摘要：本文主要简述了110kV变电站电气自动化监控系统，以及分析了110kV变电站电气自动化应用，并探讨110kV变电站自动化系统的优化措施。
关键词：110kV变电站；电气自动化技术；应用
110kV变电站是电力配置与输送的关键环节，也是我国供电电网建设的核心所在。伴随着我国科学技术不断发展，断路器操作技术的日渐成熟，110kV变电站提升保护、监督和控制供电系统的安全可靠地运行，扩大供电系统适应室外环境的适应范围及全程自动化操作，是110kV变电站未来发展的无人值班化、无房屋建筑化和无电缆沟道化方向发展的必然选择。但原有的一次、二次电气设计和旧式的二次设备难以执行上述要求，所以必须选取新的电气自动化系统。
一、110kV变电站电气自动化监控系统
110kV变电站的监控系统主要是保障供电电网的有效、安全运行，合理减少110kV变电站的工程造价。110kV变电站的监测系统的应用建立在信息化建设和高性能的通讯技术相结合的基础上。在线实时监督和控110kV变电站的电气一次部分相关的机械设备的运行状态和运转数据，收集、整理、分析、总结相关的机械设备的运行数据和信息，分析得出结论要及时送达至监控系统的终端，为进行110kV变电站的运行和管理进行决策提供重要的信息参考。
（一）系统的整体结构和功能
设计110kV变电站的监控系统的结构，要考虑三方面的因素：首先，这个监控系统的第一层设计为上位机，上位机是由控制110kV变电站的计算机和组态软件共同组成，上位机位于监控系统的中心其为双机冗余；其次，监控系统的第二层是PLC，位于监控系统的控制室为软冗余；再次，监控系统的第三层则是主要的断路器、隔离开关等机械设备，负责监控电压、电流等参数。
（二）设计PLC
PLC为可编程逻辑控制器，以其可靠和稳定的性能应用于110kV变电站的监控系统，它因其编程简单，以指令或梯形图编程而非常适合在实时控制中使用。PLC用以监控110kV变电站的的电气一次部分。在选择PLC时，要依照具体的控制对象留有二成到三成的备用量，以扩充监控系统的控制能力实现实时监控。
（三）设计组态软件
组态软件主要用于收集数据和控制过程，组态软件作为110kV变电站的监控系统的自动监控层的开发平台，要采取变化的组态形式提供给客户构建自动监控具。为监控110kV变电站一次部分设备要进行如下设计：设计监控界面，设定PLC 设备；建立监控数据库，对应数据点和PLC 的数据；设计显示一次部分设备的工作和报警的图形界和操作按钮；以动画将上述层次连接，创立图形与数据的变化对应，异常时可以声光报警；设计操作脚本，用以执行操作设备。
（四）实现组态软件与PLC通信
组态软件与PLC有韧性的驱动实现二者间的通信，如果用户没有熟练掌握二者间的协议，则无需在PLC中设置编程和网络就能实现二者的通信。110kV变电站和电气一次部分及监控系统的设计要注意PLC工作时，一定要切换组态软件到正确通信位置以保障交换数据的实现。
二、110kV变电站电气自动化应用
基于以上对110kV变电站电气自动化技术的分析可知，正是由于自动化技术可以实现无人值守的目标，而且还能节约很大一部分资源，因此应用也比较广泛。
（一）共网传输技术的应用
从实践来看，电子式互感器主要采用的是将IEC组网方式和间隔层实现通信，从而可以有效的分析共网传输模式对保护特性产生的影响，主要目的在于实现通信保护与同步技术的实用化功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆测控I/O与保护操作箱二者合一的智能终端安装在就地开关端子箱中，同时还采用了GOOSSE通信技术来实现母差、线路以及主变压器保护跳闸功能；为了进一步简化该网络的结构配置，并实现组播流量的优化配置，过程层的交换机与二次设备，可支持动态组播协议高精度的冗余对时，适应于110kV变电站自动化系统扩建和网络配置的改造。110kV变电站保护、测控以及电度表等都可以通过IEC网络进行采样，而电压的切换主要是由保护、测控以及电度表来实现自动处理。其中，电度表所采集的电量信息主要采用了MMS协议来传送采集终端；网络通信中的同步技术与相关的设备具有一定兼容性、稳定性以及可靠性，这是110kV变电站自动化控制技术得以成功应用的核心。
