劉偉 國網(wǎng)銅陵供電公司

1 電力變電自動(dòng)化的功能

能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)完美融為一體的被稱為電力變電自動(dòng)化系統(tǒng)，他能夠?qū)崿F(xiàn)信息處理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采集的強(qiáng)大功能，同時(shí)也有遙控和媒體預(yù)言報(bào)警的功能。電力變電自動(dòng)化目的在于能夠強(qiáng)化系統(tǒng)，使系統(tǒng)更具有穩(wěn)定性和可靠性。在系統(tǒng)運(yùn)作過程中如果一臺(tái)服務(wù)器因?yàn)槟撤N因素出現(xiàn)了問題，那么為了使得系統(tǒng)能夠恢復(fù)正常，一個(gè)方法就是要將一個(gè)服務(wù)器的數(shù)據(jù)切換到另一臺(tái)服務(wù)器上去，這對(duì)系統(tǒng)來說是以中快速排出故障的方式，那么在故障解決以后也能夠使系統(tǒng)不受影響。能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)的調(diào)度自動(dòng)化健康運(yùn)行的重要因素是，調(diào)度自動(dòng)化在其中發(fā)揮了重要作用，他全程跟蹤電網(wǎng)的運(yùn)行情況，為的是能夠是網(wǎng)絡(luò)的都及時(shí)的維護(hù)，能夠是系統(tǒng)能夠順利的運(yùn)行，保持良好的狀態(tài)。電力變電自動(dòng)化系統(tǒng)有著安全、穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)又能夠及時(shí)的對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)效性監(jiān)控。

2 電力變電自動(dòng)化的便捷性

電力變電自動(dòng)化有著可維護(hù)性強(qiáng)的特性，他包括著硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)幾個(gè)部分。主要有幾方面的表現(xiàn)：

2.1 電力系統(tǒng)應(yīng)該能夠具備一體化的優(yōu)勢(shì)技術(shù)，將繪圖、建模和模庫進(jìn)行強(qiáng)效配合，這是為了方便人員進(jìn)行繪圖和建模，建庫，這樣就是做到了三者同時(shí)進(jìn)步的目的。

2.2 電力系統(tǒng)應(yīng)該具備簡單和使用的維護(hù)工具，這樣做就可以大大提高員工進(jìn)行為維護(hù)的效率，也能夠在故障發(fā)生的第一時(shí)間找到故障產(chǎn)生的因素和判斷發(fā)生的位置，并方便想到解決的方法來解決問題。

2.3 電力系統(tǒng)在選用設(shè)備的時(shí)候應(yīng)該具有嚴(yán)格的要求，應(yīng)該符合現(xiàn)代國際的規(guī)范要求，應(yīng)該是工業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中的通用產(chǎn)品，同時(shí)也一定要是有這良好市場(chǎng)前景和有良好產(chǎn)品質(zhì)量保證的，這樣是為了方便以后的維護(hù)和檔次提升。

3 電力自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)

3.1 變電自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

構(gòu)建一個(gè)快速、穩(wěn)定、可靠和富有彈性的通信網(wǎng)絡(luò)是變電自動(dòng)化系統(tǒng)的基本要求，也是整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行管理自動(dòng)化的根本前提。由于強(qiáng)調(diào)專用性而犧牲了通用性，長期缺乏統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)。在通信節(jié)點(diǎn)多，現(xiàn)場(chǎng)總線存在以下局限性：

（1）當(dāng)通信節(jié)點(diǎn)超過一定數(shù)量后，響應(yīng)速率下降到不能接受的水平，不能適應(yīng)對(duì)通信的要求；

（2）有限的帶寬使錄波等大量數(shù)據(jù)的傳輸延遲大到不能令人滿意的程度；

（3）總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)的任一點(diǎn)故障時(shí)均可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)崩潰。

因此，自動(dòng)化通信系統(tǒng)需要計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，更需要帶寬、通用性和符合國際標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在帶寬、可擴(kuò)展性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、通用性等方面的綜合評(píng)估中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)必將成為自動(dòng)化系統(tǒng)中通信技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。

