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【摘要】变电站的发展趋势是实现无人值守，实现综合自动化。这对于油田电力系统运行的安全性和可靠性来讲都是十分重要的。也是提高变电站自动控制水平的重要举措之一。对于怎样提高变电站的无人值守和综合自动化效率，是油田供电部门努力的方向，本文就这一问题浅析笔者的几点建议。
【关键词】变电站、自动化、探究
中图分类号： TM63 文献标识码： A 文章编号：
变电站的发展趋势是实现无人值守，实现综合自动化。这对于油田电力系统运行的安全性和可靠性来讲都是十分重要的。也是提高变电站自动控制水平的重要举措之一。对于怎样提高变电站的无人值守和综合自动化效率，仍是我们努力的方向，下面就这一问题浅析笔者的几点建议。
一、变电站综合自动化阐述
变电站综合自动化是将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，和与调度通信等综合性的自动化功能。
变电站综合自动化系统，是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电站领域的综合应用，是利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，代替常规的测量和监视仪表，代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏，用微机保护代替常规的继电保护屏，改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。所以，变电站实现综合自动化的优越性明显，一是可以提高供电质量，提高电压合格率。二是可提高变电站的安全、可靠运行水平。三是可以提高电力系统的运行、管理水平。四是可以缩小变电站占地面积，降低造价，减少总投资。五是能够减少维护工作量，减少值班员劳动，实现减人增效。变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。
变电站综合自动化系统以全微机化的新型二次设备替代常规设备，尽量做到硬件资源、信息资源共享。用不同的模块软件实现常规设備的各种功能，用计算机局域网代替大量信号电缆的连接，用主动模式代替常规的被动模式，简化了变电站二次部分的硬件配置，减轻了安装施工和运行维护工作量，降低了变电站总造价和运行费用，使变电运行更安全、可靠，为提高运行管理自动化水平打下了基础。
二、变电站综合自动化的功能探究
变电站综合自动化是多专业性的综合技术，它以微计算机为基础，实现了对变电站传统的继电保护、控制方式、测量手段、通信和管理模式的全面技术改造，实现了电网运行管理的一次变革。国际大电网会议WG34.03工作组在研究变电站的数据流时，分析了变电站自动化需完成的功能大概有六十余种，归纳起来可分为以下几种功能组：其一控制、监视功能；其二自动控制功能；其三测量表计功能；其四继电保护功能；其五与继电保护有关功能；其六接口功能；其七系统功能。结合油田的实际情况，具体来说，变电站综合自动化系统的基本功能主要体现在微机保护、安全自动控制、远动监控、通信管理四大子系统的功能中。
三、变电站综合自动化装置原理探究
1.变电站综合自动化装置硬件原理介绍。变电站综合自动化装置实际上是一种依靠单片机智能地实现保护、监控等功能的工业控制装置。典型的变电站综合自动化装置结构是由五个部分构成的，即数据采集部分、数据处理部分、开关量输入/输出部分、人机接口和电源部分。
2.变电站通讯网络原理。变电站自动化系统要求站内智能设备可以提供信息通讯接口，实现信息和数据交流，但是要通过远动通信接口与外部系统实现信息交流，所以通讯技术是实现变电站自动化的一个关键技术要求，如何构建一个快速稳定可靠的通信网络是变电站自动化系统的基本要求，并通讯系统要富有弹性，可扩展性强。通讯网络的建立是整个电力系统运行管理自动化的基础。
3.测控保护算法介绍
测控保护的算法是软件中的关键问题，测控保护算法有很多种，主要考虑的是计算的精度和速度。速度包括两方面：一是算法所要求的采样点数，二是算法的运算工作量。精度与速度往往是相互矛盾的，若要精度高，则要利用更多的采样点，也就增加了计算工作量，降低了计算速度。对算法除了精度和速度要求之外，还要考虑算法的数字滤波功能，即滤出影响精确计算的高次谐波分量。
4.实时多任务系统介绍
