時間：2022-03-06 16:23:20
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇變電站自動化控制，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：藍牙無線通信數據變電站自動化
引言
藍牙技術是用微波無線通信技術取代數據電纜來完成點對點或點對多點短距離通信的一種新型無線通信技術。利用藍牙，可以將需要數據和語音通信的各個設備之間連成一個PICONET網（即微微網），或將幾個PICONET網進一步互連，組成一個更大的SCATTERNET網（即分布式網絡）。
在工業現場中，短程的無線連接有著廣泛的應用需求，但一直沒有一個很好的解決方案。紅外無線連接，由于距離太短，且必須在同一直線上，中間不能有任何障礙物等不足，而限制了它的應用。將藍牙技術應用于工業控制現場，用微波取代紅外，既克服了紅外缺點，又降低了施工的難度和建設成本，是一種有創造性的設想。下面我們就變電站自動化控制方面的現狀，探討引入藍牙的可行性。
在變電站現場中，最下層是進行測量、轉換和控制的儀表。它們采集各個變壓器的數據，返回上位機進行處理，或接收上位機發送來的控制命令和控制參數。目前這些數據通信是由串口（RS232或RS245接口）通信實現的。但其麻煩的走線以及抵抗惡劣環境、電磁和無線電干擾所需要的物理保護和電磁屏蔽帶來的諸多不便，使得工業環境中要求長時間、連續、可靠、完整地傳送數據不能得到保證。對于這種多點對單點的數據通信網，完全可以用藍牙PICONET網來替換。其優點表現在：
①取代了大量短程連接所用的電纜，尤其是電纜無法到達的地方，藍牙具有更大的優勢；
②以前的應用程序可以不做任何或很小的修改，升級成本小；
③降低變電站建造成本，這也是藍牙技術的一個顯著特點；
④由于藍牙設備本身的功耗十分小（最大不過100mW），因此藍牙設備的射頻不會對其它設備造成影響。
1BC01芯片和開發工具BLUELAB介紹
BC01(BlueCore01)是CSR（CambridgeSiliconRadio）公司設計的一款單片藍牙產品。它集無線設備、微處理器及其帶電路于一體，采用標準的0.35μm的CMOS工藝。通過的存有藍牙協議的FlashROM，可提供完全兼容的數據和語音通信。經過優化設計，所需的外部RF元件很少，允許主板的快速設計，因此能以最低的成本，實現最短的產品面市時間。
其主要特點如下：
①符合BluetoothV1.1規范；
②帶有USB和UART主接口；
③可編程的PCM接口，支持13-Bit8kss-1雙向串行的同步語音傳輸；
④內含的數字轉換器，可進行線性PCM（脈沖編碼調制）、A律PCM、μ律PCM和CBSD（連續變化斜率增量調制）間的相互轉換，編解符合高至HCI層的藍牙控制協議；
⑤采用3.15V單電源供電，支持PART、SNIFF、HOLD多種節電模式；
⑥支持所有的包類型以及多達7個從設備的微微網（Piconet）；
⑦芯片內含鏈路控制、鏈路管理、HCI以及可選的L2CAP、RFCOMM、SDP等多層軟件協議棧，可以直接使用；
⑧提供VM（VirtualMachine）機制。內嵌16位的RISC微處理器，運行協議棧的同時還可以運行下載到FlashROM中的用戶程序，實現真正意義上的單芯片。其結構框圖如圖1所示。
Bluelab是專門針對BlueCore的仿真開發系統，它在PC上模擬BlueCore01的環境，從而方便開發基于BlueCore01上運行的應用程序。它包括了Compiler、Emulator/Debugger、Documentation以及一些源代碼例子。Bluelab還提供了藍牙協議棧BlueStack，支持SDP、L2CAP和RFCOMM等高層協議。用戶可以通過UART/USB接口來調用BlueStack，也可以通過虛擬機（VM）來訪問BlueStack。
2系統方案設計
整個系統分為前端數據采集和PC端數據管理兩大部分。
前端數據采集框圖如圖2所示。
由于BC01內部資源及引腳有限，因此前端的數據采集和控制由單片機80C196來完成，其串口與BC01的串口連接，BC01作為一個數據傳送通道。這樣做的優點是：不需要改動原來的程序，便于對基于RS232、RS245結構的老系統進行改造。變壓器上的高電壓大電流首先要轉變成可供采集的安全電壓（0～5V），經A/D變換后由16位的單片機80C196讀入，進行相應的計算處理后，送入BC01。BC01將數據打包后，通過與MASTER建立的空中連接發送PC。同時，BC01也會接收PC發來的控制命令，送至單片機，由單片機分析后控制相應的閘刀做出動作。
整體的系統結構如圖3所示。
連接PC的BC01作為主機，它會自動搜索其查詢范圍內的藍牙設備，將所查詢到的藍牙設備作為從機加入PICONET網。因為每塊從機都有唯一的BD_ADDR（BluetoothDeviceaddress），因此，主機可以區分識別每一個從機并對其進行控制。
3軟件結構
軟件設計是基于L2CAP層進行開發的，從機功能是接受主機的查詢、連接請求，或者詢到已存在的PICONET后，將自己加入PICONET。從機的功能簡單，全部程序代碼可以放在BC01的FlashROM中運行。主機由于要負責管理整個PICONET，并對各個從機進行控制和管理，這使BC01提供的資源已不能滿足。因此將L2CAP協議層以上的軟件放在PC上運行，并通過HCI接口與PC通信。軟件結構如圖4所示。
【關鍵詞】變電站；自動化控制技術；現狀及建議
1變電站自動化控制系統
1.1變電站自動化控制系統的含義
由于我國計算機信息技術的迅速發展，計算機技術已經廣泛應用于各行各業，同時也給我國電力系統帶來了一場革命。從技術層面上看，變電站自動化控制技術也是計算機信息技術發展的產物，計算機應用功能的不斷發展和分布式RTU的出現，為變電站自動化控制技術的全面應用奠定了堅實的基礎。我們所說的變電站自動化控制系統，包括傳統的自動化監控系統、繼電保護、自動裝置等設備，是集保護、測量、控制、遠傳等功能為一體，通過數字通信及網絡技術來實現信息共享的一套微機化的二次設備及系統。它取消了傳統的控制屏、表計等常規設備，因而節省了控制電纜，縮小了控制室面積。
1.2變電站自動化控制的內容
變電站自動化控制的內容主要包括：電氣量的采集和電氣設備狀態的監視、控制和調節，實現變電站正常運行的監視和操作，保證變電站的正常運行和安全；在發生事故時，采集瞬態電氣量、實施監視和控制，迅速切除故障，完成事故后變電站恢復正常運行的操作；高壓電氣設備本身的監視信息。隨著對計算機技術、網絡技術及通信技術的應用，根據變電站的實際情況，各類分散分布式變電站自動化系統將各現場輸入輸出單元部件分別安裝在中低壓斷路器柜或高壓一次設備附近，現場單元部件或是保護和監控功能的二合一裝置，用以處理各開關單元的繼電保護和監控功能；或是使現場的微機保護和監控部件分別保持相對獨立。在變電站控制室內設置計算機系統，對各現場單元部件進行通信聯系，通信方式通常采用串行口。
1.3變電站自動化控制的功能
變電站自動化控制的功能是將遙測、遙信進行采集，通過現場單元部件獨立完成遙控執行命令和繼電保護功能等，這些信息通過網絡與遠程通信控制單元和后臺計算機系統進行通信，從而完成了傳統的RTU和變電站當地綜合系統的功能。
2變電站自動化控制系統應用的現狀
2.1產品接口不同
產品接口問題是變電站自動化系統與調度自動化系統之間的連接必須妥善解決的重要問題，它包括數據的格式、通訊規約等技術問題。當調度自動化系統與變電站自動化系統是使用不同的廠家的產品時，可能會出現數據格式、通訊規約不同而無法在調度自動化系統中得到正常運行。
2.2產品質量有待提高
容易出現產品質量問題是由于某些廠家僅為了追求自己經濟利益，而忽視了產品的質量，產品的結構設計不合理、可靠性差等問題，缺乏了基本的質量保證，從而會使在投運的變電站自動化系統問題增加。
2.3系統抗干擾能力須有效提高
系統抗干擾能力是指當變電站自動化系統在高溫低溫、雷電沖擊、耐濕、靜電放電干擾、電磁輻射干擾等環境下的實際情況下，該系統是否能夠正常運行。
2.4通訊通道須確保可靠
通訊通道是指在特定的條件下，變電站與調度之間的通訊可能出現的通訊問題。由于大部分變電站、電廠與調度之間的通訊手段主要還是靠載波通訊，途中還有多個T接點，載波信號由變電站傳至調度主站時衰減嚴重，信號的可靠性下降了許多，導致遠動信號的誤碼率增高，通道問題顯得十分突出。
2.5遠動數據和信息發送須及時準確
一些變電站自動化系統對遠動數據和信息的發送和接收處理能力不強，主要表現在：不能上傳保護定值、主變檔位等，不能正確接收和處理調度主站的開關遙控操作、修改定值、主變調檔等功能。由于這一問題的存在，不利于自動化設備的遠程操作。
3變電站自動化控制系統的發展建議
3.1改進監控機運行管理
大量實踐數據表明，監控機的運行管理工作十分重要。在實際運行中，已經多次出現了監控機由于人為和監控機本身等原因導致癱瘓不能工作情況，有的變電站一年內就發生數次，多為人為原因引起，嚴重影響了變電站的整體運行。因此，為了防止這種情況發生，我們要制定變電站監控機的運行和管理制度，并嚴格執行，對值班人員進行約束，防止利用監控機玩游戲，防止私自使用軟盤和光盤使監控機感染病等，加強管理部門的定期和不定期檢查，發現問題，立即處理，一旦發生人為原因引起的監控機癱瘓情況，嚴格按制度處罰。同時采取設置操作系統和監控軟件密碼管理辦法，只有管理部門和變電站站長掌握密碼，普通值班人員不掌握密碼，防止隨意進入操作系統和啟動或停運監控軟件，防止使用監控機的硬件資源并遭到破壞。在選擇監控軟件時，還應充分考慮到監控系統運行的安全可靠性。
3.2計算機局域網的應用
由于計算機局域網的迅速發展，將這一技術應用于變電站自動化控制系統已是一種發展趨勢。常見的局域網有總線型網絡（以太網）、令牌網和令牌總線網。由于這些網絡均是按照國際標準化組織的開放相同互連標準（ISO）所規定的7層模型而設計的，故不同廠家的兼容性較好，只要按標準設計即可共用。這些常用網絡中，最為常用的為總線型網絡，任何一點發送信息到公共的通信總線上，目的點均可以收到，同時也可為其它所有的點接收，不存在信息通路阻塞問題，可靠性較高。在變電站自動化控制技術應用中，美國Echelon公司推出的Lonworks網絡技術非常適合于總線型結構，網絡功能極強。由于變電站的基層控制已廣泛采用基于計算機的智能電子器件，現場測控網絡采用現場總線是一種發展趨勢。此外，我國引進開發的用于變電站自動化控制的還有德國Bosch公司推出的CAN總線標準等，都屬于連接變電站智能化設備與自動控制系統的全數字化、多變量、雙向、多點、多站的通信網絡產品。
3.3維護系統的安全性
傳統的保護裝置一般只提供一套整定值，而基于微機的保護單元可以提供多套整定值，可供運行方式改變時遠方選用，并提供在動態過程中定值修改的可能性，而這種定值修改既可靠又安全。計算機保護裝置替代傳統的繼電保護裝置單元，使保護裝置經常處于在線自檢狀態，遇到異常立即報警。基于微機的保護單元，較易實現小電流接地系統單相接地選線、故障測距、故障錄波等功能。
4結束語
近年來，我國計算機通信技術的迅猛發展，給變電站自動化控制技術水平的提高帶來了新的機遇，變電站自動化控制技術正在朝著網絡化、綜合智能化、多媒體化的方向發展。然而由于變電站自動化控制系統還缺乏統一的國家標準，有很多問題還有待完善，這就需要我們各崗位的電力工作者在實際操作過程中不斷總結經驗，具體情況具體分析，遵循科學、嚴謹的工作原則，根據其規律性，進一步開拓和創新，全面開展變電站自動化控制系統的應用，保障我國電力系統的長遠發展。
參考文獻：
[1]陳雪瑩.數字化變電站設計方案探討[J].能源與環境.2010（3）.
