变电站综合自动化系统论文
摘要：本文对宣钢变电站所采用的结构和具备的各种功能进行了简要的叙述，希望藉此提高变电站运行岗位值班人员对综合自动化系统的了解程度，更好利用综合自动化系统开展实际工作。

1 引言
变电站综合自动化系统是将继电保护、远程监控以及网络通讯技术融合在一起的自动化技术，自从上世纪末变电站综合自动化系统在变电站成功运用以来，其在国家电网和各大型用电单位的各个等级变电站中迅速取得了广泛的应用，成为新建变电站不可或缺的组成部分。

变电站综合自动化系在变电站内的测量、保护、信号、控制等一系列二次设备的基础之上，通过标准化的通讯组网方式以及通讯规约采集并且上传至计算机，通过计算机中安装的监控软件对采集到的信号进行加工整理，最终实现了以设定的方式显示在计算机监控画面中，同时也能通过后台计算机监控系统来直接完成对现场高低压断路器、变压器有载分接开关等开关设备的远程操作。

变电站综合自动化系统的运用成功取代了传统集中的仪表控制屏和综合信号屏，大大降低了变电站二次系统的建设难度，同时，先进的网络通讯、计算机处理以及综合数据库技术的运用，大大降低了人为事故发生的几率，增加了值班人员对设备运行状态的掌控能力，更有利于增强变电站运行的可靠性，提高企业的供用电安全性。

2 宣钢变电站采用的结构
宣钢变电站由于其地缘分布和管理方式的原因，在建设时候大都
选择开闭站的方式，这种模式下的变电站综合自动化系统网络层分为三层。

首层为监控侧，监控层由数据服务器以及工程师站组成，能够通过电力系统专业监控软件对从终端设备采集到的数据进行运算处理；监控层具备良好的人机界面，满足值班人员对变电站电气设备的监控以及操作工作；同时监控层的数据经过处理后可以转发给网络上授权的用户设备，满足WEB发布以及网络数据调用要求。

第二层是通讯层，通讯层的设备主要由工业级的网络交换机、通讯管理机以及实现网络连接的网线和光纤组成，网络层负责联络终端设备和监控层服务器，负责所有的通讯设备管理以及网络地址分配功能，是综合自动化可靠运行的关键。

第三层是电气间隔层，电气间隔层包括了各电气间隔的保护装置、信号采集装置以及各种第三方设备（电度表，数字温度计、模拟屏等），电气间隔层负责与一次设备进行数据采集、控制输出等工作。

3 综合自动化系统的主要功能
3.1 数据的采集与处理
变电站综合自动化系统能够完成变电站数据的实时、准确的采集管理，监控系统通过对现场设备的三遥量进行采集，能够完成设备的运行参数以及运行状态分析，并通过系统数据库的加工完成显示画面、数据报表以及遥控操作判断等工作。

系统数据的采集主要包括以下几类：
（1）遥测量，包括系统各个电压等级的电压，各个回路的电流，对应的有功功率、无功功率、功率因数以及变压器温度等。

（2）遥信
量，包括断路器合分位，断路器小车检修、试验、工作位置，隔离刀闸的合分位，储能机构位置，接地刀闸合分位，合分闸电源等信号。

（3）遥脉量，包括了关口计量用的电子电度表中的有功总量、无功总量、以及尖、峰、平、谷、需量的计量参数的采集。

（4）保护数据，包括了保护装置的继电保护定值、保护测量量、保护动作信号、保护动作闭锁信号等。

3.2 变电站综合自动化系统的运行监控和事件告警
综合自动化系统软件能够将实时采集到的实时数据显示在主接线画面中，时间精度能够达到ms级水平，并能够与保护装置以及信号采集装置中的时钟保持同步。

当有开关变位、保护动作等信号量被触发时，后台软件能够弹出告警框并发出告警音响，及时引起岗位操作人员的注意，告警内容根据各个信号的动作先后顺序进行排序，并在时间后面标注准确的触发时间，能够方便值班人员以及管理人员对发生的事故类型及影响范围进行分析。

后台软件都能够对不同等级的信号变位加以区别，发出不同的告警声音，方便值班人员对系统监控时对事件进行区分。

3.3 历史数据调用
变电站综合自动化系统软件必须具备能够存储一定事件周期历史数据的功能，软件能够根据按照时间顺序将设定需要记录的数据保存在专门的文件夹内，同时能够根据设定的记录周期进行新老数据的自动更替。

历史数据包括了历史运行数据、开光变位信号以及保护动作信号，运行数据的调用可选年度曲线、月度曲线和日曲线显示，其
他信号可以选择按照动作类型、动作设备名称选择功能。

历史数据的调用能够方便管理人员调用所需的历史数据进行电网运行状态、趋势分析以及准确的制定工作策略。

3.4 运行操作
电力系统综合自动化系统可以通过人机界面来对变电站一次开关设备进行操作，操作员只需在主接线图中点击要操作的开关，根据系统弹出的操作界面选择相应的合闸分闸按钮，并输入操作密码就能对高压断路器进行对应的合分闸操作。

同时，值班人员也可以通过后台软件画面中的各个功能模块选择相应的电力系统参数进行监控。

先进的监控软件都具备误操作闭锁功能，系统设定的逻辑能够自动根据电力系统运行操作规定对错误的操作方式进行闭锁，实现软件五防。

3.5 报表生成
系统监控软件能够以曲线图和棒图来显示电力系统的数据，同时能够根据操作岗位要求生成各种统计表格、运行日志等。

报表的生成可以根据用户需求进行设置，用户可以在报表中添加历史数据，统计数据，电压、电流的最大值、最小值、平均值、某一时刻的瞬时值，有功功率、无功功率、视在功率的最大值、最小值、瞬时值、平均值等一些列数据，来满足用户的实际使用要求。

生成的报表可以进行数值运算工作，能够根据用户需求对采集到的数据进行求和、求差等运算，来实现用户对电力系统运行状态的掌控需求。

3.6 母线和电力线的动态变色
系统根据变电站不同的电压等级为母线分配带电颜色，并具备带
电变色功能，当母线停电或者检修时候母线颜色能够统一变成灰色。

各回路开关能够在合闸的时候显示红色，分闸时候显示绿色。

利用拓扑结构关系，能够通过主母线及开关分合闸实现各部分是否带电状态的区分，明确的提示工作人员带电部分。

4 结语
本文对宣钢变电站所采用的结构和具备的各种功能进行了简要的叙述，希望藉此提高变电站运行岗位值班人员对综合自动化系统的了解程度，更好利用综合自动化系统开展实际工作。

参考文献
[1]蒋年德，魏育成.变电站综合自动化系统体系结构研究.电网技术，2003（10）.
[2]方汀，王宽，陈佑健.变电站综合自动化系统现场调试若干问题阐述.电力系统保护与控制，2010（3）.。