实时多任务操作系统的应用是嵌入式软件系统发展的必然趋势，系统采用的实时多任务内核为微控制器软件系统引入了任务管理、时间管理、信息管理，实时多任务内核既是整个软件体系的管理系统，同时又为上层应用程序提供服务；实时多任务内核作为软件体系的平台，改变了传统单片机编程的思路，能够保证各种任务的并行实时处理和动态切换，提高了CPU的利用效率和任务的实时性。程序的编写也由于实时多任务的应用可以更好的实现模块化程序结构，减小了任务模块间的耦合，提高了内聚性，可以提高程序运行的稳定性和可靠性。
四、综合自动化变电站的运行维护管理探究
截止当前，综合自动化变电站运行模式基本是少人值班和无人值班两种。在自动化变电站改造初期，根据油田电网设备的质量、施工状况、通信稳定等实际情况，不易完全实现无人值守，即使采用操作班、监控班替代常规管理，也有一个现场操作维护、调试和应急处理的问题。笔者认为，油田35千伏变电站位于偏远地区，负荷较轻，停电操作任务少，可实行无人值守。但对于110千伏和以上等级的变电站，暂采用“少人值班”的运行模式更为可行，主要负责监控设备运行和临时性操作。随着电网的发展，变电站自动化的运行模式再逐步从少人值班向无人值守过渡。
随着电力系统自动化的发展，未来的变电站自动化系统不仅仅是变电站内的自动化，从电网整体化运营的角度讲，应实现输、配电网整体自动化。所以，在系统工程实施时，应将配电网自动化系统、低压用户电能采集和自动化抄收系统与变电站内自动化系统作为一个整体来考虑。在改造变电站时，根据油田电网各电压等级的变电站位置、负荷和交通等因素，确定无人值守变电站监控中心的位置，原则应以220千伏和110千伏枢纽变电站为核心，将周围区域变电站的监控设在该变电站，在综合自动化改造中采取不同的改造形式和投资力度，减少投资成本。
变电站自动化系统的维护过程中，一个非常重要的问题是抗干扰。干扰会引起计算机保护死机、拒动及误动，甚至造成元件的损坏。解决抗干扰问题，一是在选择通信媒介时可以优先选用光纤；二是硬件可采取隔离、接地及屏蔽等方法；三是软件回路可采取对输入数据和运算结果仔细核对的措施，以保证变电站的微机保护稳定可靠运行。
五、结束语
综上，实现油田变电站的综合自动化是油田供电系统的大势所趋，其优势不言而喻。本文围绕着变电站综合自动化这一主题，浅显地探究了它的优势、原理、运行模式和系统维护等方面的内容。希望能够为变电站的自动化建设之路起积极推动作用。
【参考文献】
[1]刘庆国;;电线间有功功率经济分配的初步实践[J];华北电力大学学报;2012年02期
[2]强祁裕;10KV线损理论检修报告[J];江苏电机工程;2012年03期
[3]涂光莹;刘守善;;论高压电动机在港口机械上的应用[J];武汉理工大学学报;2011年02期
[4]郁继裳;;矿井主变压器选择问题[J];煤矿机电;2010年01
【关键词】变电站、自动化、探究
中图分类号： TM63 文献标识码： A 文章编号：
变电站的发展趋势是实现无人值守，实现综合自动化。这对于油田电力系统运行的安全性和可靠性来讲都是十分重要的。也是提高变电站自动控制水平的重要举措之一。对于怎样提高变电站的无人值守和综合自动化效率，仍是我们努力的方向，下面就这一问题浅析笔者的几点建议。
一、变电站综合自动化阐述
变电站综合自动化是将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，和与调度通信等综合性的自动化功能。
变电站综合自动化系统，是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电站领域的综合应用，是利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，代替常规的测量和监视仪表，代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏，用微机保护代替常规的继电保护屏，改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。所以，变电站实现综合自动化的优越性明显，一是可以提高供电质量，提高电压合格率。二是可提高变电站的安全、可靠运行水平。三是可以提高电力系统的运行、管理水平。四是可以缩小变电站占地面积，降低造价，减少总投资。五是能够减少维护工作量，减少值班员劳动，实现减人增效。变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。
变电站综合自动化系统以全微机化的新型二次设备替代常规设备，尽量做到硬件资源、信息资源共享。用不同的模块软件实现常规设備的各种功能，用计算机局域网代替大量信号电缆的连接，用主动模式代替常规的被动模式，简化了变电站二次部分的硬件配置，减轻了安装施工和运行维护工作量，降低了变电站总造价和运行费用，使变电运行更安全、可靠，为提高运行管理自动化水平打下了基础。
二、变电站综合自动化的功能探究
