变电站综合自动化二次部分设计

变电站的主要功能是对电能进行变压和对电能进行一个合理的分配，而变电站稳定、安全、可靠的运行是完成变电站在电力系统中的使命的一个重要前提。变电站的二次设计的主要目的就是完成变电站的信号远传和综合自动化监控功能，其主要设计的对象是变电站自动化监控系统、二次系统图纸、继电保护及安全自动装置、辅助系统和调度自动化等二次部分进行功能要求、选型、配置和组网。变电站综合自动化二次部分设计凭借着计算机技术、电力电子技术和通信技术将会给电力系统带来更好的性能。

一、变电站综合自动化二次部分设计的原则。

变电站综合自动化二次部分的设计原则主要主要包括两部分，一部分是综合自动化变电站的结构，一分部是通信网络拓扑的设计选型。

1、在变电站中和自动化变电站的结构上，可以采取三种形式：集中式、分布式结构集中式组屏以及分散式分布式结构。而集中式就是通过一台功能强大的计算扩展I/O和外部接口，实现对信息的集中采集和计算，集中保护通信，控制输出，提供远方通信。而分布式结构集中式组屏是在集中式系统的基础上发展起来的，这一分布式就是讲数采、处理、输出等依照功能进行分组于多个中央处理器，在根据功能范磊集合在各种能能的屏，而各种能屏再与后台通过网络来连接。分散式结构就是将保护和测控单元就地地安装在一次设备的附近，相互之间通过网络和光纤相互连接。而这三种结构是一个变电站二次部分自动化结构的一个发展的过程，而三种结构进行合理的利用在综合自动化变电站二次部分设计中起到了一个显著的作用，这三种结构采用单一的结构模式都有各自的瑕疵，只有将这三种结构进行综合的利用，才能真正地提高变电站的二次系统。

2、变电站的通信网的拓扑结构一般采用是的总线型、星型和环形。而总线型的主要特征就是对所有的通信设备进行一线连接。星型网络就是将各个职能单元进行内部连接，然后再将各个职能单元连接到总的通信单元。而环形网就是讲所有的智能单元连接成一个环，环内的各个职能单元一次的进行发布信息。而在变电站的的拓扑设计中我们主要采用的是总线型和星型，这是变电站的性能所决定的，也是实现综合自动化二次部分所需要的。

二、综合自动化变电站二次部分设计

1、变电站二次部分综合自动化系统

综合自动化要实现的就是功能的综合化、结构的微机化、操作监视的屏幕化以及运行管理的智能化。在综合自动化设计中一般主要是采用的分布式综合自动化系统，这种系统具有投资少、功能强、装置维护方便、扩充灵活和可靠性高等特点，而它的优点在于系统内装置间的信息传递为数据化，这样就避免系统的信息的干扰;同时采用的是多个CPU的工作模式，避免了主控制机的负载过大;不同的电气设备安装单独的相对应的微型RTU和微机保护装置，这就避免了单一装置的故障对长个系统的影响;实时检测数据和保护信息分别放在不同的数据通中，调度中心可以直接从前置机中随时获取，这样就为无人化建立了可靠的自动化监控系统;系统具有良好的自诊断能力，能够对系统内所有装置进行自动的巡检，能够及时的检测出故障并加以隔离等，这就是分布式综合自动化系统的优点，也是为何分布式自动化在变电站二次部分综合自动化设计中能偶得到广泛运用的原因。而从层次上讲，可以分为变电站层和间隔层，间隔层在横向按照站内的一次设备(一台主变压器、一条线路)分布式的配置，各个间隔之间是相对独立的，依靠通信网络相连，同时和变电层设备进行通信。在功能分配方面，本间隔中能够完成的功能绝对不依靠通信网络，这样就减少了变电层的负载，同时单一设备的故障只能影响到单一的设备，对整体没有影响，使得扩展性和灵活性大大地提高，减少了站内的二次接线，也同时节省了投资，给维护带来方便。

2、变电站二次部分综合自动化应该具备的功能

变电站二次部分设计应该具有如下功能才能保证变电站二次系统的综合自动化。

2.1应该具有良好的监控功能。在监控中要对数据进行采集和显示，采集变电站运行的实时数据和设备的运行状态，然后通过本地的或者远程的显示器通过数据或者画面的形式显示运行的情况;对采集的模拟量，状态量和变化信息进行自动监控，如果出现设备发生异常、非常规性状态变化和被测量越限等情况的时候，通过通信系统向监控中心发出报警提示音，并显示报警画面，显示异常的区域，将事故的信息进行存储，可以为以后调查事故原因提供帮助;可以对电能进行自动计算，实现有功和无功电度的计算和电能量分时统计，以及运行参数的统计分析;对断流器及主变负荷开关的跳、合闸进行控制，可以预防错误操作等。这些监控功能的实现，是保障变电站二次部分综合自动化的基础，是实现综合自动化的一个前提。

