2 變電站自動化系統(tǒng)的功能

　　以西北工業(yè)大學為例，為了利用先進技術和手段對新建的10KV變電站進行智能自動化管理，學校決定將改變電站建成一個現(xiàn)代化的綜合自動化變電站系統(tǒng)，對學校范圍內的用電情況進行集中管理，統(tǒng)一調度，以提高全校電力運行的可靠性和安全性。該變電站有如下功能：

　?。╨）保護功能系統(tǒng)具有傳統(tǒng)繼電保護所要求的功能，且精度與可靠性均高于傳統(tǒng)的電磁式繼電保護。一旦變電站內系統(tǒng)中主設備發(fā)生異常或故障，系統(tǒng)將根據(jù)事先設定的參數(shù)，以最快的速度，對主設備進行保護動作，并將狀態(tài)紀錄，及時提供狀態(tài)分析報告，指出故障原因及處理意見。

　　（2）檢測功能系統(tǒng)在運行過程中能夠實時的檢測變電站各主要設備的運行參數(shù)及狀態(tài)值，并通過網絡將這些數(shù)據(jù)傳給上位機，以供值班人員觀測。

　?。?）控制與調度功能系統(tǒng)在運行過程中，可以接受調度或控制中心有關控制命令，對站內主設備進行分/合閘等操作，避免了操作人員直接操作高壓設備，降低了危險系數(shù)。同時用戶可通過該系統(tǒng)對電網負荷情況進行實時觀測。

　?。?）通信功能保護裝置" title="保護裝置">保護裝置與上位機之間可進行數(shù)據(jù)傳墉，同時該系統(tǒng)還可連入上一級調度系統(tǒng)或局域網，按既定協(xié)約將有關數(shù)據(jù)信息送往上位機調度或控制中心，并接收上位機調度命令。

　?。?）具有數(shù)據(jù)庫管理功能通過網絡匯總全變電站實時數(shù)據(jù)信息，不斷刷新實時數(shù)據(jù)庫，按時登錄歷史數(shù)據(jù)庫，以供隨時查閱。

　?。?）站內當?shù)乇O(jiān)控，人機聯(lián)系功能，如顯示，操作，打印，報警，圖像，聲音等多媒體功能。

　?。?）設備的再現(xiàn)維護，在線組態(tài)，在線修改參數(shù)的功能。

　　如果變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)具有上述主要功能，那么該系統(tǒng)便具有較高水平的綜合性和自動化程度。

　　3 系統(tǒng)實現(xiàn)

　　系統(tǒng)硬件結構如圖1的實現(xiàn)作以論述。

　　主要分上位機通信盒和保護裝置。以下分別對系統(tǒng)各部分：

　　a 保護裝置

　　系統(tǒng)中的保護裝置具有智能保護功能。該裝置是根據(jù)我國電力系統(tǒng)的實際情況，運用國家上先進的計算機及集成電路技術，并結合繼電保護技術，研制生產的微機性保護裝置。

　　對于保護裝置的安置，通常采用兩種安裝布局方式—即集中主屏式和分布式。

　　集中主屏式（集散控制式）是將所有的保護裝里集中的安裝在一起，通過信號線和控制線與各自主設備相連。這種方式主要優(yōu)點是可以集中的觀察并控制各個主設備。但這種方式接線復雜，檢修不便，且占地較大，可靠性相對較弱。

　　分布式是將保護裝里分別安置在各開關柜內。將分布式方式與現(xiàn)場總線技術相結合，則既可以集中監(jiān)控整個站內系統(tǒng)，又避免了集中主屏式的缺點。所以，西工大lOKV變電站的保護裝置采用了目前國際上較為流行的分布式安裝方式。

　　b 通信介質

　　電力系統(tǒng)中常用的通信介質包括通信電纜，無限微波，光纖，載波等。相對于其它幾種介質，通信電纜的成本較低，安裝使用簡單，用于短距離通信時其傳翰質量可以滿足較高要求。由于IOKV變電站的集控調度室與高壓室距離較近，所以采用了通信電纜作為通信介質。

　　c 通信實現(xiàn)

　　結合變電站自身的特點，并考慮到成本，可靠性，可擴充性，易維護性及實時響應速度，安裝使用的簡便性等因素，1OKV變電站系統(tǒng)保護裝置與上位機之間的拓撲結構采用了總線型結構：使用兩根總線分別連接了兩段母線中的各保護裝里，最后將兩根總線接入上位機。保護裝置與上位機之間通信方式則采用異步串行方式。

　　d 監(jiān)控軟件

　　系統(tǒng)中的監(jiān)控軟件采用VC+軟件，具有遙信功能。它主要包括實時監(jiān)控部分、通信部分、圖元組態(tài)及單元組態(tài)部分、報警系統(tǒng)等。軟件功能結構如圖2所示。

　　4 系統(tǒng)的特點

　　通過對該系統(tǒng)的使用，我們總結出該系統(tǒng)主要有以下幾個特點：

　　a 系統(tǒng)組網方式簡單，擴充方便由于站內系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線方式，結構簡單，成本低，擴充和維護方便，通過簡單的設定，即可以完成對任意單元投入系統(tǒng)運行或推出系統(tǒng)運行。

　　b 開放式系統(tǒng)系統(tǒng)可以兼容其它廠商的保護裝置，且無須改變已有的系統(tǒng)結構和監(jiān)控程序，只須將要兼容的裝置與上位機相連，并在上位機中加入對應與語該裝置的接口程序即可。

　　同時，本系統(tǒng)還可以掛接其它外部程序。用戶可以根據(jù)需要，通過菜單管理器將所需外部程序方便的掛接到該系統(tǒng)中。這樣，用戶可以象使用本系統(tǒng)中的程序一樣使用該外部程序。

　　c 友好的人機界面保護裝置自身帶有漢化大液晶顯示屏，以供用戶在現(xiàn)場觀測各開關柜的參數(shù)和狀態(tài)。

　　上位機也可以以數(shù)值、曲線、棒圖、模擬表針、圖表等方式反映各項實時數(shù)據(jù)及開關狀態(tài)，而且這些表示方法的形狀，大小，顏色等屬性可以由用戶靈活設定。

　　d 既靈活，又簡單的操作方式系統(tǒng)的常用操作非常簡單。保護裝置只帶用鍵盤進行簡單的選擇確認，即可以完成常規(guī)操作。上位機軟件的操作完全按照流行的Windows操作而設計，對于熟悉Windows操作的用戶，其簡便性是顯而易見的。同時，系統(tǒng)管理員可以通過靈活的操作，完成高級的，復雜的操作與管理。

　　5 結語

　　所設計的變電站自動化系統(tǒng)投入運行以來，有效提高了變電站的自動化管理能力和快速處理能力。具有較高的實用價值，不僅提高了西工大電力運行的可靠性和安全性證了學校正常的教學科研和生活用電需要，而且值得進一步推廣。