關鍵詞：220KV；變電站；電氣自動化
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A
引言
電力作為我國的支柱產業，它是經濟發展的重要基礎。電網運行的可靠性和安全性將直接影響到我國的經濟發展和工業現代化的步伐。變電站作為電網系統中的重要組成部分，變電站電氣自動化系統能夠為電力系統的安全運行提供安全的保障，提高電網的可靠性。220KV變電站電氣自動化控制系統主要采用計算機進行相關的控制，不僅提高了工作效率而且總體提升了變電站的專業水平和管理水平。
一、變電站電氣自動化系統的基本功能
隨著科技的發展變電站電氣自動化系統的功能逐漸的完善，其工作效率和工作質量均得到大幅度提升。在進行220KV變電站電氣自動化系統設計時應當根據變電站對各項功能的實際需求進行相應的設計。下面將概述變電站自動化系統的幾項主要功能。
計算機控制保護功能及自診斷功能。該保護能夠對變電站內部的所有電氣設備進行保護，比如線路保護，母線保護和變壓器保護等諸多保護裝置。計算機控制保護在進行保護動作時往往會生成相應的故障記錄。在進行相關的保護動作時，其根據總控制室的命令對相關的設備進行操作和保護，并同時生成故障信息表和動作步驟記錄表。計算機能夠根據故障信息對故障進行相應的診斷處理，并將處理結果上傳。系統的自診斷功能是指系統本身具有自檢功能能夠對相關的設備進行自檢，及時發展相關故障進行報警提示并指出相應的故障位置。在信息傳遞方面，自診斷功能能夠傳遞更多的數據，并能夠實時的和調度中心對準時間，進行同時的維護功能。
另外，變電站自動化系統能夠進行自動化控制和操作。變電站工作人員能夠利用相關的控制設備對其他受控設備（變壓器分接頭、斷路器、電容器等）進行遠程控制操作。在變電站的實際運行過程中，為了防止系統出現失控現象，一般在變電站的設計過程中會依然保留人工直接跳合閘手段來保證變電站的正常運行。
二、220kV變電站電氣自動化系統控制方式
220kV變電站電氣自動化的實現依靠一個完整的電氣系統，變電站的各項操作主要是借助于相關電氣設備的動作，各個控制設備相互協調動作共同實現變電站的安全高效運行。220kV變電站電氣自動化系統在運行時有以下幾種控制方式：
1遠程控制
隨著科技的不斷進步，遠程控制技術可以實現遠距離的數據傳輸，并且能夠準確的將變電站中的信號實時顯示出來，從而幫助操作人員能夠對變電站進行控制。另外，采用遠程控制技術具有降低建設成本，人員成本，減少電纜使用，節約材料等諸多優點。220kV變電站遠程監控系統原理（如圖1所示）。
2線路監控
220kV變電站電氣自動化系統控制的實現主要通過各種線路傳遞控制信號來實施，線路作為連接各個變電設備的載體。不同類型的變電設備線路的連接方式是不同的，比如，斷路器的連鎖和隔離開關的閉鎖操作均采用同一種的線路連接方式則容易引起誤操作，相關的設計技術人員對變電站電氣自動化系統線路設計時應當注意相關問題。
3現場控制
對變電站生產現場實施監控也是電氣自動化的重點內容。220kV變電站在運行過程的所有方面都屬于現場監控的范圍，現場監控規范了變電站相關的作業順序。現場監控能夠有效的減少環網柜、端子柜、隔離設備、I/O端口等設備的數量，能夠節約變電站的空間，從而使得整個變電站的功能更加的全面，為系統的升級提供充足的空間，放置新的設備。
4集中控制
變電站作為整個電力系統中的重要裝置，它主要負責完成轉換線路電壓的重要工作。對變電站采取集中控制模式能協調好各個設備之間的運行，創建系統性的"自動化控制結構”既維護了電氣設備的正常運行，又能加快系統處理器操作效率的提升。
三、220kV變電站電氣自動化系統中的等電位連接
220kV變電站電氣自動化系統中的等電位連接的等電位連接是指將對地具有相同電位的各個導電設備相互連接起來。220kV變電站電氣自動化系統中是一個非常復雜的系統，等電位連接能夠保證變電站的有效安全運行。
1網絡控制
計算機網絡是220kV變電站中最為主要的控制方式，通過網絡的控制從而保證整個變電站的安全可靠高效的運行，從技術層面提高了變電站的現代化水平。網絡的運用是現代電氣技術不斷發展的重要標志之一。變電站等電位控制網絡的建立運用到電氣自動化中很多的知識，例如變電設備的分配，人員的合理安排等等。通過網絡控制優化連接網絡，幫助維持變電站等電位連接系統的有效性。
2路徑控制
路徑控制是變電站等電位連接的重點也是一個難點。變電站的電氣結構異常的復雜，一旦等電位體的連接過程中出現失誤將可能導致整個變電站的自動化系統受損甚至出現失靈的后果。因此，在對220kV變電站電氣設備進行等電位體連接時，應當首先仔細的熟悉變電站內部的電氣結構，在此基礎上將相關的電氣設備進行等電位連接，保證變電站的自動化操作系統能夠安全的運行，同時要合理的安排等電位連接路徑盡量使其距離最短，從而增強整個220kV變電站電氣自動化系統的抗干擾能力。
3設備控制
為了保證220kV變電站電氣自動化系統運行的可靠性，對相關電氣設備的選擇必選按照相關的國家標準進行執行，在選擇合適的電氣設備的時要遵守以下幾個準則，合理的經濟性、技術的先進性、安全可靠性等等。選取合理的變電站控制設備能夠更好的保證電力系統的安全運行，從更好的為我國各項事業的發展和人們生活提供可靠的保障。為保證變電站等電位連接的可靠性，在自動化系統中要通過相互匹配的設備進行連接。不同的等電位連接系統配備的電氣裝置也是不一樣的，這就需要作業者在使用時根據性能對號入座，不能隨便的使用設備的型號，者會給整體的結構性能帶來影響。比如：在屏蔽電磁場時，屏蔽器的選擇要根據當時電流的大小來選擇。
4位置控制
位置控制是變電站電氣自動化系統中最基礎最重要的環節，由于220kV變電站電氣結構復雜，這就使得變電站等電位置控制難度有所增加。但是另一方面，位置控制的設計環節的好壞將直接影響到等電位連接的工作效果，這便要求相關的設計者在進行等電位連接位置控制的設計時要綜合各方面的因素認真設計，保證等電位連接的效果。
四、220kV變電站自動化控制系統發展展望
從控制系統的技術結構角度而言，220kV變電站的電氣自動化技術有了很大的發展，其控制技術獨立性強，且具有很好的抗干擾性和適應性。當然，它還有很大的技術發展空間，比如遙視技術和藍牙技術的使用。
遙視技術是在圖形處理系統中采用計算機中的視覺技術從而達到監控的目的。遙視技術能夠將變電站現場的實際情況通過圖像的形式傳遞到控制中心。在國外自動化技術比較先進的變電站中都普遍采用了遙視技術。遙視技術不僅能夠將現場畫面進行實時傳輸，并且具備自動識別功能能夠對相關的作業人員進行實時的監視。因此，在220kV變電站中采用遙視技術能夠更好的加強對變電站的控制，該技術具有很好的應用空間。
藍牙技術是一種短程的無線電傳輸技術，例如我們手機中的“藍牙”就是采用的這項技術實現近距離的數據傳輸。藍牙技術具有成本低、功率小、微型化等諸多特點，在通信傳輸領域應用比較普遍，它往往以其他通訊設備為載體建立一個短程的無線通訊環境。現階段藍牙技術已經被廣泛的使用，但是變電站自動化控制領域還沒有采用該項技術。藍牙技術作為一種新型的技術具有很大的發展空間，如果在變電站電氣自動化系統中采用該項技術能實現各種電氣設備之間的相互通訊，使得控制更加方便。
結語
綜上所述，我國220kV變電站的電氣自動化控制系統控制技術發展日趨成熟，于此同時社會對電網的安全性、可靠性提出了更高的要求。電網應當充分的利用220kV變電站電氣自動化控制技術所具有的諸多優勢和便捷性，提高變電站的效果和工作效率，最終實現“無人值守”的工作目標，并且提高電網的可靠性和安全性。
參考文獻
[1]王培.變電站電氣自動化控制系統分析及其應用.電工研究[J].2013，9，43-45.
