摘要：由于越来越多的自动智能化电气设备被运用到人们的日常生活之中，用电量急剧上升的同时，用电安全也成为头等问题。所以，为了保障电力网络的正常运转，不仅大型的变电所已走向综合自动智能化，不少中小型变电所也开始步入自动化的发展历程。这是有效解决我国用电困难的有效途径，也是社会经济发展的必然需要。
关键词：中小型变电所;综合自动化;应用与发展
目前,随着现代自动控制技术和计算机技术的飞速发展,自动化的控制系统在变电所中的广泛运用,使得整个变电所的运行实现了计算机监测、控制和管理,以实现高质量、低成本、稳定可靠的运营方式。变电所控制即是利用相关软件和计算机技术,将变电所中的控制、保护、测量、中央信号各类自动化装置以及打印报表、故障录波等功能集中于一个微机网,通过模拟量和状态量的采集、管理、统计,准确真实地反映现场设备的实际运行情况,以比较完善的调度端遥测、遥信、遥控、遥调功能,为值班人员创造如临现场的运行条件,并达到各类设计技术规范的要求。
1综合自动化系统的基本特点
1.1功能的综合化特点
变电所采用综合自动化系统之后，实现了所有二次设备的综合应用，实现了部分设备的精简与交流电电源、直流电源的取消。综合自动化系统能够通过微机监控对变电站中的各个系统进行综合处理，实现变电站运行管理的全面化。
1.2结构的分布式特点
综合自动化系统属于分布式系统，其结构设计与布置都采用分布式的方式。综合自动化系统中所有的子系统都有各自的中央处理器，能够对数据进行独立的分析与处理，进而实现各种不同的功能。通过这种分布式的结构，能够实现综合自动化系统的进一步扩展，同时能够实现各个子系统的独立化，降低具备故障的影响范围与后果。
1.3监视的屏幕化特点
变电所运用了综合自动化系统之后，实现了值班与值守的无人化，降低了企业工作人员的工作强度，降低了企业的人工成本。工作人员通过屏幕就能够对变电所中的设备运行状况进行全面的监测与监视。一旦出现问题，还能够通过综合自动化系统对其进行有效的纠正，降低了工作人员检查维修的工作强度。
1.4通信的光缆化特点
在变电所的综合自动化系统中，主要通过计算机技术、光纤通信技术实现通信。因此，自动化系统的通信系统具有较强的抗电磁干扰能力，提高了数据传输的速度与安全，能够更好地满足各个系统对于数据的相关需求。
2变电所中综合自动化系统功能的应用
2.1实现模拟信号向数字信号的转化
在变电所运行中，要对运行情况进行实施的监控，这就要求相关的软件、硬件处于正常的运行状态中。在变电所中，电流、电压、温度等都属于模拟量，在利用微处理器对其进行处理的过程中，需要对这些模拟量进行转化，为微处理器的处理工作创造条件。A/D的输入端在对信号进行输入的过程中，信号的范围一般情况下应该控制在依10V或者依5V。在模拟信号向数字信号转化的过程中，主要是通过模拟量输入模块实现的。例如在对电压信号实现数字信号转化的过程中，主要的转化途径为小电压互感器，转化完成之后形成10/3V或者5/3V的小电压信号。在对电流信号实现数字信号转化的过程中，主要的转化途径为小电流互感器，首先将大电流按照一定比例转化成为小电流，之后在通过精度电阻R将其转化成为电压信号。经过转化之后形成的数字信号，通过连接端输入到CUP模块中的A/D转换器。
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2.2将转化所得的数字信号进行输入
经过上述步骤之后，将变电所运行状态的相关数据转化成为数字信号，确保计算机能够对这些信号进行识别。在这种情况下，需要将转化所得的数字信号录入到计算机中，在计算机中对数字信号进行处理。变电所现场工作的环境中包含非常强烈的电磁干扰，工作的环境具有一定的恶劣性，因此，连接现场设备与CPU模块之间的电缆线需要进行隔离工作，降低电磁干扰对CPU模块的影响。在对开关量进行隔离的过程中，主要利用输入模块中的光电耦合器，光电耦合器的输入侧与输出测能够承受非常高的电压。通过这种现象能够帮助CPU对开关量状态、开关量变化变化等进行实时监测。在输入模块中，光耦并不只有一路，其中包含了多个开关量，需要针对多个开关量实现输入工作。