（二）电子互感器的应用
实践中，虽然是110kV变电站，但其电压保护等级通常都是按照220kV变电站的电压等级来配置的；在110kV变电站电气化自动化系统中，为了有效的实现110kV变电站电气化系统的双套保护方案，可将其电子互感器的远端模块与合并单元的设计成独立的双套采样回路设备，同时还要着重对电子式、纯光纤以及常规互感器配合对保护所产生的影响进行研究。从实践来看，110kV变电站自动化控制系统的线路与桥电子式的互感器主要采用了罗氏原理，及电压与电流相互组合的互感器，从而可以有效的避免电压电流互感器出现同步问题。从110kV变压器电气自动化应用实践来看，该系统中的主变套管电流互感器主要采用的是全光纤、互感器配置方案，同时还进行了电子式和纯光互感器的配合对母差保护试点。从110kV变压器电气自动化应用实践来看，110kV变电站电气自动化线路的光差保护主要依靠两个端口来实现，其中一端主要采用的是电子式的互感器，而另一端主要采用的是常规式的互感器，通过这两个端口的有效配合，可对110kV变压器电气自动化控制线路的保护影响加强研究。
三、110kV变电站自动化系统的优化措施
（一）遵循设计原则，规范监控系统操作方式。
针对性地采用层次分明的结构框架进行构建，简化计算机监控系统的后台，无需安装控制平台，以免增加设计工作量。注意保护装置和报警系统的设计，对于信号的输入，可以在测控区域使用硬接点的方式。建立资源共享的网络结构，对信息资源进行采样，建立数据库，保证对各个环节数据的准确准时获取。设计全站防误操作闭锁功能，有效控制和管理全站的设备误操作。注意调试安装监控系统中的软件和硬件，建立双时钟GPS 对时系统，严格按照计算机网络安全标准合理合法操作，并根据具体情况调整监控系统的操作方式。对变电站内所有设备进行综合监视和控制，使变电站的管理与运行更加系统化。
（二）注意操作细节，保证二次设备布置无误。
二次设备位置相对于监控系统的网络布置而言比较集中，在继电室和控制设备室的分隔或者合并上没有严格的要求，但是在细节方面需要格外注意，如有不慎，将可能使整个变电站的自动化设计存在漏洞，影响变电站安全供电。要求设计人员认真负责，注意设计细节，保证二次设备的监控系统采用组屏的方案，并合理使用保护系统。正确设置主变压器及其相关设备和计算机系统中的站控层设备，应将其置于主控制楼的继电室内，并且控制继电室的备用屏幕大小在合理范围内，而35kV的开关柜上可以直接装置测控保护一体化装备。
（三）根据实际情况，配备电池设备。
直流系统有两种标准的额定电压，即220V 和110V。变电站级别上升，铅酸蓄电池组也应相应增加，才能与变电站设备相匹配。103~104只密封铅酸蓄电池对应额定电压为220V时的单组蓄电池，52只铅酸蓄电池对应额定电压为110V时的单组蓄电池，在进行变电站自动化设计的时候，应根据实际情况，通过计算确定电池的个数和电池组的容量。计算机监控系统是变电站电气自动化的基础，安装交流不停电电源系统可以保证设备在断电的情况下能够持续工作，设计时，必须依据服务对象，计算出交流不停电电压系统的负荷和容量，才能保证设备正常运转。
总结
随着电气自动化控制技术在110kV变电站中的不断应用和推广，传统的110kV变电站运作模式将逐渐失去优势，取而代之的是自动化变电站。在110kV变电站自动化系统建设和运行过程中，一定要坚持实用和可靠的总体原则，这是保证变电站电网运行经济、安全和可靠的关键。
参考文献：
[1]有关110kV变电站电气自动化应用探究_李娜
[2]有关110kV变电站电气自动化应用探究_程福顺
[3]110kV变电站电气自动化技术及应用_李康
论文作者:蓝世锋
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/8
标签：变电站论文; 监控系统论文; 设备论文; 互感器论文; 组态论文; 电气自动化论文; 电压论文; 《基层建设》2017年第13期论文;