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摘要：本文对变电站自动化系统中安全自动装置的四个方面的问题进行了探讨，列举了作者的一些心得和思考，以供大家参考。
关键词：VQC；同期合闸；小电流接地系统的接地选线；备用电源自动投
在信息技术时代，机械自动化水平的发展越来越快，使得变电站综合性能得到很大的飞跃。其自动化系统的运用逐步代替了沿用很久的二次系统，大大提高了运作的效率，使装置更加可靠和安全。它可以提供全方位的检查、记录与跟踪，彻底排查故障，加强了控制管理的效果。因此，改进自动化系统，优化安全自动装置是变电站发展的总趋势。笔者根据多年的变电站工作经验，主要对自动化系统中最核心的安全装置进行了分析，对自动控制和接地系统有一些浅见。变电站自动化系统由间隔层综合自动化系统（包含监控单元和通讯总线）及变电站层监控系统构成；主要用于35KV/66KV电压等级的输配电线路保护，主设备保护和测量控制系统。当前变电站自动化系统的发展趋势将会不断朝着高集成化、数字化、标准化方向发展。随着集成电路和计算机技术的飞速发展，各种新型的大规模集成电路将会进一步应用在继电保护和测控装置上，这些新器件的应用将使保护和测控装置的电路板更加小型集成化。有利于实现统一的运行管理。
一、有关同期合闸的问题
1.1概念
同期合闸在变电站运作当中发挥着重要的作用，是经常碰见的操作。它可以使整个自动化系统更加稳定和坚固，并需要注意三个事项，一是压差，二是频差，三是角差，这三方面必须要合格。同期的因素要结合变电站的准确性、安全性和速率，其中安全是首要的，是运行装置得以顺利工作的前提保障。同期装置务必保持强大的闭锁能力。比如在发电过程中，其作为一种并网的形式，能够配合发电机正常工作，使输出电量充足，传送的过程也会迅速。在首次零度角的合闸当中，还可以节约大量的能源，做到能源使用最优化。
1.2并列环网，使差频保持同期
同期下的差频要将多种毫无电气关系的系统进行排列组合，形式主要有并网条件下的发电机、无联系的并列电网等。具体说来，并列环网指的是拥有相同链接的两个系统，并由一个联络控制阀进行开关。另外，相角差是并列环网下的两点攻角，角度的变化很稳定，与拓扑和负荷的情况相一致。
国内有些地区的变电站将差频同期成为捕捉同期或者检同期。这一系统的误差会在频率所允许的范围之内，确保同频同差。然而现实中很难将多种差频很好地区分开来，为了使自动安全装置合理运行，就必须优先考虑并列环网，在它的基础上进行同期的差频工作。
1.3遥感的同期
从上面的论述当中，我们不难发现，并列环网和差频会存在各自的特点。安全自动装置可以分辨出哪些属于差频，哪些属于同频，但对于先进的、比较精细的系统，就不会进行有效的识别，如果细究下去就会浪费大量的时间和精力。同时，耽误时间越长越会对合闸产生致命性的延误。其实，变电站调度员的任务是运行系统的结构，了解断路器的规格是差频还是同频，并准确找到位置。安全自动装置可以在传输指令的过程中，准确识别差频或者同频，使得遥控装置下的合闸命令有效的传送出去。安全自动装置可以自动识别系统，正确整合了合闸命令等信息，对差频、同频甚至是无压状态都可以进行很好的识别，根据现场条件和约束能力进行操作和控制。
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二 电压无功综合自动控制
2.1 VQC控制特性及控制模式的思考
VQC相对于同期合闸，则是一个时刻运行的、以整个变电站为对象的、相对慢速的一个控制系统。控制方面的错综复杂对于实时性的要求比较高，对于闭锁来说，也要求能够尽最大的速度来完善，现方式基本有3种：主控单元网络VQC、后台软件VQC、独立硬件的VQC。后台软件VQC：后台的监控十分重要，能够起到重要的作用，将单元的数据获得，并且经过电脑VQC软件根据实时数据判断并发控制命令，能够执行相应的单元内容，这样就能够为后期的维护做好基础。