1.1多級多地點控制功能
后備操作，這種操作的控制是在監控系統出現故障或者是網絡故障的時候才會使用的一種控制的方式，這種控制的方式可以實現手動的方式來對控制系統進行操作，使得控制系統可以正常的運行。在實際的工作中，這三種操作方式是可以通過軟件來進行切換的，在切換到后備控制的方式時，遠方遙控和站控的命令都是不會被執行的，同樣在站控的控制方式下，后備的控制命令也是不會對系統產生任何的影響。對于系統控制選擇控制的方式時只有三種中的一種可以被使用，這是因為對計算機來說，在同一時間對同一臺設備只能執行一條控制的命令，同時收到多條的控制命令會導致計算機出現錯誤。
1.2操作過程中軟件的多次返校
對于變電器的自動化控制系統來說，操作員的操作是非常重要的，在進行操作員的操作時要對操作員的權限進行必要的限制，這樣可以杜絕錯誤的操作以及非法的操作。在現在，很多的監控系統都是有一定的容錯能力的，就是即使系統在運行的時候出現一些操作上的錯誤，都是不會影響到系統的正常運行以及系統中一些功能的喪失的。一旦出現特殊的情況引起系統故障的出現，系統都是具有一定的恢復功能的。在操作員對系統發出操作指令的時候，都要通過選擇一步一步來完成，這個步驟可以提示操作員對操作步驟進行反復的校驗，一旦某個環節出現錯誤，操作的命令會被終止，在每個操作結束以后，系統都會對操作的過程進行存儲。變電站自動化系統一般都是多作雙機雙網配置的，在工作的時候，如果出現設備的故障都是不會對監控有任何影響的。在故障發生的時候，監控的系統可以自行的切換到沒有故障的設備上，這對監控系統來說是非常重要的。
2操作的方式
為了使變電站的控制和操作系統更加的可靠和準確，在設計變電站的系統時，防誤操作在設計中是非常重要的。在實現了計算機進行監控以后，變電站就不用采用以前復雜的監控了，在進行監控的時候可以采用分層分布式自動化系統。操作的閉鎖方式也是采用的分層分布式閉鎖，這是與系統的結構相對應的一種方式。在進行監控的時候，每個間隔的測控裝置都是可以采用間隔的交流電流、電壓，防止出現操作的錯誤出現。智能型裝置可很方便地利用上述信息進行編程，實現該間隔的操作閉鎖功能。對于全站涉及多個電氣間隔和多個電壓等級間的操作閉鎖，目前有三種不同的實現方式。其一，用軟件實現，即將全站的防誤操作閉鎖用軟件編程置于監控主機之內。監控主機可從通信網上獲得全站所有開關、刀閘的狀態信息及每個間隔控制終端的操作信息，引入設備操作規則，進行軟件編程即可實現全站的操作閉鎖功能。該方式應該說是最簡單經濟可靠的方案之一。其二，硬件閉鎖，變電站自動化系統的一個主要特點便是操作閉鎖裝置的相對獨立性，作為控制及操作閉鎖之用，每個間隔的刀閘信息實現該間隔的操作閉鎖，各間隔的刀閘信息經重動后都進入到一定的裝置內，母聯刀閘及母線地刀等直接引入裝置，裝置實現間隔之間的操作閉鎖功能。其三，軟硬相結合的閉鎖方式，間隔之間的閉鎖采用裝置實現閉鎖功能，監控主機內做一套全站的軟件操作閉鎖。以軟件實現全站的操作閉鎖，對于一套成熟的變電站自動化系統來說，也應該是高可靠性的；既然整個變電站的監控功能都由監控主機實現，那么操作閉鎖軟件功能做在監控主機內也應是安全可靠的。對于雙機系統冗余配置，閉鎖軟件也為雙套設置。對于一個半開關接線的變電站，系統每個斷路器及兩側刀閘的操作閉鎖由相應測控裝置實現以外，每串內的斷路器及刀閘之間的閉鎖采用專門一套硬件閉鎖裝置以提高其可靠性。
3自動化控制技術分析
分層分布式自動化系統不僅從軟件上實現了分層分級，從硬件上也實現了分層分級，這樣使得變電站的控制和防誤操作可以得到明顯的控制。提高變電站的可控性和操作的可靠性是自動化控制要實現的目標。在綜合自動化前提下，可以實現遠方、當地和就地三級的控制。但是常規變電站在控制的時候只能通過把手來進行控制，在常規的變電站電氣的聯鎖設計是非常復雜的，而且在實際的使用中是需要設備提供接點的，設備在提供接點的時候通常都是非常有限的，而且設備在電壓不同的情況下聯系也是非常不方便。在常規站進行閉鎖回路的設計是會出現非常多的閉鎖或者是出現閉鎖不到的情況。自動化控制系統可以使得閉鎖實現多級操作，而且操作非常的方便，可靠性也非常高。在常規站，整個監控的核心就是人，人的感官在對信息進行判斷的時候會出現誤差，這些誤差的出現就導致判斷的錯誤，進而影響設備的使用。在自動化系統站里，系統的核心是監控的主機，主機可以利用計算機系統對變電站進行控制和操作，通過對信息的采集和處理達到控制的目的。自動化系統在使用的時候可靠性更高，而且它的功能也是非常齊全的。變電站自動化系統簡化了變電站的運行操作，可方便地實現各種類型步驟復雜的順控操作，且操作安全快速，對于全控的變電站，線路的倒閘操作幾分鐘便可完成；而常規站實現同樣的操作往往需要幾個小時，且仍存在誤操作的隱患。常規變電站控制一般采用強電一對一的控制方式，信息及控制命令都是通過控制電纜傳輸。
4結束語
關鍵詞：智能變電站；智能電網；電力系統改革；強電
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.148
隨著社會經濟的不斷發展，目前我國面臨的最大的資源問題就是能源電力的問題，堅強智能電網的建設是我國電網的主要發展方向，我國要在2020年實現堅強智能電網的全國統一建設，實現電網供電智能化。
1 智能化變電站的特點和優勢
智能化變電站采用計算機通信技術，在一條通道上對多條通道的信息進行傳輸，大大簡化了變電站內的二次接線。傳統的變電站為了實現多個功能，采用的信息模型種類比較多，每個功能系統對信息的采集和處理都是相互獨立的，這樣在一次設備和二次設備間要建設大量的電纜才可以完成對模擬信號的傳輸，這樣傳統變電站在資金成本的投入上比較大，而且變電站的結構上也比較復雜。智能化變電站采用統一的信息模型，在通信網絡中采用統一的通信標準接入網絡，通過同一個網絡就可以實現對信息的監控和處理，這樣大大減少了系統的軟件和硬件的重復配置，降低了變電站建設的成本。智能變電站采用光纖作為通信介質對數字信號進行傳輸，保證了信息傳輸不受干擾，采用計算機通信技術作為信息傳輸的主要技術，保證信息在傳輸過程中的安全性和可靠性。智能化變電站可以提高變電站的自動化控制功能，智能變電站傳輸信息在傳輸中的可靠性和準確性，可以幫助變電站更好的實現自動化控制功能，通信網絡和一次設備、二次設備之間可以更好的進行自檢，實現系統狀態的檢測和修復，智能化變電站通過故障自動化分析程序可以實現智能化分析的功能。常規的變電站設備之間用電纜進行連接，容易造成電纜間的電磁干擾，智能化變電站可以解決電纜受到電磁干擾的問題。
2 變電站的智能化改造方案研究
電站的智能化改造要嚴格遵守總體的技術框架標準，根據電網和當地的實際情況采用具有針對性的改造措施。變電站智能化改造要從提高電網的生產管理效率和經濟效益為目的，改造方案要經濟實用。在對變電站進行改造期間要遵守企業安全生產的條例，保證變電站安全性和可靠性不受影響。對變電站的一次設備改造要從實際情況出發，對變電站進行智能化改造，要在利用原有的設備的基礎上進行，減少改造資金的投入，減少改造工作的工程量，把智能化變電站的優勢都發揮出來，這是變電站智能化改造必須要考慮的重要問題。對變電站智能化改造可以采用現有的技術分別對過程層智能化、變電站層智能化和間隔層智能化進行改造，根據工程現場的實際情況，如果設備投入使用的時間短，自動化水平比較高，并且設備還比較新，那么我們可以增加輔助設備來對設備進行智能化改造，這樣的設備改造可以率先完成。對投入時間長，比較舊的設備，這樣的設備運行穩定性變弱，可以采用設備到期更換的方法，參照智能化變電站的標準，按照時間間隔來實現變電站的智能化改造。
智能化變電站系統結構設計，智能化變電站系統結構由過程層、站控層和間隔層三層結構組成，如圖1所示智能變電站三層結構圖。通過高速的通信網絡實現三個層之間和各層內部之間的通信，在過程層中通過現場總線技術實現通信的方式已經被廣泛的應用。變電站的設備數量在不斷增加，過程層中的數據信息量也隨著不斷增加，而且站控層和間隔層對過程層中的數據信息的質量的要求也越來越高，所以我們對變電站的智能化系統結構進行合理的設計。智能化變電站網絡采用GOOSE協議來實現間隔層和過程層之間的數據通信，間隔層和站控層之間通過IEC61850網絡通信協議來實現網絡通信。站控層是智能化變電站特點體現的重要部分，站控層功能包括順序控制和源端維護等，站控層的功能是根據具智能化變電站技術發展而不斷完善的。
智能變電站的改造和建設是我國堅強智能電網建設的重要部分，智能變電站采用技術先進，安全可靠的并且環保的智能化設備，智能化變電站具有信息數字化和通信平臺網絡化的特點，對信息的收集、分析和處理都是通過自動化控制完成的，智能變電站可以實現智能調節、實時控制和在線分析等功能。智能化變電站是智能電網的主要發展方向，對變電站的智能化改造可以降低變電站的運行維護成本，對電網的資源可以進行優化的配置，并且可以提高整個電網的運行指標。
3 總結
變電站的智能化改造應用了計算機通信技術，提高了變電站的自動化控制水平，降低了智能變電站的維護工作，變電站的智能化改造是未來電網發展的主要趨勢。本文變電站是能花改造方案研究對常規變電站的智能化改造起到一定的借鑒作用。
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關鍵詞：電氣自動化控制技術；電力系統；應用
近年來，隨著計算機技術、信息技術等飛速發展，電力系統的控制和管理逐漸走向智能化和數字化。電氣自動化控制技術是一門以計算機網絡技術、電子技術和微機控制技術為基礎的現代化電力技術，這一技術可有效解決電力系統電力生產能力擴大和電力傳輸范圍擴展等方面的問題，提升電力系統運行效率，滿足電力系統智能化、信息化的控制要求。
1 電力系統電氣自動化控制技術發展概況
