、谷值、预警情况等信息。第二，微机保护，是指利用重合合闸等保护装置对容器、线路进行保护。第三，与控制中心通信，此主要指系统将变电站的各项数据、信息向控制中心传输。第四，人机通信，此指的是通过屏幕、键盘输入、人工操控、数据打印等方式实现人机联系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第五，自诊断，指自动化系统会对自我运行状态、故障进行诊断并相操控中心传输。
2综合自动化在变电站的应用
2.1综合自动化系统的应用原则
首先，实用性。在进行综合自动化的设计、应用时要将实用摆在首位，要根据供电实际、实际需求、已有资源、操作难度等综合进行实用性的考虑。其次，可靠性。变电站的作用前文已经阐释，在此不再赘述。正是基于变电站在电网、用电上的重要性才将可靠性作为原则之一，这是因为用电已成为日常的生活必需，容不得在变电站中出现一丝错误。可靠性要求整个系统硬件、软件、集成都必须在技术、材质上都具备可靠性。再次，先进性，在自动化系统建设之初就要保证理念、技术、性能的先进性。最后，开放性。变电站的自动化系统要求的开放性指的是系统集成、信息共享。
2.2系统结构选择
集中、分布、分散是当前三种综合自动化形式。其中集中式具备实用、占地小、保护性好、造价低等优势，但是不灵活、不直观、故障影响面积大、设计复杂、调试麻烦等缺点阻碍了集中式系统在变电站的应用。而分布式按照功能进行分布式的设计，克服了CPU的瓶颈问题。各个CPU（亦指模块）之间的传输具备实时性。即使分布式系统中某一部分故障也不会产生牵连影响。对分层式而言：其中二分分层式是分为变电站、间隔两层。三分分层式是变电站、间隔、通信三层。其具备灵活、可靠、易安装、故障影响范围小、设备连线少等优势。所以，分层分散式最为科学。
2.3软件设计
在该系统的软件设计上有以下三个程序：微机保护、采样中断、故障处理。微机保护是主程序。初始化是整个自动化、微机保护的第一步，分为初始化一、初始化二、数据采集三部分。在完成初始化后就展开包括RAM在内的全部自检，进而进行自检循环。而采样中断是在系统出现意外、故障时停止采样并进行报告、预警处理。故障处理是整个系统的程序里的关键。由于实践中一个CPU要进行多项保护，所以同时要设计多个故障逻辑程序。
2.4前景展望
当前，与自动化、变电站相关的科技日新月异，许多在变电站的综合自动化之中已经得到运用，但更多仍在探讨阶段。步入新时代，电力需求呈现的新特点对变电站就提出新要求，综合自动化也随即需要根据新时代特点、科技走向等开始新的发展。
首先：智能化。一定程度自动化就是智能化，但此处的智能化指人工智能。亦即是将当前科技热点的人工智能结合到变电站的自动化系统之中，用人工智能算法控制自动化系统从而实现变电站的自动化系统的无人的状态，保障运行的稳定性。其次：室温超导体。电阻是电力、变电站永远绕不开的话题。当前低温、高温超导体已经研发，但是其只能在特定低温、高温之中使用，若室温状态下良好运行的超导体研发成功自动化系统也会提高效率。最后，人机界面优化。人机界面的存在就是为了便于运行人员查看变电站的运行数据，故而在人机界面设置体现运行、通信、参数的自定义表格。除此之外，要对例如u、UPS此类重要设备、信息进行专门展示。
3结束语
变电站承担着整个电网中最关键的一步--电力变压。只有电力实现变压之后才能够进行高效传输、安全应用。而变电站承担了将电压升高进行传输、电压降低投入使用的两大重担，再加之电力的高度危险性、专业性，人力若参与过多必然会造成电力事故。而自动化则解决了该问题，所以变电站的综合自动化系统是关系供电安全、稳定的重要因素。但是，在变电站的综合自动化系统中老化、设备落后、理念老旧等仍然存在，故本文针对变电站的综合自动化系统进行了技术分析、前景展望。
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论文作者:黄聪
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第4期
论文发表时间:2019/9/19
标签：变电站论文; 自动化系统论文; 微机论文; 系统论文; 电力论文; 技术论文; 故障论文; 《建筑细部》2019年第4期论文;