电力系统变电站自动化监控系统研究及应用

电力系统变电站自动化监控系统研究及应用

宋东驰1彭宝永2

(1.国网浙江省电力公司杭州供电公司321000;2.国网浙江省电力公司310007)

摘要：随着我国经济快速发展，对电力能源需求的不断增长,对变电站自动化监控系统的要求也越来越高。而微电子技术、计算机技术和通信技术的发展使变电站自动化监控技术得到了迅猛发展。变电站自动化监控系统的结构及站内通信方案的选择,对保证系统高度可靠性,提高运行性能,节约投资,以及顺利实现变电站综合自动化至关重要。本文简要探讨了变电站运行过程中监控系统的设计与实践。

关键词：变电站；监控；系统

一、变电站自动化监控系统通讯

（1）通讯方式

现在，我国变电站的通讯方式一般采用以太网的通讯方式。在以太网出现以前，不管是RS-232C还是RS-422/485，都具有通信系统繁琐、通信的速度太慢等不足之处，现场总线的应用虽然对变电站自动化系统对于通信的要求有了一定的缓解，可是在系统的容量很大额度时候，通讯还是显得不能满足人们的需要，而以太网的使用则能够解决这些问题。

（2）通讯规约

变电站的自动化系统的传输规约以及传输网络，是实现变电站自动化达到标准化的关键。只有在实现传输规约的标准化以及传输网络的标准化的时候，才能实现变电站综合自动化系统内设备的互换性和互操作性。通讯的规约一般包括变电站和调度中心之间的传输规约、站内局域网的通信规约以及电力系统电能计量的传输规约。在变电站自动化系统中采用103、104协议也是十分必要的，因为它们不仅可以满足继电保护故障信息以及SCADA监控信息的传输，而且还具有标准规约的很好的兼容性。

二、变电站自动化测控系统的综合要求

（1）遥信功能

遥信功能是自动化检测系统的重要功能，主要用于系统开关部位的信息调整，变压器装置的故障率可以受到有效的控制，维护变压器装置的动态指令以及信息设施运行过程中的信息资源，变压装置的顶部接受信息装置都能够依靠遥信功能实现监控。监控系统还能够有效控制变压器装置的自动控制系统，使系统的电力能源调控信息能够及时受到合理的控制，保证系统的电源结构能够得到应有的调整。

（2）遥测功能

变压器信息的控制需要依赖遥测功能实现，无论变压器出于有功状态还是无功状态，变压器运行系统的信息都能够被遥测中心准确采集，变压器系统的干线功率信息和干线电压都能够通过测算得知，并且电流量和系统温度等各项数据都能够通过核算获得，干线的具体流量能够随着系统的频率调节而发生变化，并且结合温度的调整情况依照遥测信号作出改变。

（3）遥控功能

遥控功能是监测系统重要的功能之一，系统的短路装置需要依赖遥控系统的支持才能得到正确的运行，电容装置以及电抗装置的开关结构都需要遥控功能实现准确开关。另外，变压器系统的继电器装置的调节原理同系统的遥控功能有诸多相似之处。

（4）遥调功能

变压器系统中的调压变压器适合遥调功能的发挥，这一变压器的抽头结构在上下方位的调控过程中，遥调功能能够很好的对继电器装置实施控制，因此，可以将变压器的升降装置运用遥调功能实施控制。

三、变压器自动化监测系统设计研究

对变压器自动化检测系统进行研究必须考虑到系统的高压特点，如果变压器自动化检测系统需要在电压很高的状态下运行，必须保证系统的自动化设计与运行符合电压变化的实际特点。首先，要结合电力系统的元件更新情况，将更高级别的信息控制系统运用于变压器系统当中，要保证系统的测控单元能够适应自动化监测系统的发展情况，并且运用新型元件技术对变压器自动化系统的硬件设施进行改良。研究变压器线路单元的检测系统必须对各类系统模块实施分析，soc196kc模块是最为常见的模块之一，另外，ad转换系统和多线路开关装置也对系统的运行有着至关重要的作用，变压器监测系统和继电器装置必须要结合CAN系统的运行模块进行调整，保证信息控制系统的准确运行。