1.1 電氣自動化控制技術的發展歷程
電氣自動化控制技術的發展起源可追溯到20世紀50年代，當時的自動化控制主要為機械控制，還未實現電氣自動化控制的實質，但為后期的電氣自動化控制研究提供了基本思路和方向。進入到20世紀80年代，計算機網絡技術的迅速崛起與發展，網絡技術基本成熟，這一時期形成了計算機管理下的局部電氣自動化控制方式，其應用范圍較小，對于系統的復雜程度也有一定要求，如電網系統過于復雜，易出現各類系統故障，但不可否認，這一階段促進了電氣自動化控制技術的基本體系與基礎結構的形成。進入新時期，高速網絡技術、計算機處理能力、人工智能技術的逐步發展和成熟，促進了電氣自動化控制技術在電力系統中的應用，電氣自動化控制技術真正形成，其以遠程遙感、遠距離監控、集成控制為主要技術，電氣自動化控制技術的基礎也因此形成[1]。且隨著時代的不斷發展，電氣自動化控制技術日臻完善，電力系統逐步走向網絡智能化、功能化和自動化。
1.2 電氣自動化控制技術的重要意義
隨著我國經濟的高速發展，電力需求量不斷增加，電網的規模和覆蓋范圍都不斷擴大，電網結構日趨復雜，電氣自動化控制技術在電力系統中的廣泛應用，能較好的適應電網的廣泛性、復雜性和功能性的特點，充分發揮出其功能性和系統性的優勢，保證電力系統的安全、可靠運行。同時，電氣自動化控制技術可強化電力企業的各項職能，對電力企業建設與企業目標的實現有重要的意義。隨著電氣自動化控制技術的不斷進步和發展，其高級功能將會不斷得到擴展與開發，促進電力企業的管理和可持續健康發展，使其在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
2 電力系統電氣自動化控制技術的實現形式
2.1 電網調度自動化
電網調度自動化是依托計算機技術和通信技術而發展起來，可發揮電力相關信息采集、信息命令、信息執行、信息控制等多種功能。電網調度自動化系統主要由電網調度中心的計算機網絡系統、服務器、工作站、大屏蔽顯示器、打印設備等通過電力系統的專用廣域網連接的下級電網調度控制中心、調度范圍內的發電廠、變電站終端設備等構成。而我國電網調度目前采用五級分層的調度管理，即國調（國家調度控制中心）、網調（大區電網調度控制中心）、省調（省電網調度控制中心）、地調（地市電網調度控制中心）和縣調（縣級電網調度控制中心）。電力系統中，電網調度自動化的應用，可實現對電力生產過程中實時數據的采集、監控及電網運行狀態的全程監控，同時其還發揮著預測電力負荷、評估電力系統狀態、維護電網運行安全、省級電網以上的自動發電控制和自動經濟調度等重要作用[2]，通過這些信息的采集，調度人員進行有效分析，可及時發現其中存在的問題，有利于促進電網的健康穩定運行。
2.2 變電站自動化
變電站自動化是利用先進的計算機技術、信息處理技術、現代電子技術和通信技術等全方位、全程監控變電站的一切生產設備和生產系統。除了以上功能外，其還承擔其辨別和測量變電站中相關的數據、狀態，自動進行預警、報警打印等工作，能自動、快速地切除出現故障的電力設備，維修部分故障，縮短檢修時間，提高檢修效率，其取代了傳統的人為操作和監控管理，有利于對變電站的實時有效監控，提升了變電站的工作效率，保障了變電站的安全運行，對優化和完善變電站的現代化管理有重要的現實意義。變電站自動化實現了各種常規電磁式設備向全微機化的裝置轉化，電力信號電纜向計算機電纜或光纖；操作監視的計算機屏幕化；二次設備的集成化、數字化、網絡化；運行管理、記錄統計的自動化。同時，變電站自動化還是電網調度自動化不可或缺的重要內容，通過這一系統的應用，可有效提升電力系統電力生產現代化的水平。隨著科學技術的不斷進步和發展，變電站自動化的發展趨勢將會不斷朝著高集成化、標準化、數字化方向發展。
2.3 發電廠分散測控系統（DCS）
發電廠分散測控系統（distributed control systems，簡稱DCS）是一個龐大的多級計算機系統，其運用計算機的通訊技術、顯示技術和控制技術等多種綜合功能實現對發電廠的分散測控、分級管理和集中操作。近年來，發電廠分散測控系統在電力系統中的應用越來越廣泛，對加強和完善發電廠自動化管理起到了重要的作用。其通常采用分層分布式的結構，由過程控制單元（PCU）、冗余的高速數據通訊網絡（以太網）、運行員工作站（0S）和工程師工作站（ES）四部分構成。PCU主要由智能I/0模件和冗余配置的主控模件（MCU）構成，其直接面向生產過程，并可接收現場變送器、電氣量、熱電偶、熱電阻、脈沖量等各種信號，這些信號經運算處理后，通過實時顯示的設備狀態、運行的參數、輸出信號直接驅動的執行機構，實現生產過程的全程監測、控制、聯鎖保護等功能，確保生產過程的井然有序。運行員工作站（0S）和工程師工作站（ES）主要充當了“人機接口”的角色，運行員工作站可接收過程控制單元發來的信息并向其發送指令，這樣一來，運行操作人員可實現對機組運行的有效監控。而工程師工作站主要是用于控制DCS應用軟件組態、系統監視、系統維護等的工程設備，其便于維護工程師對系統的診斷、組態設置、修改和維護[3]。
3 電子技術、計算機技術的發展不斷推動電力系統自動化的發展
20世紀60年代，晶體管技術的發展及中小規模集成電路的研發為電力系統自動化的發展提供了重要的技術條件，電力開關信號檢測、電力變送器、晶體管及集成電路繼電保護等二次設備被應用，這一階段自動化裝置的設計主要以模擬電路和布線邏輯為主，功能比較單一，缺乏故障自我診斷能力。進入20世紀80年代，單片機技術不斷發展，電力系統自動化設備得以升級換代，數字電路和模塊化軟件設計技術等被應用，電力自動化裝置的性能更加優越。另外，這一時期，電廠監控系統、電力系統調度自動化、變電站綜合自動化等得到了一定程度的發展，這主要得益于國產工業計算機和引進的PC機技術，電力系統可實現實時數據采集、分類匯總、分析、顯示、打印等任務。20世紀90年代，電力系統自動化技術水平進入高速發展發展，逐步走向開放式、分布式、網絡化、智能化。這一時期，電力系統電力電纜、通信電纜的用量大大減少，設備體積減小，建設成本降低。同時設備配置的技術水平、靈活性、互換性和可維護性提升。近幾年以來，嵌入式計算機、嵌入式操作系統、嵌入式以太網等在現代生產和生活中被逐漸廣泛應用，其促進了電力系統的繼電保護裝置、測量控制設備、數據通信控制器等的再次升級換代，進一步提高了電力系統自動化水平。
4 當前電力系統自動化依賴IT技術向前發展的重要技術
4.1 電力一次設備智能化
電力一次設備智能化是指一次設備結構設計時，將常規二次設備的部分或全部功能就地實現，“智能化開關柜”、“智能化箱式變電站”等都屬于電力一次設備智能化在電力系統中的具體應用。其對于國家電力行業智能化意義重大，目前對于主變壓器、開關設備、避雷設備等的智能化已做出了初步研究，這種進步改變了以往的電力運行模式，能夠提前預測和分析可能存在的問題及安全隱患，給系統維護提供可靠的數據支持。
4.2 電力一次設備在線狀態檢測
電力一次設備在線狀態檢測是指對電力系統一次設備重要運行參數進行長期連續的在線監測，及時發現問題，跟蹤不安全因素，并對各種重要參數的變化趨勢進行分析，對可能存在的故障加以判別，而且這種檢測是自動進行的，成本較低，有利于延長設備的維修保養周期，逐步實現電力設備的狀態檢修。
4.3 光電式電力互感器
在輸電線路中，電力互感氣設備是很重要的，其主要作用是按照一定的比例關系將輸電線路上的高電壓和大電流數值控制在儀表直接測量的標準數值范圍內，但存在一定的缺點，如信號動態范圍比較狹窄，容易引起電流互感器飽和或信號畸變；在電壓等級逐漸升高的情況下，絕緣難度、設備體積和質量會逐漸增大，互感器輸出信號不能直接與微機電計量及保護設備接口。隨著科技的不斷發展，不少發達國家光電式電力互感器進行研究，已成功研制出新型光電式電力互感器，國內對于光電式電力互感器的研究也取得了一定的成績，但目前仍存在諸多問題，如電磁兼容、絕緣、耐環境條件、電子電路的供電電源等[4]。
5 電氣自動化控制技術在變配電場所中的應用
電氣自動化控制技術在變配電場所中的應用主要表現在以下幾個方面：第一，對材料設備如線路、變壓器、電容器等起到相應的保護作用，同時還可起到保護過電壓、過電流、低頻減載的作用。第二，利用電氣自動化控制技術可實現各電力系統站與站之間的聯系，可實現電力數據信息的通信、遙控、遙調、故障錄波數據上報等。第三，利用電氣自動化控制系統可全程監控變配電場所系統的運行狀態、系統故障等，即實現遙測、遇信和遏調及故障報警、數據統計功能，同時其還能自動化描繪一些基本工作，如圖形、生產報表、曲線等的描繪。第四，實現對變配電所運行管理、保護管理、操作管理及設備管理。
總之，電力發展對人們的生活起著舉足輕重的作用，其對于保障電力系統的穩定和發展具有重要的現實意義。電氣自動化控制技術可提高電力系統的智能化水平，促進電力事業的可持續發展。我們應加強研究和探索，將電氣自動化控制技術全面應用于電力系統中，確保電力系統正常、可靠、穩定運行，提高電力系統的工作效率，從而為我國國民經濟的持續發展提供了堅實的基礎。
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關鍵詞：電力系統；自動化技術；電網調度自動化；變電站自動化；自動化控制
0引言
電力系統與人們的日常生活、國民經濟發展有著密切聯系。隨著經濟社會發展和人們生活質量提高，對電能的需求量也在不斷增加。為確保供電順利進行，提高電力系統的質量是必要的。一般而言，電力系統主要包括發電、輸電、變電、配電和用電五個部分組成，隨著電力技術創新發展，電力系統綜合性能、電壓等級、供電等級也在不斷提升。目前，電力系統逐漸連成網絡，結構日趨復雜、規模不斷擴大、供電能力也在不斷提升。與此同時，為更好滿足人們的用電需要，確保電力系統的安全、穩定以及可靠運行，提高供電質量和效益，發展并利用電力系統自動化技術顯得越來越重要。