2.2变电站综合自动化的报警功能。当事故发生后，通过监控功能对后台机发出报警信息，后台机收到报警信息后，就会发出相应的报警提示音，出现报警条文，并通过打印机将报警信息打印出来，把报警信息放入信息库中进行存储，向调度中心发出告警信息，当报警被确认以后，报警提示音将会自动的停止;当系统异常，设备变位等可能会导致故障，报警系统将会发出预告报警，而具体的程序和事故报警一样。二次系统的告警功能更加的为系统的安全运行提供保证，变电站的正常工作提供保障。

2.3变电站综合自动化的系统的保护功能。主变高压侧采用负荷开关和熔断器作为保护，而低压侧配置自动装置保护，当电流失常，就会采取跳闸的方式，当负荷出现异常就会采用信号提示，提供保护，当主变重瓦斯、轻瓦斯、温度升高、油位高或低都会发出报警信号，从而实现保护。

2.4变电站二次部分综合自动化的其他功能。人机交互功能，就是通过各个装置的显示器和按钮实现人机的互动，通过监控系统和调度站实现人机的互动。以及遥信、遥测、遥控、邀调等功能。

变电站二次部分的综合自动化设计所要设计的功能就是为了实现变电站的有效管理，以及充分地发挥出变电站在电力系统中的作用，提高变电站的性能，减少人力资源浪费，实现系统监控、报警、保护的自动化。

三、变电站综合自动化二次设计应该注意的事项

在变电站综合自动化二次设计中，我们应该注意一些问题和事项，因为这些问题和事项对变电站综合自动化二次系统也学会带来严重的影响，影响到二次系统的顺利运作。

1、变电站综合自动化二次同设计的技术标准问题。关于二次系统的自动化设计现在国家还没有一个统一的标准，所以设计人员在设计自动化二次系统的时候要从实际出发，注意综合自动化系统的模式、技术标准以及施工要求等实际问题，使得自动化二次系统在生产、施工、调试和运行的时候不会因为和实际情况不符或者技术达不到要求，而产生一系列的异常情况。在注意一些细节问题，如设备的接口问题和各种设备的传输问题。因为不同的生产商的综合自动化设备都会有不同的地方(因为国家还没有一个统一的标准)，各种传输协议都是各个厂家自己在制定，如果综合自动化系统中设计的厂家和种类比较多的话，就会出现严重的接口传输协议问题，如果得不到确切的处理，那就将会严重的影响施工的进度，也不能达到良好的运行效果。

2、变电站二次综合自动化系统的选型问题。在设计二次系统的时候要注意后台监控主机的选型，因为后台监控主机在现场环境中进行24小时不间断的运行和监控，运行的速度和抗干扰性都要求比较高，所以二次系统设计的时候要选用优良的功用控制主机，不能选择一般的商用机，更不能使用家用机。

3、变电站综合自动化二次设计应该主要到设备的防雷问题。为了保护工作人员的人身安全、减少事故的损失以及确保刺痛系统能够良好的运行，二次系统的设计人员应该对二次设备的防雷安全问题起到足够的重视。而二次设备的雷击危害往往不是由直接雷击引起的，而是线路中感应的雷电浪涌导致，要根据二次设备的结构和特点进行浪涌保护。首先要对信号电路进行保护，其次就是对电源系统的保护，因为二次设备的电源雷击危害主要通过线路侵入，最后就是要做好二次设备的综合保护。通过一系列的保护措施，严格避免浪涌给二次系统带来巨大的损坏，影响系统的正常运行。

变电站的综合自动化二次部分设计是为了提高变电站的综合自动化性能，让变电站能够良好的运行，变电站二次综合自动化系统的设计根据实际出发，要建立和完善二次系统的各种功能，注意各种问题对于二次系统的影响，保证综合自动化二次系统的可靠性。

参考文献

[1]朱大新.数字化变电站综合自动化系统的发展[J].电工技术杂志，2004(06).

[2]张继雄.变电站自动化系统选型中应注意的问题[J].内蒙古电力技术,2005(12)