变电站自动化系统的实施策略

变电站自动化系统的实施策略
近年来，随着中国电力工业的发展，以及计算机、通讯等技术的
不断进步，变电站自动化系统迈入了实用化的阶段，作为提高电能产
品质量的技术手段之一，它直接保证电力生产向着高质量、高效益方
向发展。我工作的单位在98年进行了综合自动化的改造。在长期的
工作中，对综合自动化有了一定的认识，即应用计算机与网络通讯技
术，将站内间隔层设备（包括微机继电保护及自动装置、测控、直流
系统等）以互联的方式与主机实现数据交换与处理，从而构成一种服
务于电网安全与监测控制，全分散、全数字化和可操作的自动控制系
统。下面我对变电站自动化系统的实施策略提出几点自己的看法。
1、变电站自动化系统的实践认识
首先，变电站自动化系统是不是一个“即插即用”的系统。虽然
现场总线及计算机技术的采用减少了二次电缆和简化了设备，降低了
施工强度，提升了系统性能，但这也就意味着整个系统信息量的提升，
我们需要将大量的精力花在基础数据的录入，系统数据库的建立以及
设备评价、系统对点、抗干扰措施、各子系统的联合调试等等这些工
作上。而且它们在设备的调试阶段就需要解决，它并不是一个把网络
连上就OK的系统，还需要踏踏实实做大量的工作。
其二、变电站自动化系统中的各子系统不是独立存在的，继电保
护、计量、测量、信号、控制、远动等是互相联系，共同协调工作的。
因此，在实施过程中应有全局观念，相互配合，才能保证整个系统运
行于高水平状态下。
其三、变电站监控系统是不是应该追求功能强大。我认为，这要
根据具体情况来考虑，在我局，大部分110kV及以下变电站均实现了
无人值班，变电站监控系统工作的侧重点应是完整的监控站内各主设
备及电网的运行情况，为合理运行和优化调度提供依据。如果在这套
系统上又放入调度SCADA系统或其他子系统应完成的工作，如报表处
理、统计分析、事故追忆等，这势必增大系统主处理机的负担，降低
可靠性及性价比。因此，这类变电所宜采用稳定可靠的系统，功能上
不求“八面玲珑”，但求“术业有专攻”，集中的重点应是数据采集、
运行监视及历史数据记录、遥信正确性及遥控可靠性、提高系统的可
维护和可扩展性来考虑。当然，作为大型的枢纽站及220kV以上的重
要变电所，在系统可靠性得到保障的前提下增强其功能，在实际工程
中也未尝不是一种选择。
2、具体的应用经验
基于以上认识，在变电站自动化建设过程中，应注意：
①作好系统安装调试前的准备工作，对整个系统设备应做到心
中有数，在调试前应完成资料及基础数据的收集。
②加强对设备的验收工作，特别是工控机及相关附件，因为这
类设备伸缩性较大，把关不严，将对今后运行带来负面影响。
③在目前虽然对变电站自动化系统调试无一个完整的规范，但
可参照相关的专业规程做好实验工作，如：遥测精度、继电保护整组
模拟、五防模拟操作等，这就需要各专业之间打破界限，互相配合。
否则，将难以保证系统运行于高水平状态下。
④做好工程关键质量点的控制，因为整个系统最终运行好坏将
通过其反映，如系统对时精度，继电保护整组模拟的监测反映，全站
模拟量的精度，远动通道质量等等。
⑤应充分考虑整个系统抗干扰性，这里不仅仅是指站内计算机
现场总线网，还应包括与之相关的开入开出量及继电保护的抗干扰措
施。
⑥做好数据的备份工作，由于计算机设备的大量采用，数据备
份就显得十分重要。需要指出的是，有些间隔层设备的程序常常需要
根据现场情况修改，灵活性很大。因此，其也是备份重要项目之一。
⑦应根据各站不同的设备特点，在设备投运后，列出系统运行
要点，以利于今后维护。
3、防误闭锁装置分析及对策
对自动化变电所防误闭锁装置，因电网使用的变电设备有多种型
号，配置的防误闭锁型式也较多，有常规的机械闭锁、电磁闭锁、程
序闭锁，也有近年开发的微机防误闭锁。这些防误闭锁的功能各有各
的特点，在变电所运行中发挥作用的同时也暴露了一些缺点及存在的
问题。对不同的电压等级，不同主结线结构的变电所配置不同类型的
防误闭锁装置，可归纳类型如下：
(1)整机配套防误闭锁：该装置主要在500kV变电所中应用。
厂家在设计变电设备微机保护就设有防误闭锁装置，因此设备投运后
无需用户再考虑。这种变电配套防误设备一般由外国引进，其技术先
进、价格昂贵、适应电压等级高、隔离开关可远方电动操作，适用于
自动化程度高的变电所。
(2)微机防误闭锁：适合安装主结线复杂的110kV枢纽变电所
和220kV变电所。微机防误装置常见的有两种类型：目前使用较多的
一种微机防误装置是以变电所一次模拟屏为核心，在模拟屏工控机内
预存了所有设备的倒闸操作程序。操作时将操作人员模拟预演正确的
操作程序传输给电脑钥匙，从而对电气设备进行逐项对应操作。其产
品型号有FY、WYF、DNBS、WSIB等。还有一种WBF型微机防误装置，
目前在变电所使用不多，它是以电磁锁为主要执行元件，设备的工作
状态通过电磁锁闭合触点，组成一个操作、执行、显示、打印全过程
的微机防误网络。网络各元件之间直接用导线连接来替代上述的电脑
钥匙操作。总的说来，微机“五防”智能化程度高、功能齐全、操作
简单、维护、扩充方便等特点，适合于主结线控制复杂变电所的防误
闭锁。尽管用户在使用中还存在一些不足和问题，微机“五防”应该
是今后变电所防误装置的发展方向。
(3)综合防误闭锁：适合安装于主结线简单的35kV变电所以及
110kV末端变电所。综合防误装置是以JSN型机械程序锁为主体，附
加机械闭锁、电磁闭锁、电控闭锁以及微机密码闭锁等装置组成，对
自动化变电所采用微机保护后出现的防误问题，运用以上附加防误装
置进行有选择的补缺、完善。这是一种比较理想的“五防”装置，其
防误功能完善、产品质量可靠、操作简便、花钱也最少(1万元以下)。
相比之下，微机“五防”装置(10万元左右)在主结线简单的变电所
安装就显得价格昂贵，存在接线控制复杂或操作过程时间长等问题。
因此，对主结线简单的变电所安装微机“五防”产品，用户往往难以
接受。
(4)机械防误闭锁：该装置在35kV户内变电所中应用。一般户
内变电所35kV设备为手车式开关柜，10kV设备为金属封闭型开关柜，
厂家生产柜壳时就把机械防误闭锁装置一起设计。“五防”装置每项
功能靠机械机构传动来完成闭锁，设备投运后，无需用户考虑“五防”
装置。该设备有防尘、防污染作用，适合污染严重的环境安装，缺点
是“五防”装置靠机械机构传动，联动的环节多，操作过程易出现机
构卡死故障。
4、结束语
鉴于变电站自动化系统在目前阶段下还缺乏一个统一的国家标
准，这就需要电力工作者在实际操作过程中不断总结经验，找到其规
律性，不因循守旧，而应根据具体情况，遵循科学精神来建设变电站
自动化系统，以保证电网安全经济、高质量的运行。