1電力系統自動化技術的工作流程
隨著自動化技術的應用，電力系統控制中心得到升級和改造，不再采用傳統的人工控制方式，而是在控制中心裝備計算機，建立現代化的控制中心，從而有利于全面監測和詳細掌握電力系統運行的基本情況。通常以計算機控制為中心，構建向四周輻射的控制網絡體系，并在整個電力系統之中，建立完整的、立體化的覆蓋網絡，實現全面而暢通的信息傳遞和指令傳輸，如圖1所示。有利于管理人員及時掌握電力系統的基本情況，實現供電的安全、穩定與可靠，進而滿足人們的用電需要。中心控制計算機的主要作用是，整合并使用各種軟件，負責對電力系統進行整體調度和控制，實現電力系統運行、監測等各項操作的自動化。[1]同時，在電力系統自動化進程中，通常采用分層操作和控制方式，全面掌握系統每層運行的基本情況，對存在的不足及時改進和調整。從而有利于保障電力系統穩定及可靠運行，提高供電的安全性。
2電力系統自動化技術的控制要求
在自動化技術逐漸推廣和應用的前提下，為促進自動化技術得到有效利用，使其在電力系統之中充分發揮作用，加強自動化控制，提高操作人員素質，把握每個操作控制要點是必要的。一般而言，自動化控制的要求表現在以下方面：準確并迅速收集電力系統的運行參數，做好電力系統元器件的檢測工作，對存在的缺陷及時采取措施修復。加強電力系統運行監控，及時掌握系統運行狀況，了解各種元器件的技術、安全和經濟節能方面的要求。并注重對系統操作人員和調控人員的管理培訓，讓他們把握每個技術要點，嚴格按要求進行設備操作和元器件調控。重視電力系統不同層次、局部系統以及各種元器件的綜合協調，優化整合各種資源，為整個電力系統尋找最優質的供電方式，確保電力系統安全有效運行，并且還有利于節約電能，降低供電成本。總之，通過自動化技術的應用，實現電力系統的自動化調節和控制，不僅可以降低工作人員的勞動強度，節約人力資源和管理成本，還能促進電力設施更為有效的發揮作用，延長電力設備使用壽命。并改進電力設備的運行性能，實現對安全事故的預防，減少大面積停電事故發生的可能，確保供電的穩定性與可靠性，為人們日常生活創造良好條件。
3電力系統自動化技術的應用現狀
整個電力系統中，自動化技術的應用非常廣泛。與此同時，隨著計算機和信息技術的普及，電力系統已經改變以前單一的控制和管理方式，而是在自動化技術的支持下，將電力系統中的各種技術措施進行優化整合。這樣不僅能提高對電力系統的管理與控制水平，還能推進電力系統自動化和智能化進程，對整個電力系統運營和發展產生重要影響。
3.1電網調度自動化技術
主要設備包括：電網調度控制中心的計算機網絡系統、服務器、工作站、打印設備、大屏幕顯示器、電網調控中心、電廠、變電站終端設備等。將自動化技術應用到電網調度領域，能夠實時監控并采集電力生產中的數據，監測電力生產中的安全狀態，并對電力系統的運行狀況進行評估。通常來說，縣級電網調度控制中心的設備規模比較小，工作站和服務器通常采用普通的商用PC機。地市級調度中心比縣級的大，通常實時、自動監控區域內的各級變電站與配電網，確保各類設施有效運行，進而提高供電的安全性與可靠性。國家級調度中心的規模較大，服務器和網絡設備的容量大，各種設施功能齊全，軟件的綜合性能良好，運行效率較高。通過自動化技術的應用，能有效掌握電力系統運行情況，推動電網調度工作高效、有序進行。
3.2電力系統變電站自動化技術
整個電力系統之中，變電站和輸配電線路是連接發電廠和電力用戶的重要環節。隨著信息技術和計算機技術的應用，變電站自動化趨勢越來越明顯。并且在變電站運行中，自動化技術可以逐步取代人工操作，推動變電站運行效率提升。同時還可以實現對變電站運行的全過程監控，有效提升監控能力，掌握變電站運行的基本情況，對存在的安全隱患及時排除，促進變電站運行的安全水平提升。變電站自動化的主要表現為：注重計算機的應用，改進站內裝置，替代電磁式設備，全方位監測和控制站內的電氣設備。同時利用計算機的電纜或光纖替代電力信號電纜，重視現代監控儀器和設備的使用，逐步實現監控設備的屏幕化、數字化與網絡化，讓站內運行管理和數據記錄實現自動化，對電網調度自動化也產生積極影響，也為變電站有效運行和發展奠定了基礎。
4電力系統自動化技術的發展趨勢
在供電系統逐漸升級，性能逐步改善，技術不斷創新和發展的前提下，電力系統自動化技術也取得進步與發展。例如，由開環監測逐步變為閉環控制，由高電壓逐步變為低電壓，由單一功能逐步演變為多功能，并最終實現一體化。此外，在自動化技術的推動下，電力裝置的性能得到不斷改進和發展，最終要實現電力系統的快速化、靈活化、數字化和智能化。這樣不僅能顯著提升電力系統的綜合性能，還能有效滿足人們的用電需要，并且有利于電力系統更好服務于經濟社會發展的需要。
4.1電網調度自動化技術發展趨勢
例如，以提高電網調度工作水平為目標，研制并開發能適應多種需要的電網調度自動化系統，構建完善的電力設備和電力系統安全防護體系。研究電網調度自動化運行維護的新方法，重視電力系統信息的挖掘、優化及整合，提升電網調度信息化和現代化水平。根據電網調度自動化需要，構建新型管理體制，進一步提高電網調度工作效率。
4.2電力系統變電站自動化技術發展趨勢
逐步實現變電站系統結構的革新，一次設備和測控設備融合，提高設備智能化水平。測控設備只需要一臺計算機顯示器甚至是便攜式機器，就可以滿足測控工作需要。并且在線測控技術得到利用，將調度自動化、變電站管理、通信、保護等進行綜合考慮，有利于變電站實現資源共享，為電力系統管理維護和技術升級提供數據支持。
5電力系統自動化技術的保障措施
隨著計算機和信息技術的應用，再加上經驗的總結，電力系統自動化已經成為不可逆轉的趨勢。同時，為推動自動化技術得到有效利用，確保電力系統的安全可靠，可以采取以下對策。
5.1順應電力系統自動化發展趨勢
應該順應電力系統自動化發展趨勢，注重自動控制技術、自動監測技術、順序控制技術的應用，構建自動化管理系統，提升電力系統管理水平。逐步利用計算機監控替代人工操作，降低工作人員勞動強度。重視多媒體技術應用，逐步實現電力系統監測的網絡化與自動化。
5.2提升電力系統自動化的安全控制水平
現代社會，人們對供電指標的要求在不斷提高。因而電力系統自動化控制應該把握這個趨勢，以“安全、經濟、可靠、優質”為目標，推動自動化技術升級，實現電力系統控制的智能化、區域化和協調化。例如，利用自動化技術進行電力設備操作、調試和維護，改善電力設施的保護性能，提高設備運行的準確率與可靠性。還要逐步取代人員值守模式，實現電力系統的遠程監測、控制和調節，及時發現并處理可能出現的安全隱患，確保電力系統安全穩定運行。
6結束語
隨著技術創新發展和供電系統升級，電力系統自動化技術的應用越來越廣泛，并且逐漸成為一種趨勢。尤其是在用電需求量大、電網建設比較復雜的地區，自動化技術的應用顯得尤為重要。在這樣的背景下，為提高供電質量，確保供電的安全性與穩定性，在發展和利用自動化技術的同時，也不能忽視對電力設施的升級與改造。同時還要善于總結經驗，推動自動化技術的創新發展，并確保自動化技術的安全。從而全面推進電力系統自動化的早日實現，有效滿足人們的用電需要，促進經濟社會發展和人們生活水平提高。
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關鍵詞：自動化控制技術；水電廠；工作運行
1自動化控制技術在水電廠運行中的作用
我國地理環境非常復雜，許多水電廠建設在多山丘陵地區，電力運輸條件十分惡劣，工作人員很難對其工作運行進行維護管理，需要自動化控制技術進行遠程監控與操作，自動化控制技術的應用就非常有必要。
1.1防護性能
我們在用自動化控制技術來防護電網的過程中，如果在設定的范圍內發生了安全事故，電磁式原件的差動電流里面就會出現諧波，會使得繼電保護反應的時間延長。如果在設定的范圍內發生了安全故障，使得傳統電磁式的原件到飽和狀態，繼電保護出現誤差動作。自動化控制技術可以防護電網長輸的距離，電子式的電流互感設施不可能出現磁飽和。因此，二次的側電壓的響應波形可以把一次的側電壓的暫態過程非常精準的反映出來，進而有效降低電壓的基波輔值出現的誤差，配電網整體防護的范圍就會擴大，使得繼電保護的動作更加可靠穩定，提高了其靈敏度與快捷性，進而提高了整個電網系統的防護能力。
1.2仿真系統
在水電廠運行中，對仿真建模與負荷動態特性的監控的研究工作越來越重視，使用計算機自動化數字模擬仿真技術逐漸在電力系統中應用，在實驗室內仿真環境具有實時性與多元性，提高了電力系統的穩態與暫態兩項實驗進行研究，確保實驗數據信息更加真實可靠，并且結合電力自動化控制技術構建出一個嚴謹的閉環系統，為試驗檢測奠定了基礎。
2自動化控制技術
2.1主動對象的數據庫技術
在水電廠工作運行中數據庫技術主要應用在電力系統監控上，目前主動對象的數據庫技術在水電廠已經得到了廣泛認可，與傳統數據控技術相比，主動對象的數據庫技術為水電廠工作運行提供了技術支持。在主動對象的數據庫中，可以用自動化控制技術進行遠程監視，全面分析對象函數，使得電力系統更加自動化、信息化。隨著新時期信息時代的到來，自動化計算機技術被廣泛應用，自動化控制技術可以更好監控水電廠的工作運行情況，數據信息傳輸速度更加快，確保水電廠的工作運行。
2.2現場總線技術
現場總線技術主要是使用多種儀器和控制設備現場監控整個水電廠的工作運行情況，保證水電廠工作運行中每個設施之間的信息數據互通、快速、準確、有效的傳遞著數據信息。目前現場總線技術在電力工程中被廣泛的推廣使用，這項技術的使用方法比較簡單便捷，其安全性也非常高，可用保證數據信息在傳遞的過程中更加順暢。現場控制的過程中使用自動化控制技術可以實時監控收集現場數據，特別是主變電器實際用電量數據信息的采集，把電量統計的數據傳遞到中央的數據庫中進行匯總，并且使用數據模型對數據信息進行處理分析，理性判斷事先設定好的信息數據模型傳達相關指令，對于水電廠工作運行來說，這項技術可以有效避免由于人為操作而出現安全故障。
