变电站自动化系统中的信息技术论文

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一、信息技术在变电站自动化系统中的应用发展概述

信息技术在变电站自动化系统中的应用发展大体上经过了下面的时期。

第一时期是面向功能设计的集中式RTU（远程终端设备，RemoteTerminalUnit）加常规保护模式。在二十世纪八十年代之前，主要采用了RTU为基础的远动装置。事实上，当时的变电站自动化系统能够进行遥测、遥信、遥控、遥调，它是在常规的继电保护及二次接线的基础上，添加了RTU装置。第二时期是面向功能设计的分布式测控装置加微机保护模，这一时期是在二十世纪九十年代开始的，现场总线和网络技术得到了应用，信息交换可以通过数据通信的方式来实现。第二时期的变电站自动化系统仍然存在着比较多的电缆互联，不具备较强的扩展性。第三时期是在二十世纪九十年代中期开始的面向间隔、面向对象(Object-Oriented)设计的分层分布式结构模式。在科技进步的形势下，出现了按间隔为对象设计保护测控单元，选择了分层分布式的系统结构，从而得到分层分布式自动化系统。在当今时代，国内外的许多知名企业都使用了面向间隔、面向对象(Object-Oriented)设计的分层分布式结构模式。因为使用了非常现代化的计算机信息技术和面向对象的方法，所以，这一时期的变电站自动化系统是配置最为灵活的，并且也具备非常良好的扩展性。

二、当前的变电站综合自动化产品

变电站综合自动化系统的三种主要结构模式是集中式、分布分散式和分布集中式组屏。当前的国内变电站综合自动化产品主要有：

(1)适用于各级变电站的集中配屏式系统。

(2)向智能型发展的变电站综合自动化系统。

(3)开发面向对象的变电站综合自动化系统。

在变电站自动化系统中，监测变电站各项技术指标起着极其重要的作用。状态量、模拟量、脉冲量是变电站监测的主要常量。状态量有隔离开关状态、：变压器分接头位置信号、变电站一次设备状态及断路器状态等。典型模拟量有及频率电流、功率值、线路电压、功率值电压、母线电压等。直流电源电压、所用电电压和功率、变电站室温、变压器油温等。本文根据变电站监测的主要数据通过使用SQL技术，并且综合利用实时控制功能，构建变电站自动化监测系统。

三、信息技术在变电站自动化系统中的应用功能

（1）实时数据采集及处理功能

通过间隔单元，变电站自动化检测系统采集来自CT、PT、配电装置保护、直流系统、所用电系统等生产过程的模拟量、数字量、脉冲量及温度量等，对所采集的输入量进行数字滤波、有效性检查、工程转换、故障判断、信号接点抖动消除、电度计算等加工，从而产生可供使用的电流、电压、有功功率、无功功率、电度、功率因数等各种实时数据，供数据库更新。

（2）历史数据处理及趋势分析功能

所有的实时数据，电能数据都可选择为历史数据进行记录，历史数据的保留时间是可选的，一般大于两年。对历史数据进行日，月检索，以趋势图的方式显示且进行分析，并可对历史数据记录库的数据进行库操作。对任意历史记录数据进行日，月统计，指明该数据在某日、某月的最大值、最小值及出现的时间。保留告警事件（开关变位、线路越限、电压越限、周波越限）、保留SOE事件，保留时间可以任意选择，最少一年。可以按日、月检索，并可对所有保留的事件进行回放、打印。对历史数据库一年中任意一天的数据进行浏览、回顾打印。历史数据的存取简单方便，可在MIS系统顺利存取。新系统将原由系统的历史数据、事件记录完整地转换过去，以便检索。系统管理人员可以方便地在智能终端在线或离线利用数据库应用程序来重新生成数据库。对于遥控流水记录，指明操作员、操作对象、执行结果等信息。

（3）电能采集及处理功能

能处理RTU脉冲电量、系统积分电量以及通过FAXMODEM接收电量采集终端的电量数据。按每5分钟、15分钟、1小时时段对电能进行累计。对电能任5分钟时段的电能进行检索，修正。对电能的存档数据可曲线、棒图等显示。电能日、月报，显示、打印。按用户具体要求，提供电能分时计费处理。

（4）计算及统计功能

变电站自动化检测系统对实时数据进行统计、分析、计算，例如通过计算产生电压合格率、有功、无功、电流、总负荷、功率因数、电量日/月/年最大值/最小值及时间、日期、负荷率、电能分段累计值、数字输入状态逻辑运算值等，设备正常/异常变位次数并加以区分等，并提供一些标准计算函数，用来产生用户可定义的虚拟测点进行平均值、积分值和其它计算统计。

（5）图形处理功能

变电站自动化检测系统人机系统画面所显示的图形可以无级嵌套缩放、平移；当图形太大时，导航功能可以快速定位到某一点。回放功能可以以事件记录作为触发条件，去显示历史某一时刻的工况及状态。与工业电视（摄像）图像系统的链接，使无人操作变电站的功能得到了进一步的加强。行政地理图、系统主接线图显示，可缩放、平移，并有设备运行工况及数据显示。MDI环境设计的多画面同时在一屏幕显示。趋势图及棒状图显示，一坐标多曲线及可变的时间跨度，可以显示历史趋势及实时趋势，并可组合周波、计划。曲线上标有最大值，最小值，平均值，峰谷差等，计划曲线能带状显示（带宽度百分比可设定）。并能根据电力市场考核要求进行修改。

四、变电站自动化系统的发展趋势

在当今形势下，科学技术的发展日新月异，超大规模集成电路和信息技术的发展也取得了巨大的进步，信息技术在变电站自动化系统中的应用技术会更加广泛，变电站自动化系统也会具备越来越强的装置通信能力、数据存储能力、信息处理能力等等。采用模块化设计的方式，能够把间隔的保护、故障录波、控制、事件记录和运行支持系统的数据处理等不同的功能，集成在一个功能强大的变电站自动化系统之中，同时，能够统一通过光纤以太网，来使得间隔内部和间隔间以及间隔同站级间的通信得到实现。可以预见，信息技术在变电站自动化系统中的应用会实现硬件软件成本的降低，使系统的可靠性得到大幅度的提高。