2.3对输入的信息数据进行实时的处理
在综合自动化系统中，通过计算机完成对信息数据的收集、处理工作，并通过计算机屏幕对相关的处理结构进行显示，从而对变电所运行状态进行实时的监控，让技术人员通过屏幕就能够对变电所运行情况进行了解与掌握，同时能够及时地发现存在的问题并及时采取措施。综合自动化系统在出现突发情况时能够自动报警，提高故障处理的及时性，降低故障的影响范围与后果。在综合自动化系统运行的过程中，软件系统的设计水平有着至关重要的作用，主要表现在以下几个方面：第一，装置底层的软件设计。装置底层的软件对装置的运行性能有着重要的决定作用，因此要重视装置底层的软件设计工作。首先，底层软件必须确保装置基本功能的实现，例如变压器保护的差速差动功能等，不论在何种运行状态之下，装置基本功能都必须得到正确的发挥。其次，装置的人机界面具有直观性与简洁性，这就要求软件必须拥有好的界面。此外，装置底层软件还影响着装置的抗干扰性能。第二，后台高级软件设计。后台控制软件运行质量主要包括稳定性、可操作性、界面特点等几个方面。例如，很多厂家生产的综合自动化系统无法对开关变位的不同情况进行正确的区分，无论是正常操作变位还是事故变位都会非常警报信息。在变电所的监控站中，清晰的画面与准确的数据能够对变电所的整体运行情况进行反映，让值班人员明确的了解设备运行情况，而值班人员也可以通过鼠标、键盘等对设备进行各种操作，确保设备运行能够符合相关的要求与标准，因此，监控站是整个变电所综合自动化系统中的核心组成部分。
3中小型变电所综合自动化系统的发展方向
经过十多年的发展，我国的变电所自动化技术虽然达到了一定的水平，但是我们不可固步自封，忘记前进的脚步。所以，在明确一次设备的智能化、二次设备的网络化、运行管理的自动化的思想下，以下几个方面将是我国中小型变电所综合自动化系统的发展创新的方向所在。首先，实现保护监控与数据采集一体化。这是使控制保护、数据采集、故障检测等功能通过模块化装置组合而实现的一体化。其中，微机保护是操控人员通过远程控制对变电所内所有的电器设备进行保护，而数据采集控制系统常离不开高技术的智能化设备，同时在数据传输过程中，模拟信号将被转化为数字信号，以便实现网络通信的统一标准。其次，工作人员、设备操作统一管理。一旦实现无人监控值守的管理模式，就可将城市变电所划分成区域形式，并在每个区域设置中心控制室，利用微机后台对同区域的变电所的电力设备进行监控。最后，操作人员要持有相关的上岗证，并及时吸取最新的综合自动化知识，不断完善自己的专业技术知识。
4结束语
如今，由于综合自动化系统地不断应用，不仅提高了工作效率，改善了运行管理，还保证了电网安全、稳定的运行。因此，变电所综合自动化是一项值得我国电力行业继续发掘的技术，相信它的逐步运用与发展，不仅对电力工业企业的发展起着巨大推动作用，同时也会带来不错的经济效益。
参考文献:
[1]刘继中,刘继文.综合自动化在变电所中的应用.黑龙江科学,2017,8.17.42-43.
[2]邓箐.浅谈综合自动化系统在变电所中的应用.科技创新与应用,2015.30.165.
[3]左保民.综合自动化系统在变电所管理中的应用.科技风,2013.13.250.
论文作者:周高鑫
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/16
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