2.3光互連技術
在水電廠的工作運行中，光互連技術主要用在自動控制與繼電保護系統里面。該技術注意是憑借探測器的功率控制電力出數，大大提高了電力系統中的集成度。若帶寬不限制的話，重構互連更加強了。光互連技術的抗干擾性能非常強，可以有效提高數據信息的傳遞速度。光互連技術具有自動收集分析功能，使得電力系統的數據信息資料分析更加快捷，可以及時準確的發現故障的位置，及時找出發生故障的原因，并及時解決問題。極大降低了電氣故障引起的損失，把損失降到最低。光互連技術在數據處理發揮著重要的作用，并且使用非常便捷靈活，所得到的畫面更加清晰，進而使得水電廠的工作運行更加便捷穩定。光互連技術在水電廠的應用，為電網調度工作提供了技術支持，以及參考標準支撐。由于光互連技術不會受到電容性負載影響，進而保證水電廠的工作運行順利進行。
2.4專家系統
這里所說的專家系統就是一種計算機網絡技術程序，主要是運用水電廠工作運行方面積累的經驗，以及水電廠實際工作運行的情況，并且結合相關的技術操作，運用計算機語音組合成計算機程序，輸入到計算機中。計算機網絡系統會對水電廠實際運行情況進行控制管理，這套系統的應用，大大提高了水電廠的工作效率，并且經濟效益的提升了不少。隨著科學技術的進步，該系統也在不斷更新優化，極大的推M了水電廠自動化技術的發展。
2.5模糊自動化控制技術
在水電廠的工作運行中模糊控制是比較先進的，模糊自動化控制技術主要用模糊數學語言程序，并且結合數字技術的控制優勢，來替代人工來進行操作與控制系統的運行，并且有效提高了水電廠運行的效率。然而，模糊自動化控制技術主要是根據實際操作人員的工作經驗形成的，其控制規律也比較模糊，具有不確定性，在水電廠的應用也不是很廣泛，逐漸被其他先進技術代替。
3自動化控制技術在水電廠運行的應用
3.1在電網調度方面的應用
在水電廠工作運行的過程中，電網調度工作也是非常重要的，自動化控制技術可以使用電腦來完成調度工作，計算機網絡的應用使得電網調度研究更加便捷了。水電廠工作人員應用自動化控制技術中對電網工作運行情況進行實時監控，可以及時的傳輸電力數據信息，使得電網調度工作更加便捷。在水電廠工作運行的過程中，電網調度工作是非常重要的，大大促進了水電廠運行的工作效率。在以前，電網調度工作比較容易出現安全事故，其主要原因就是工作人員無法及時發現電力故障發生，非常容易造成非常大的經濟損失。自從自動化控制技術得到應用后，工作人員可以通過顯示屏對電網的運行過程進行有效監控，提高發現故障、排除故障的效率，有效規避或減少水電廠的運行風險。
3.2在變電站的應用
變電站是連接電力輸入、輸出的樞紐。水電廠變電站中留有信號發射裝置，將電力通過電纜傳輸至水電廠內電氣設備，并且傳輸信號。筆者了解到有些水電廠利用電力自動化技術對變電站實行科學改造，在變電站內裝配電力設備運行監測系統和設備故障診斷系統，在主操作間連接變電站網絡以監控變電站運行情況。對變電站合理改造，主要是利用水電廠變電站的信號覆蓋比較廣泛，數據信息資源比較集中等優勢，監測廠內電氣設備運行情況，做到合理優化資源配置；另一方面，變電站具有更快的信息收集速度，對于設備運行狀況敏感性更高，在水電廠里面的設備出現故障，或者存在安全隱患的時候，變電站會及時發出預警信號，技術人員會根據信息源定位，迅速找到故障區域并修繕，最大程度地減少事故對工程的影響。
3.3在水電廠分散測控系統方面的應用
水電廠分散測控系統主要是用計算機網絡控制技術與顯示技術，以及通訊信息技術來控制水電廠的工作運行。水電廠分散監控系統主要用分層分布當作基本結構，分散監控系統一般用四個部分組成，包括：PCU；以太網；0S與ES。PCU可以對整個水電廠的工作運行進行監控，0S與ES就像人工管理運行工作的接口站點，可以接到PCU傳來的數據信息，并且向PCU發出指令。總的來說，整個水電廠的工作運行狀態都處在有效監控當中，如果電力設備出現障礙的話，能夠及時發現，并且及時進行維修。
結束語：
總而言之，在水電廠工作運行方面自動化控制技術的應用是非常必要的，自動化控制技術的有效應用，極大的提高了水電廠的經濟效益，進而促進了電力行業的發展。
參考文獻：
關鍵詞：PLC 自動化 應用
中圖分類號：G623.58 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（a）-0030-01
隨著社會的快速發展，社會對于電力的需求也越來越高，因此變電站在電力系統上的電容量也需要擴大，這就需要電力系統有很高的穩定性與可靠性，以便對電力系統與設備進行全方位實時監控。所以，很多時候傳統的電力控制系統已經無法滿足社會當前的高速發展需求，需要采用新技術對電力系統進行有效控制，來滿足目前高速發展的需求。
1 傳統意義上的常規管理方式
傳統意義上的變壓器管理都是建立在常規的電力設備上的，在設備運行的過程中，其穩定性、安全性、可靠性存在很大的不足，尤其是電磁工作方式，這是一種二次設備，只有在電力系統控制的當地才能發揮一定的控制職能，而且在其工作運行過程中還需要進行輪班管理，增加了人力成本，此外這種設備的維修費用特別高，維修量也大，因此這種傳統意義上的常規管理模式已經不適應高速發展的社會需求，急需改變。
近年來，在社會科學技術的指導下，變電站的變壓器管理模式也隨之改變，在自動化的控制模式下，采用的是遙控管理模式，變電站的管理人員只需要對熟悉各種自動化的運行模式就可以對設備傳輸各種指令，實現智能化控制。另外自動化的運營模式采用的是計算機控制，因此，設備能夠得到實時監控，便于維修，同時還在一定程度上提高了變電站電力系統的穩定性，為社會需求提供可靠支持。
2 PLC的概念研究
PLC是可編程邏輯控制器的英文縮寫，其結合了計算機網絡系統的電子運算，綜合運用了電子系統的操作功能，在傳統的繼電接觸控制技術上得到了性能的改善。PLC技術改變了傳統繼電接觸控制技術高能耗、靈敏度低以及操作復雜的缺點，極大地優化了傳統的控制技術。其具體的優勢表現在，1：操作簡單化，傳統的控制技術操作需要人員的輪班控制，而PLC可以綜合運用各種信息技術對復雜的任務進行簡單化操作，大大提高了變壓器的工作效率，2：維修簡單化，對于傳統意義上的變壓器，其維修工程巨大，加大了維修工作量，但是PLC維修相對而言就比較簡單，一旦變壓器出現問題，PLC的實時控制系統就會發出警報，方便維修人員的維修工作。
3 PLC在變電站變壓器自動化中的具體應用
PLC的具體應用是通過將中央控制面板與相應的配套設備結合起來，然后通過分析現場設備的信息并經過數據處理，形成一套完善的變壓器自動化控制系統。PLC在自動化的運行過程中，只需要進行少量的線路連接，就可以讓整個自動化系統的線路變得清晰，這樣更加有利于對變壓器自動化進行實時控制。
3.1 PLC的硬件設計
對于電力系統進行自動化控制的設備必須要在穩定性、可靠性以及溫度上進行實時控制，因此在硬件的設計上必須要突出這一特點。一：設計輸入電路，通常情況下，PLC的使用電源的范圍比較廣，一般采用AC85―240V，要根據具體的變電站變壓器的特點進行調整，如果出現干擾情況就需要安裝相應的元件對系統實行抗干擾處理；另外要根據輸入電源的不同核對好負載電容，一般電力系統對于負載電容要求比較嚴格，一旦超過安全范圍，電路就可能會出現短路的情況，造成巨大的損失，一般情況下可以配備保險絲進行防護。二：設計輸出電路，對于電力系統的輸出電路設計要求也比較嚴格，在進行設計時要根據電力生產的規模、流通頻率、反應時間等配備適宜的輸出裝備。為了進一步保證PLC系統輸出數據的安全性，就需要對PLC系統進行內部相互鎖定以及外部硬件相互鎖定。三：設計抗干擾系統，一般新型的技術成果都會在設備上形成二次干擾，在一定程度上影響設備的正常運行，因此可以設計阻隔、布線以及屏蔽等設備對電力系統的電路信號進行阻斷。
3.2 PLC對變壓器自動化系統的軟件設計
在完善硬件設計的基礎上，軟件設計更是自動化系統的關鍵，在進行軟件設計時，首先要有一個很好的系統概念，對于軟件的設計要更加應用化，方便系統的日常維護、實時控制以及應用。對于系統的概念設計一般可以有簡單與復雜之分，如果變電站執行的是一種比較簡單獨立的生產任務，只需要設計相對比較獨立簡單的軟件工程，如果變電站執行的是復雜組合式的生產任務，對于軟件的設計就要相對復雜一點，方便日后的維護與工作。
3.3 PLC在自動化屏中的應用
3.3.1 PLC型號的選擇
分析整個電力系統的特征可以看出，一般PLC系統只需要基本模塊以及通訊模塊，對于特殊的模塊要求不嚴格，因此在進行型號、溫度的選擇時，要經過專門的儀表進行監控，同時還要進行精確的輸入輸出點數的控制，全面統計監控數據。
3.3.2 自動監控程序
不同的變壓器組成方式決定了不同的PLC自動控制程序，在進行連接的過程中，需要配備相應的寄存器變量，包括地址、變量描述以及取值范圍。
3.3.3 運行過程
PLC對變電站的變電設備進行實時監控，并通過計算機網絡進行數據傳輸，在此過程中完成繼電保護、變壓器的開、關、運行、維護等，始終使變壓器處于自動控制中，使自動化與監控保護協調運行，從而保持最佳工作狀態。
4 結語
綜上所述，PLC技術在變電站變壓器自動化系統的運用，能夠使整體的電力系統保持高度精確度、穩定性，因其獨有的技術優勢保障了變壓器實際運行中的安全，并極大地提高了變壓器的性能，在自動化系統中得到了很好的應用，極大地提高了變電站的運作效率。同時其在維護工作以及操作上的優勢，也讓更多的客戶對其產生關注，應用到不同的領域都能產生不同的經濟效益。
參考文獻
[1] 郭宗仁.可編程序控制器及其通信網絡技術[M].北京：人民郵電出版社，1995.