主控单元网络VQC系统：用间隔层作为核心来进行计算机工作的完成，这样就能够将各种的测控模块进行作用，能够更加方便，让网络的数据共享能够进入直接的层面上来作用，因此，这样的方式在速度上是非常有利的的，比较容易高效率工作。
独立硬件VQC系统：作为一种独立存在的装置它并不依靠任何的其他装置作为辅助，可以独立完成，闭锁的工作角度上来看，是有着极高的可靠程度的。因此，要信号重复进行采集。
现在的问题是：用户要考虑的内容有独立硬件的VQC系统造价高、多拉电缆以及担心网络型VQC产品的可靠性。VQC在闭锁的方面非常强调适用的速度，能够将控制口令和直接的电容器保护动作进行连接发出，就能够将这个时间拉开，也就是出现时间差，弥补这个时间差就会成为问题。
思考：可以再PC中建立相关的策略，然后将它放在相应的测控单元中。即后台控制+闭锁，间隔层闭锁。这样就能够根据需要将内容整合并且输入IO装置中，能够不立即执行相关的命令，将自身的逻辑检查程序提高，这样就能够满足相关的出口条件，因此，闭锁的速度不仅能保证，还能够不断拓宽策略。
2.3 全网无功电压控制
从根本上说，无功调控也就是涉及到全网的一个问题，因此，要将其它的破坏性网络模式建立在本站上也是不正确的，要进行全网的情况了解，并且能够找出最优化的配置模式，进行相应的各自为政的VQC调节，就能够调节不同情况，这样，在通信可靠保证的前提下，全网VQC应该配合将在各个调动的情况之下，能够将成本节约，并且能够满足相关需求。
三 备用电源自动投入
3.1 可编程PLC功能的应用
自投的方式由于出现情况比较多，因此作为一种装置，要依赖硬件作为基础来完善PLC功能：通过装置内嵌的PLC解释软件解释自投逻辑在外部影响情况下编排的改变，可以设置。
3.2 厂用电快速备自投
很多的机械电动机有着非常大的容量，因此，能够进行相关的供电切换，这样就能够解决自投出现的问题，在电源不出现的情况下，转机械使得母线上电压的衰减是个逐渐下降的过程，其实并没有真正地小时，只是一种习惯性的惰性在发挥作用，因此变化的情况下要用备用的电源，将合闸的时期确定好并选择最优的方案，对装置来说快速的处理器DSP及快速出口继电器的选择能够在失电后第一次的30゜角差范围内，就很重要了。
四 小电流接地系统的接地选线
100%的准确选线是个常见的问题，且一直没有被解决，因此，装置问题有：
1、可能要改造CT；
2、多拉电缆；
3、只引入零序电流不够准确；
4、变电站的整体思想没有被深入分析，因此就会将各种系统混淆，不能够完善其中消弧圈接受的情况，在这种情况下，相应的零序电流与零序电压的夹角方向没有明确的反向关系，就会不容易被检测。
5、次谐波方法相对来说信号不清晰，也不够精准。我们可以借鉴相关的检测原理，比如西门子公司，能够进行零序有功和零序无功的方向及大小的判断，即充分利用了零序电压、零序电流的方向以及相关的幅值情况，这样就能够更加充分解决问题，能够处理误差角，并且相应的补偿措施也能够被提供，这样就能够减少信号低下的情况。
结语
对变电站自动化安全自动装置，对变电站同期合闸，环网并列与差频，同期遥控方式及自适应识别，探讨了电压无功综合自动控制，全网无功电压控制无功调控和备用电源自动投入、小电流接地系统的接地选线等问题进行了探讨。
参考文献：
[1]胡小武.备用电源自动投入和系统自动恢复装置的研究和实现.科技风，2008-02-15
[2]刘振涛.对电源自动投入和系统自动恢复装置的研究.现代商贸工业，2008-01-30
[3]仲维东.变电站自动化系统中安全自动装置的几个问题.价值工程，2011-01-28
论文作者:燕子
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/28
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