电力系统中电气自动化技术的探索

【摘要】随着国民经济的快速增长，电力系统中电气综合自 动化技术在变电领域已得到了普遍应用和发展，功能技术水平也 已日臻完菩。本文介绍了电气自动化控制系统的监控方式和应用， 以及阐述了综合自劝化技术的发展趋势。

【关键词】电力系统;电气自动化;监控

1电气自动化控制系统

1.1集中监掉方式 这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不 高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个 功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处 理速度受到影响。

1.2远程监控方式 最早研发的自动化系统主要是远程控制装置，主要采用模 拟电路，由电话继电器、电子管等分立元件组成。这一阶段的自 动控制系统不涉及软件。主要由硬件来完成数据收集和判断， 无法完成自动控制和远程调解。它们对提高变电站的自动化水 平，保证系统安全运行，发挥了一定的作用，但是由干这些装 置，相互之间独立运行，没有故障诊断能力，在运行中若自身出 现故障，不能提供告警信息，有的甚至会影响电网安全。

1.3现场总线监控方式 现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对干不同的 间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设讯 采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可 以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等， 而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节 省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低 成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连 接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故 障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控 方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。

2.缘合自动化监控系统应用

2.1集中模式 集中模式也就是传统的硬接线方式，将强电信号转变为弱 电信号，采用空接点方式和4mA}20mA标谁直流信号，通过 电缆硬接线将电气模拟量和开关量信号一对一接至DCS的I/ 0模件柜，进入DCS进行组态，实现对电气设备的监控.这 种模式又分为直接I/0接入方式和远程I/0接人方式两种， 前者是将电缆接至电子间集中组屏，后者是在数据较集中且离 主控室较远的电气设备现场设立远程I/0采集柜，然后通过 通信方式与DCS控制主机相连，两者具有相同的实现技术， 本质上没有区别。

电气量的采集集中组屏，便于管理，设备运行 环境好;硬接线方式成熟，响应速度快。缺点主要有:电缆数 量大，电缆安装工程量大，长距离电缆引进的干扰也可能影响 DCS的可靠性;DCS系统按“点”收费，不仅投资大，而且只有 重要的电气量才能进入DCS,系统监侧的电气信息不完整;所 有信息量均要集中汇总至 DCS系统，风险集中，影响系统可 靠性;由于DCS调试一般是最后进行，采用集中模式通常难 以满足倒送厂用电的要求;没有独立的电气监控主站系统，无 法完成较复杂的电气运行管理工作(如防误、事故追忆、继电保 护运行与故障信息自动化管理、录波分析等高级应用功能)，不 能实现电气的“综合自动化”。

2,2分层分布式模式 分层分布式模式从逻辑上将ECS划分为三层，即站级监 控层、通信层和间隔层(间隔单元)。间隔层由终端保护测控单元 组成，利用面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计，将测 控单无和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他一次设备 附近。网络层由通信管理机、光纤或电缆网络构成，利用现场 总线技术，实现数据汇总、规约转换、转送数据和传控制命令 的功能。站级监控层通过通信网络，对Inl隔层进行管理和交换 信息。间隔层测控终端就地安装，减少占用面积，各装置功能 独立，组态灵活，可靠性高。模拟量采用交流采样，节省二次电 缆，降低了成本，抗干扰能力增强，系统采集的数据精度大大提 高。系统采集的数据量提高，监控信息完整，能实现在远方对 保护定值的修改及信号复归，运行维护方便。分布式结构方便 系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块(部件)正常运行。设置独立的电气监控主站，便于分步调试和投运，满足倒送电的 要求。同时有利于厂用电系统的运行、维护和检修。

3,综合自动化技术发展趋势

由于我国电力系统综合自动化技术起步较晚，在很多方面 与国外技术水平还有很大差距，所以需要我们在学习和借鉴国 外先进技术的同时，结合我国的实际情况，研究和开发更加符 合我国国情的综合自动化系统。

3.1保护、控制、侧量一体化 鉴于目前的运行体制、人员配备、专业分工，我国的自动化 系统主要采用站内监控采集数据而保护相对独立的模式，以提 供较清晰的事故分析和处理的界面。但是从技术合理性、减少 设备重复配置、简化维护工作量以及发展趋势等方面考虑，将 保护与控制、测量结合在一起会更有优势。

3.2国际标准的应用 近年来，I ED电力自动化方面有了广泛应用。为了实现不 同厂家IED设备的信息共享和互操作性，使厂站电气综合自 动化系统成为开发系统，国际电工委员会制定了IEC61850国 际标准。为了与国际接轨，国内已经开始了基于IEC61850标 准的电气综合自动化系统的产品研发，相信这将是未来自动化 系统的一个发展方向。

3.3以太网技术的兴起 随着电力系统的发展，综合自动化系统需要传输的数据越 来越多，对通讯的实时性要求越来越高，以速度快.传输数据 量大为特点的以太网满足了这一要求。以太网最典型的应用形 式是Ethernet+TCP/1P,未来的发展应该是在继承了以太网 技术的基础上，结合工业过程应用，产生新一代以以太网为核 心的现场总线技术。

4、结语

自动化技术在电力系统中的应用越来越广泛而深入，这也 使电网管理方式产生翻天覆地的变化。新技术、新理论的应用 使一些概念不断被更新和修正，传统的技术界线逐渐模糊，各 种原来看似不相关联的技术会彼此融合和渗透，这些推动着电 力自动化系统的不断发展和变化。

参考文献：

罗宇杰.浅谈电气自动化在电力系统中的应用.广东科技，2007-10-23.