【關鍵詞】：電力系統；自動化控制；智能技術
中圖分類號：F407.61 文獻標識碼：A 文章編號：
隨著人們的日常生活以及社會生產的各個方面對電力的需求越來越高，我國的電力城網改造以及農網改造的進程和力度都在不斷地擴大，變電站等于電力系統相關的諸多內容都對自動化控制提出了新的更高要求。
1 電力系統的自動化控制技術
1.1 電力系統自動化的基本內容 電力系統的自動化指的是一種比較先進的理念和方法，主要的內容是電工的二次系統。通俗來講，電力系統的自動化指的是通過各種裝置和信號系統以及數據傳輸系統對電力系統的各個元件、局部系統甚至是全部系統進行較近距離或者是較遠距離的自動化的監視、協調以及控制等。在此過程中，發揮作用的裝置具有自動監測、決策和控制的基本功能。這一過程在實際的應用與操作中，較好的保證了電力系統的安全運行、健康運轉，同時也從很大程度上保證了電能質量的合格性。
1.2 電力自動化系統的基本組成要素 電力系統的自動化是電力行業發展到一定階段的高級產物，是電力行業不斷引進新技術與新理念的前提下所取得的巨大成就。電力系統的自動化控制的基本內容主要包括以下幾個方面。第一，系統調度的自動化。電力系統控制技術的自動化發展到今天，發展最為迅速和發展最為前沿的領域便是電力系統的調度自動化，它所實施的主要功能是電力系統相關數據的采集與監控，這給電力系統調度的自動化打下了堅實的基礎。電力系統經濟運行與調度、電力市場運營與可靠性、發電廠運營決策等;變電站綜合自動化等。在電力系統中，調度的自動化是電力系統自動化的核心技術，是保證自動化系統的運行穩定性以及高質量的基礎工作。
1.3變電站相關的自動化技術 變電站的綜合自動化系統所應用到的技術上主要包括了計算機技術、現代電子技術、通信技術以及現代的信息處理技術。這些技術的綜合應用實現了對于變電站的二次設備的各種功能的重新優化與組合。這些二次設備主要包括繼電保護設備、控制設備、測量設備以及其他各種自動裝置等。這些裝置在實現重新優化與設計之后可以對整個變電站的整體情況進行全面的監視和測量，同時還可以進行相應的控制與調節。
總之，變電站的自動化系統是一種可以對變電站全部設備的運行情況執行監視、測量、控制和協調的一種綜合性的自動化系統。
2 電力系統自動化控制的要求及特點
2.1 電力系統的可靠性、安全性運行是建立系統全面自動化的重要保證。因此我們首先應在電力系統送電服務的初期，經過系統的調研，努力的收集、嚴密的檢測對電力系統的各個單元、部件、安全運行參數進行科學的處理。
2.2 接著我們應參照電力自動化系統建立的相關技術要求，根據可行性分析及電力系統實時運行狀態的考察進行合理的調控及提供有利的決策支持，對各個部件、整個系統進行微觀及宏觀的綜合調控。
2.3 通過合理的調節，我們還應從中發現各子系統、各元部件協調運行的特點及規律，通過不斷的總結、實踐，本著高效、節能的原則選取結構最優化、供電最優質、運行最安全、能耗最低廉的模式構建電力系統的全面自動化建設。
2.4 電力系統自動化體系的建立改變了以往機械化、勞動密集型的落后生產模式，縮短了生產周期、節省了人力物力的投入、簡化了生產環節、降低了勞動強度，同時也使高度安全生產、事故發生率為零、集成一體化生產、穩定可持續化服務成為可能，能有效的杜絕因供電事故造成的大面積停電；因線路故障短路導致破壞家電、影響人們正常生活秩序現象的發生。
3 電力系統自動化技術探討
3.1 主動的面向對象數據庫技術
主動的面向對象數據庫技術是近年來廣泛流行及普遍應用的成熟技術，具有高度的重用性、開放性、唯一性、繼承性、共享性、智能性，該技術的應用涉及領域廣泛、適應性強，能大大簡化代碼編程的復雜性及數據庫開發的流程，因此對自動化系統的建立有著深刻的影響及積極有效的促進作用。新時期電力系統自動化的供電與調度科學的采用面向對象技術做為數據庫的決策支持，這種主動的面向對象數據庫技術比一般的關系型數據庫有更廣泛的優勢，可以利用數據庫的觸發子系統實現對電力系統的全面監控，使數據的分析及權限管理得到有效的集成。同時，數據庫中對象函數的應用促進電力系統實現了全面有效的自動化控制及自動化監控，廣泛的提升了數據存儲與輸出的效率，提高了數據庫管理、存儲數據的安全性、可靠性與數據維護的一致性、針對性。
3.2 現場總線控制技術
現場總線也稱為現場網絡，是以現場測量及現場設備控制之間的數字傳輸為主的控制系統。該技術通過現場生產中自動化智能儀表、現代化設備與控制中心設備的有效連接實現了數字化、一體化、全方位、多視角的規范、科學、透明的通訊與控制。儀表的連接、數據的通信將遵循規范、科學的協議通過現場計算機、儀表、網絡進行廣泛的運行與傳播，從而實現了數據信息的高度共享化、完善了遠程監控、遠程調配的自動化電力系統的建立。現場總線系統的建立使生產現場的設備之間、現場設備與控制系統之間形成了雙向、串形、多結點的數字通信，因此廣泛的適用于我國的電力系統自動化控制，目前以FCS 系統最為普遍及實用。該控制方式摒棄了ACS 系統的諸多弊端，使控制系統的所有性能得到了全面的優化，實現了電力系統傳感器、變送器等設備工作狀態、電量輸出、反應信號的集成與分散控制的有效結合，通過增設底層前置計算機使各個設備的功能形成了分散統一的有針對性管理，設備反應的信息均通過現場總線技術實現與中心計算機的互通，從而大大提高了系統自動化控制的安全性及靈活性，當出現故障時，上位機能準確的發現是哪個底層環節出現了問題并能及時的制定應對策略，使系統恢復正常的運行實現高水平的服務。
4 結束語
電力系統自動化技術的發展經歷了一個相當漫長的過程。初期發展較為緩慢，但到了中后期，由于相關領域技術的發展與進步，新技術的不斷涌現和完善，使電力自動化產業發展速度日益加快，各種原來看似不相關聯的技術會逐步彼此滲透，國際化、標準化、規范化越來越成為技術發展的共識，最終實現電力高度集成化、高度職能化和高度自動化，只有這樣才能保證電力系統綜合自動化的早日全面實現。
參考文獻
[1]李妍.淺論電力系統自動化中智能技術的應用[J].中國科技信息,2010(8).