（1）8OC196KC系统运行

8OC196KC是当前变电站综合自动化监测系统运用较为广泛的单片机设施，该设施不需要同普通的CPU结构一样配备相关累加装置，即ACC装置，一般情况下，CPU装置所配置的算数逻辑配件，也就是ALU配件，可以在8OC196KC系统中进行省略，寄存器是8OC196KC系统中必备的组成构件也就是RALU构件，该构件也被称作算数逻辑构件，OOH-1FFH单元负责对系统当中的信息阵列进行存储，并且利用专业寄存装置的优势对256B的信息进行RAM信息的增加，OOH-017H装置是较为理想的信息存储装置，该装置能够完整实现018H-OHHF信息的存储，并且能够运用RALU系统对信息进行快速的提取和准确掌控。另外，100H-1FFH系统可以实现256B以上信息的处理，并同时具有RAM的一切功能，信息可以通过直接存储的方式进行保存，并且经由RALU系统进行信息的提取和管理，要注意将100H1FFH系统作为程序的主要运行系统，以便设计工作可以拥有更加完整的信息系统。信息存储装置要确保存储功能的健全，要对信息控制的I/0系统实施信息管控，保证信息数据能够规范的通过I/0系统实施输入和输出，输入口的管控要从数量入手，4个输入口必须能够保证能够将时间控制误差缩小至1μs，并且能够对系统之外的信息变化实施全程频率控制，时间频率必须控制在16MHz，如果信息输入的端口数量为6个，需要将系统之外的电路进行启动，启动时间必须进行良好的控制，保证能够在规定的时间内完成信息统计。

（2）处理器系统调节

当监控系统的参数控制装置确定在16位以上时，系统的时间控制装置能够快速的处理系统环境变化带来的情况，并且保证系统内部的运行参数能够在定时装置的控制下得到准确调整。系统的时间控制装置需要依靠HSO系统进行编程，并且将时间控制情况设置为系统的预定位置，保证处理器能够高速运行，socl96Kc能够将频率控制在16MHz以上，并且将运行效率提升至90C196kb以上，保证效率百分比超出33％。要令频率在16MHZ的系统运行结果较12MHz的运行结果高一倍以上。并使用d/a转换装置对系统的调节频率实施控制，调制的输出频率PWM要保证精准度在8以上，信息输出情况要根据波形图进行控制，保证调控方案具备足够的可变性。

（3）系统测控单元的组成研究与应用

8oc196KC系统的运行必须加强对中央处理器的重视，中央处理器的位数要控制在16位以上，控制程序适宜采用128kbyte程序运行，并且保证将存储装置eprom控制在16以上，要保证通过互感器的电流能够将电压控制在100V以上，并且保证稳定电压环境下，5A的电流能够顺利的转变为2.5mA，并且保证供电系统的转变能够促使开关装置的准确接受，以便重要控制装置CPU能够实现4次及以上的转换，要加快信息系统的运转效率，保证不同电压情况下电流的正常输入，确保电力系统的信息实现准确传递。

四、结束语

变电站自动化监控系统的研究对提高变电站运行质量至关重要，无论是采用调度的方式对变电站进行管理，还是使用电气仪器对变电站进行调节，都必须保证变电站运行效率和运行质量，因此，分析变电站综合自动化系统的监控机制，并制定应用方案，对提高变电站的运行质量，具有十分重要的意义。

参考文献

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[2]谷玉敏．综合自动化系统通讯故障的分析与处理[J]．冶金动力，2014，（12）．

[3]陈杰．工业企业变电站监控系统的应用研究[D]．北京邮电大学，2009．