变电站综合自动化是多专业性的综合技术，它以微计算机为基础，实现了对变电站传统的继电保护、控制方式、测量手段、通信和管理模式的全面技术改造，实现了电网运行管理的一次变革。国际大电网会议WG34.03工作组在研究变电站的数据流时，分析了变电站自动化需完成的功能大概有六十余种，归纳起来可分为以下几种功能组：其一控制、监视功能；其二自动控制功能；其三测量表计功能；其四继电保护功能；其五与继电保护有关功能；其六接口功能；其七系统功能。结合油田的实际情况，具体来说，变电站综合自动化系统的基本功能主要体现在微机保护、安全自动控制、远动监控、通信管理四大子系统的功能中。
三、变电站综合自动化装置原理探究
1.变电站综合自动化装置硬件原理介绍。变电站综合自动化装置实际上是一种依靠单片机智能地实现保护、监控等功能的工业控制装置。典型的变电站综合自动化装置结构是由五个部分构成的，即数据采集部分、数据处理部分、开关量输入/输出部分、人机接口和电源部分。
2.变电站通讯网络原理。变电站自动化系统要求站内智能设备可以提供信息通讯接口，实现信息和数据交流，但是要通过远动通信接口与外部系统实现信息交流，所以通讯技术是实现变电站自动化的一个关键技术要求，如何构建一个快速稳定可靠的通信网络是变电站自动化系统的基本要求，并通讯系统要富有弹性，可扩展性强。通讯网络的建立是整个电力系统运行管理自动化的基础。
3.测控保护算法介绍
测控保护的算法是软件中的关键问题，测控保护算法有很多种，主要考虑的是计算的精度和速度。速度包括两方面：一是算法所要求的采样点数，二是算法的运算工作量。精度与速度往往是相互矛盾的，若要精度高，则要利用更多的采样点，也就增加了计算工作量，降低了计算速度。对算法除了精度和速度要求之外，还要考虑算法的数字滤波功能，即滤出影响精确计算的高次谐波分量。
4.实时多任务系统介绍
实时多任务操作系统的应用是嵌入式软件系统发展的必然趋势，系统采用的实时多任务内核为微控制器软件系统引入了任务管理、时间管理、信息管理，实时多任务内核既是整个软件体系的管理系统，同时又为上层应用程序提供服务；实时多任务内核作为软件体系的平台，改变了传统单片机编程的思路，能够保证各种任务的并行实时处理和动态切换，提高了CPU的利用效率和任务的实时性。程序的编写也由于实时多任务的应用可以更好的实现模块化程序结构，减小了任务模块间的耦合，提高了内聚性，可以提高程序运行的稳定性和可靠性。
四、综合自动化变电站的运行维护管理探究
截止当前，综合自动化变电站运行模式基本是少人值班和无人值班两种。在自动化变电站改造初期，根据油田电网设备的质量、施工状况、通信稳定等实际情况，不易完全实现无人值守，即使采用操作班、监控班替代常规管理，也有一个现场操作维护、调试和应急处理的问题。笔者认为，油田35千伏变电站位于偏远地区，负荷较轻，停电操作任务少，可实行无人值守。但对于110千伏和以上等级的变电站，暂采用“少人值班”的运行模式更为可行，主要负责监控设备运行和临时性操作。随着电网的发展，变电站自动化的运行模式再逐步从少人值班向无人值守过渡。
随着电力系统自动化的发展，未来的变电站自动化系统不仅仅是变电站内的自动化，从电网整体化运营的角度讲，应实现输、配电网整体自动化。所以，在系统工程实施时，应将配电网自动化系统、低压用户电能采集和自动化抄收系统与变电站内自动化系统作为一个整体来考虑。在改造变电站时，根据油田电网各电压等级的变电站位置、负荷和交通等因素，确定无人值守变电站监控中心的位置，原则应以220千伏和110千伏枢纽变电站为核心，将周围区域变电站的监控设在该变电站，在综合自动化改造中采取不同的改造形式和投资力度，减少投资成本。
变电站自动化系统的维护过程中，一个非常重要的问题是抗干扰。干扰会引起计算机保护死机、拒动及误动，甚至造成元件的损坏。解决抗干扰问题，一是在选择通信媒介时可以优先选用光纤；二是硬件可采取隔离、接地及屏蔽等方法；三是软件回路可采取对输入数据和运算结果仔细核对的措施，以保证变电站的微机保护稳定可靠运行。
五、结束语
综上，实现油田变电站的综合自动化是油田供电系统的大势所趋，其优势不言而喻。本文围绕着变电站综合自动化这一主题，浅显地探究了它的优势、原理、运行模式和系统维护等方面的内容。希望能够为变电站的自动化建设之路起积极推动作用。
【参考文献】
[1]刘庆国;;电线间有功功率经济分配的初步实践[J];华北电力大学学报;2012年02期
[2]强祁裕;10KV线损理论检修报告[J];江苏电机工程;2012年03期
[3]涂光莹;刘守善;;论高压电动机在港口机械上的应用[J];武汉理工大学学报;2011年02期
[4]郁继裳;;矿井主变压器选择问题[J];煤矿机电;2010年01