關鍵詞：電氣自動化；控制系統；現狀；
文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-07-00-02
一、工業電氣自動化的發展現狀
（一）Windows 正成為事實上的工控標準平臺：在電氣自動化領域，基于PC的人機界面已經成為主流，基于PC的控制系統以其靈活性和易于集成的特點正在被更多的用戶所采納。在控制層采用 Windows 作為操作系統平臺的好處就是其易于使用和維護以及與辦公平臺簡單的集成。（二）現場總線和分布式控制系統的應用：現場總線是一種串行的連接智能設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸的分支結構的通訊總線。它通過一根串行電纜將位于中央控制室內的工業計算機、監視/控制軟件和PLC的CPU與位于現場的遠程I/O站、變頻器、智能儀表、馬達啟動器、低壓斷路器等連接起來，并將這些現場設備的大量信息采集到中央控制器上來。（三）IT技術與電氣工業自動化：PC 、客戶機 / 服務器體系結構、以太網和 Internet 技術引發了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅動著自動化和IT 平臺的融合，電子商務的普及將加速著這一過程。信息技術對工業世界的滲透來自于兩個獨立的方向：一是從管理層縱向的滲透。企業的業務數據處理系統要對當前生產過程的數據進行實時的存取；另一方面，信息技術橫向擴展到自動化的設備、機器和系統中信息技術已滲透到產品所。有的層面，不僅包括傳感器和執行器，而且包括控制器和儀表。
二、自動化技術系統的配置應用
（一）遠程監控技術：智能化遠程控制、集中控制以及現場總線系統控制方式是電氣自動化系統配置的應用主體。智能化遠程控制利用硬接線電纜將采集柜和現場的信號進行連接，并利用光纖、雙絞線等將 DCS主機和采集柜進行連接，這種方式將電纜材料極大的節省了，簡化了安裝環節，降低了操作成本，有效降低了控制面積，將整體系統的可靠性和智能型提升了一個較高的層次，實現了自檢、數據處理及自校正等功能。集中控制主要是通過利用現場的電氣饋線設置設備的接口，然后采用硬接線電纜合理連接集散控制系統的通道，實施對發電全場的監控。其具有良好的維護運行效果，較為快速的對應速度，針對監控站實施的防護水平適中，DCS的系統成本造價也相對合理等特點。（二）集中式監控技術應用：集中式監控技術在電氣工程中得到廣泛使用的原因在于該系統具有設計比較容易、操作比較簡單且日常維護方便都比較容易等特點。在電氣工程中能夠更加容易的滿足工程的需要，不需要投入太多其他設備，大幅度減少成本支出。集中式就是在一個系統中對全部項目運行進行處理。由于之間的單獨散亂的監控需要用到多個處理器，需要的電纜數量也比較多，這就造成成本投資的增加，加上多種電纜攪合在一起，會造成系統引入安全性和可靠性低現象。同時，電氣工程中的斷路器以及隔離刀閘均在使用硬接線，而這種硬接線由于其質地比較硬在連接時其緊密度比較弱，因此，常出現連接點連接失靈的問題，直接影響整個電氣工程的所有設備在一段時間內無法運行，短時間的暫停運行直接造成整體的極大損失。因此，通過選擇集中式監控技術，實行統一監控，不但使電氣工程處于一種有序運行的模式，還減少工程的投入。（三）現場總線監控技術應用：現場總線監控技術是當前電氣工程使用最為廣泛且有效性最高的一項技術。它的主要工作原理是根據電氣工程實際的不同間隔采取相對應的措施，其監控具有較好的針對性。現場總線監控技術能夠適量的減少隔離設備以及端子柜等的使用，能夠減少電氣工程的大量設備成本投入[2]。加上這種技術擁有遠程監控技術的特點，所有電氣工程設備均是采取現場安裝，選擇最直接最省電纜的方式，并且是以通訊方式來連接監控設備完成全部監控過程，這種模式能夠大量節約成本資金，增加電氣工程的效益。同時，由于設備之間主要是通過通訊網絡信號設備相互連接，其獨立性和靈活性相對比較強，一個設備出現故障不會波及全部設備，提整個電氣工程的安全性和可靠性。
三、電氣自動化技術在電力系統中的應用
（一）電力系統調度自動化：電力系統調度自動化技術是目前發展最快的技術之一，其功能的強大性能夠確保電力系統在運行過程中的準確性、可靠性和經濟性。電力系統的數據采集和監控功能是調度自動化的基礎，此外，電力系統的市場運營和決策也是不可忽略的環節。（二）變電站自動化：變電站自動化技術是采用現代通信技術、先進的計算機技術、電子技術以及信息處理技術，實現對變電站的二次設備的重新組合和優化設計，對變電站全部設備的運行都能夠實現實時監控。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務外還作為電網調度自動化不可分割的重要組成部分，是電力生產現代化的一個重要環節。這種綜合性的自動化監測系統能夠提高變電站運行的穩定性，降低運行維護的成本，實現輸電過程的高質量，保證經濟效益。（三）配電網自動化技術：長期以來，配電網只能夠采取手工操作的控制方法，隨著技術的進步，逐漸能夠運用獨立的孤島自動化技術，但是對電能的分配方面還是存在不足之處，因此，配電網自動化技術對于電能的分配和監控十分重要。配電網自動化主要包括饋線自動化和自動制圖、設備管理、信息分析和配電網分析自動化，它依靠大量的智能終端、豐富的后臺軟件和數據庫資料支持，通過信息技術的帶動，實現配電網自動化，確保了對電能的充分利用。
四、結語
電氣自動化控制系統能夠有效提高行業領域整體的自動化水平，特別是行業的運行管理水平。并且電氣化控制系統可以大大節省企業的成本，提高設備、生產線等的可靠性。當前的電氣化自動控制系統已經在眾多領域嶄露頭角并發揮重要作用，未來，電氣自動化控制系 統也必將有長足的進步和發展，為企業和國民創造更多的經濟、社會效益。
參考文獻：
介紹變電所自動化基本概念，結構形式，結合天津地鐵110KV變電站和天津地鐵35KV變電站介紹了分層模式和分布分散下的變電站綜合自動化應用。
Abstract: Introduce basic concept of substation automation, structure form .In combination withTianjin subway 35 kv/110 kv substation introduces the hierarchical the application of model and scattered distribution of substation.
關鍵字：變電站 綜合自動化 結構應用
Keywords: substationIntegrated automation Structureapplication
中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：
1.變電站綜合自動化基本概念
變電站是電力網絡的節點，它連接線路的輸送能力，是電力系統的一個重要環節。變電站綜合自動化是集變電站繼電保護，控制，測量，信號和遠動綜合為一體的多微機自動化系統。利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和信號處理技術，實現對全變電站的主要設備和輸、配電線路的自動控制和微機保護，以及與調度通信等綜合自動化功能。
2.變電站綜合自動化在電網管理的應用
電網管理系統是一盒多層控制系統，最高級管理整個電網，最低一級在變電站，其自動化控制網絡節點。變電站的狀態數據被收集到監視中心，用于維護和規劃電網。變電站綜合自動化支持從當地和遠方獲取電力系統信息；支持當地和手動功能；在變電站綜合自動化和電力管理系統之間，提供與開關設備的通信連接接口。
3.變電站綜合自動化系統結構形式
根據綜合自動化系統設計思想和安裝物理位置不同，就目前國內外變電站綜合自動化發張過程來看，其結構形式大致可以分為集中結構形式；分層分布式系統集中組屏的結構形式，分散與集中相結合和分布分散結構形式幾種。
集中式結構一般采用功能較強的計算機并擴展I/O接口，集中采集變電站的模擬量和數字量等信息，集中進行計算和處理，分別完成微機控制，微機保護和自動控制等功能。實時采集變電站各種模擬量、開關量，完成對變電站的數據采集和實時監控等功能，完成設備的保護功能。由于其結構緊湊占地面積小，造價低，適用于規模較小的變電站。但是由于其計算機功能較集中，可靠性受影響，軟件復雜，組態不靈活，僅能使用于保護邏輯比較簡單的情況。分層分布式，將整個變電站的一、二次設備分為三層。
從運行和物理設備的角度出發可以將劃分為：變電站層，間隔層，過程層。
變電站層可以監視整個變電站的開關狀態，通常位于中央控制室，包括了站級控制主機、遠動通信等，變電站層設現場總線或局域網，實現主機之間以及監控主機與間隔層的之間的信息交換，為運行人員提供了人機接口（HIM），實現對變電站的監督管理。
間隔層通常緊靠開關設備，一個間隔層設備只允許對一個間隔進行操作；一般按照斷路器間隔開劃分，具有測量、控制部件或繼電器保護部件。間隔層的控制設備允許對一個間隔進行就地控制。保護完成該單元線路或變壓器的保護和故障記錄等功能
過程層，過程層緊靠或與開關設備集成在一起，過程層只能對單一的開關進行設備操作，這一層的工作就是直接操縱設備，主要指變壓器和斷路器、隔離開關及其輔助觸點，互感器等一次設備。
間隔層控制單元自動化、標準化使用系統較高，簡化了變電站二次部分的配置，簡化了二次設備之間的互相連接線，可靠性高，組態靈活，檢修方便。
分布分散式是以變壓器、斷路器、母線等一次主設備為安裝單位，將保護、控制、輸入/輸出、閉鎖單元就地地分散安裝在一次主設備的開關屏上，安裝在主控室內的主控單元通過現場總線與這些分散的單元進行通信，主控單元通過網絡與主機聯系。這種結構保護部件完全主要依靠設備分散安裝可以減少控制室面積，節約二次電纜，適用于地鐵等對于控制可靠性，建筑面積有要求的工程項目。
4.變電站綜合自動化應用實例
4.1天津地鐵110KV變電站分層布置應用實例
天津地鐵3號線建設有兩座110KV變電站，變電站按無人值班變電站設計，采用分層分布式綜合自動化系統實現控制、保護、測量及數據采集功能。
站級管理層由五防主機工作站、操作員工作站、繼電保護工程師站、監控系統維護工程師站、GPS對時設備、打印機、音響報警裝置等構成。
間隔層實現對現場一次設備進行保護、測量、控制、信號監視功能。間隔層設備主要包括主變系統各類保護測控裝置、智能電能表、交/直流系統。
采用微機監控，設有遠方（調度端及站內監控微機鍵盤上）、就地（在綜合自動化屏或開關柜上）兩種控制方式。在綜合自動化屏或開關柜上均設置遠方/就地切換開關。全站實現無人值班后，正常操作在站內后臺機進行。保護裝置采用微機保護，保護跳閘命令直接操作相應斷路器的跳閘線圈，各保護裝置相對獨立，獨立直流電源供電，能獨立完成其保護功能。監控系統退出，保護能獨立工作；保護用CT與測量用CT相對獨立；保護裝置邏輯判斷回路所需開關量不和其他回路混用。
4.2天津地鐵35KV變電站分布分散設計實例
天津地鐵3號線正線共設置25個35KV變電站，并且設置控制中心。變電站自動化設計采用的是分布分散設計。
變電站綜合自動化設三級控制，控制信號盤上集中操作、開關柜當地操作，三級控制方式相互閉鎖，以達到安全控制的目的。在開關柜等設備配置保護，控制信號盤接受控制中心、后臺監控計算機或維護計算機的控制命令，對所內被控對象進行集中控制。控制信號盤實現與控制中心的遠程通信。
5.變電站綜合自動化應用前景
變電站綜合自動化實現了對電網的數字化控制，通過遠動功能，故障錄波可功能以得到實時數據，故障詳細數據，便于工作人員對電網的操作。數字式保護功能更能動態的適應運行條件和網絡拓撲的變化。自動控制可以在最短的時間對故障做出反應，改變網絡拓撲，減少故障影響。
變電站無人值班隨著變電站綜合自動化的發展正在逐步實現，對于改善電網規劃，優化網絡性能等起著巨大的影響。隨著變電站無人值班的進一步發展，電網規劃可以突破地域，人員限制。
隨著計算機技術，通信技術，信號采集技術以及新的分析計算技術的發展，尤其是一次電氣設備的結構，被控程度和性能的提高，更多的控制方案可以實施，變電站綜合自動化及的技術應用將會更加廣泛。
參考文獻