3.2 變電自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型

（1）假定電力網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)編號(hào)的次序先是各發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)，然后是負(fù)荷和其它節(jié)點(diǎn)。由于在電網(wǎng)故障后功角的第一個(gè)搖擺周期內(nèi)，各種調(diào)節(jié)器因?yàn)闀r(shí)滯來不及動(dòng)作或動(dòng)作很小，且在穩(wěn)定性預(yù)測(cè)和早期控制中對(duì)時(shí)間要求很短暫，故一般采用電力系統(tǒng)的經(jīng)典模型（如恒定阻抗負(fù)荷模型和暫態(tài)電抗后恒定電勢(shì)的同步電機(jī)模型）；

（2）在研究系統(tǒng)多個(gè)功角搖擺周期時(shí)段的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定時(shí)，要考慮各個(gè)元件的反應(yīng)特性。在電力系統(tǒng)運(yùn)行方式處于穩(wěn)定域邊界處，由經(jīng)典模型得出的結(jié)果與實(shí)際模型相差甚遠(yuǎn)，故需采用詳細(xì)發(fā)電機(jī)等單元的數(shù)學(xué)模型（含勵(lì)磁、調(diào)速系統(tǒng)模型，負(fù)荷考慮電壓和頻率特性）來研究。

4 電力變電自動(dòng)化的發(fā)展

4.1 網(wǎng)絡(luò)化。變電站內(nèi)常規(guī)的二次設(shè)備，如繼電保護(hù)裝置、防誤閉鎖裝置、測(cè)量控制裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、故障波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測(cè)裝置等全部基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的微處理機(jī)設(shè)計(jì)制造，設(shè)備之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò)通信，二次設(shè)備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復(fù)的 I/O 現(xiàn)場(chǎng)接口，通過網(wǎng)絡(luò)真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源共享，常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。

4.2 實(shí)時(shí)態(tài)：實(shí)時(shí)態(tài)為電網(wǎng)正常監(jiān)視狀態(tài)，在此狀態(tài)下可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)當(dāng)前實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)視分析，并可以運(yùn)用各種電網(wǎng)分析工具協(xié)助進(jìn)行電網(wǎng)的監(jiān)視、分析以及控制等。

4.3 智能化。一次設(shè)備被檢測(cè)的信號(hào)回路和被控制的操作驅(qū)動(dòng)回路采用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計(jì)，簡化了常規(guī)機(jī)電式繼電器及控制回路的結(jié)構(gòu)，數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號(hào)網(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接。換言之，變電站二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替，常規(guī)的強(qiáng)電模擬信號(hào)和控制電纜被光電數(shù)字和光纖代替。

4.4 研究態(tài)：在研究態(tài)下可以對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬測(cè)試，也可以在已有模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)模型的擴(kuò)展，開展相應(yīng)的計(jì)算研究?？梢噪S時(shí)動(dòng)態(tài)切換某個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入某個(gè)研究態(tài)，調(diào)出某個(gè)時(shí)段的電網(wǎng)模型以及歷史反演數(shù)據(jù)，進(jìn)行事故反演和分析。

4.5 調(diào)試態(tài)：調(diào)試態(tài)為新廠站投運(yùn)或是新的軟件功能投入時(shí)的信息調(diào)試和功能調(diào)試，在調(diào)試態(tài)下進(jìn)行的各種操作不能影響對(duì)電網(wǎng)的正常運(yùn)行和監(jiān)視，在調(diào)試態(tài)下確定無誤后可以無縫地將相應(yīng)內(nèi)容部署到實(shí)時(shí)態(tài)下。所有實(shí)時(shí)態(tài)功能均能在調(diào)試態(tài)下完成。

5 結(jié)束語

由于電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展擴(kuò)大，因此對(duì)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程的分析越來越復(fù)雜，對(duì)系統(tǒng)自動(dòng)控制的要求也越來越高。在變電站自動(dòng)化領(lǐng)域中，智能化電氣的發(fā)展，特別是智能化開關(guān)、光電式互感器等機(jī)電一體化設(shè)備的出現(xiàn)，變電站自動(dòng)化技術(shù)即將進(jìn)入數(shù)字化新階段分層分布式綜合自動(dòng)化變電系統(tǒng)通過各種設(shè)備間相互交換信息、數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電運(yùn)行的自動(dòng)監(jiān)視、管理、協(xié)調(diào)和控制，從而提高了變電保護(hù)和控制性能，改善和提高了電網(wǎng)的控制水平。有利于系統(tǒng)擴(kuò)展的方便性和靈活性。特別是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為通信系統(tǒng)發(fā)展模式，更是日后變電自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)。