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　　谈变电站综合自动化系统的应用
　　郑海山
　　江苏省电力公司洪泽县供电公司
　　【摘要】:本文综合论述了变电站综合自动化系统的发展历程及变电站综合自动化系统的发展方向。
　　【关键词】:变电站综合自动化系统防误功能保护信息
　　变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监控屏幕化、运行管理智能化等特点,它的发展应用提高了变电站安全、可靠、稳定的运行水平,减轻了操作人员的工作量,使变电站的技术水平和管理水平得到全面的提高。而随着计算机技术、通信技术、控制技术的不断发展,变电站综合自动化技术也得到了快速的发展。110kV及以下综合自动化变电站的顺利投运,为220kV综合自动化变电站的实施提供了大量实践经验和技术支撑。
　　1变电站综合自动化系统发展历程
　　我国变电站综合自动化系统的相关研究开始于20世纪80年代中后期,到目前为止,其发展大致经历了三代。第一代变电站综合自动化系统以RTU为基础,基于变送器及继电保护与自动装置等设备。该类系统实际上是在常规的继电保护及二次接线的基础上增设RTU,以实现“四遥”功能。有关重要信息(如保护信息等)通过硬接点送给RTU装置,RTU的控制输出一般经遥控执行柜发出控制命令。
　　该类系统的特点:系统功能不强、硬件设备重复、整体性能指标低、系统连接复杂、可靠性低,但其结构简单、成本低,特别适合于老变电站的改造。
　　第二代变电站综合自动化系统是以单片机为基础、按功能划分硬件结构的综合自动化系统。20世纪80年代后期,随着以8051、8098为代表的单片机技术的成熟,出现了大量的站内微机化功能装置,将这些微机化单元组合在一起,即形成了按功能分布的综合自动化系统:包括数据采集单元(模拟量、开关量、脉冲量)、监控主机(总控单元)、综合监控单元、微机保护单元,各单元大都由16位或32位单片机组成,各功能模块间采用串行通信方式实现数据通信,可以采用双绞线以RS485接口连接。
　　该类系统的特点:选用单片机负责数据采集,使工控机从大量单调的数据采集工作中解脱出来,去完成较复杂的任务调度、网络通信和数学计算等工作。该类系统具有较强的在线功能,各种功能比较完善,且人机界面较好,但系统仍然比较复杂,连接电缆较多,系统可靠性不高。
　　第三代变电站综合自动化系统是以现场总线、局域网技术为基础的分散式综合自动化系统。现场总线是20世纪90年代新兴起的一种先进工业控制技术,是应用于自动化系统现场设备和现场仪表互连的通信网络,随后局域网技术的发展为变电站综合自动化系统的结构向分散式发展创造了有利的条件。第三代变电站综合自动化系统结构如图1所示,可划分为二个层次:第一层是分散控制层,包括保护设备、数据采集与控制设备、智能设备、指示仪表等(该层由独立的保护及I/O组成);第二层通常为站级计算机,实现变电站级的协调、优化控制,并实现与远方调度中心的联通。
　　图1综合自动化系统网络图

　　图2电动刀闸闭锁原理图

　　该类系统具有以下特点:简化了变电站二次设备的配置,大大缩小了控制室的面积;减少了施工和设备安装工作量;简化了二次设备之间的互连线,节省了大量连接电缆;可靠性高、组态灵活、检修方便。
　　由于技术的发展,上述各类变电站综合自动化系统的推出虽有时间先后但不存在前后替代的情况,各类系统可以根据变电站的实际情况予以选配。如以RTU为基础的变电站综合自动化系统可用于已建变电站的系统改造,而分散式系统更适用于新建变电站。
　　2第三代综合自动化变电站设计的技术问题
　　2.1防误功能
　　早期单一功能的微机五防系统,基于变电站有人值班设计,比较简单,仅仅对手动操作实现了防误闭锁。对于断路器分合闸操作,使用电气编码锁实现;对于隔离开关、地刀和网门等使用机械编码锁实现。当时的微机五防系统处

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