电网系统中电气自动化应用技术升级问题

新疆天业集团供电供热公司技术科 代晓林

由于我国科技水平的进一步提高，让电网系统也得到了飞速的进步，所以，这也让变电站的综合自动化应用技术也得到了明显的加强。不过目前，变电站监控系统在没有升级的情况下，普遍采用的是工业控制计算机，主要的工作就是负责获取各种间隔层设备中的数据。目前，在网络行业，已经对电网自动化采取了升级工作，而其中被普遍使用的两种技术分别为以太网局域网以及TCO/IP网络技术。通过这两种技术，来对系统进行升级改造，而具体方式为：利用全新的变电站监控系统，来将没有以太网局域网通信能力的IED安装进以太网，如此一来，监控以及运动转发这两种系统，在运行期间就一定会形成独立性，并且两者不能够形成互相干扰的情况。所以在今后的工作中，相关工作人员一定要对变电站自动化系统采取技术升级，如此一来就可以让电网系统得到良好的运行。

1.电网系统中电气自动化技术的应用情况

电气自动化技术在20世纪50年代已经问世。不过在当时，因为科学技术水平还不是很高，导致无法很快的进行技术升级，造成发展速度不是很快。而由于科学技术的日益提高，让电气自动化技术得到了很大程度的进步，在很多领域也得到了普遍的运用。而电气自动化技术在电网系统里的应用主要表现在：

1.1 电网调度自动化

通常所说的电网调度自动化主要是电网系统里所采取的的信息采集、实施监控等方式。相关工作人员能够凭借遥控技术来采取有关的指令传送工作，这样一来就能够让电网系统里的所有电气设备进行自动化控制。并在此前提下，让相关工作人员可以给电网运行情况采取有效的监控，并在第一时间找到电网出现故障的原因，以此保证电网的平稳运行。电气自动化技术，能够使得各种数据信息的传送工作更便捷，工作压力也会降低，从而很大程度的提高工作效率。

1.2 变电站电气自动化

在电网系统里，变电站是非常重要的构成部分，而想要让站内的全部系统和电气设备都能够实现自动控制，那么就一定要实现变电站电气自动化。让电脑技术取代人为操作和监控，能够在减轻人力的基础上，让变电站更加平稳的运行。凭借微机技术，变电站二次系统能够让变电站里电气设备的有关数据得到有效的测量，另外，如果设备发生问题，那么还可以进行报警，这样一来就能够让故障得到有效且及时的解决，从而使得变电站管理工作能够收到成效。

1.3 电厂集散测控系统自动化

发电厂的主要工作就是让电能得到有效的生产，现在我国很多的发电厂全部使用的是DCS系统，此系统属于大规模多级电脑控制系统，具有多种的功能，例如实时通讯、控制等，其能够对发电厂起到分散监控、集中操作等作用。在电脑技术进一步提升的情况下，DCS系统的功能也变多起来，性能和以前相比也得到了明显的加强，这就更好的加强了发电厂的自动化管理能力。DCS系统利用电脑控制中心，得到现场设备的运行参数，这样一来就能够让电能在生产期间得到有效的监控，从而保证电能的生产水平。

2.存在的弊端

2.1 监控系统的运作方面

在还没有进行升级的时候，主要的工作就是利用工业控制计算机，来对间隔层设备往上传送的信息进行整理。而采用的远方调度主机，也要依靠向上设备来进行信息的传送工作，这很好的展现出了调度子站功能的效果；另外，其本来就是变电站的监视层，工作任务是在变电站里进行监视、人机交互等方面的工作。在这样的情况下，就能够起到继电保护的效果。不过，这样的监控系统在运行期间会发生系统瘫痪的情况。

2.2 监控系统的保护事项

在以前所开展的检查工作中，变电站所具备的监控系统预警能力，全部是后台控制系统所掌控的。通常情况下，如果后台发生监控机无法有效运行的情况，那么预警就不会及时发出警报，如此一来，相关工作者就无法马上赶往事发地点，这样一来变电站就无法得到有效的运行。

2.3 增容方面受到限制

在电网系统当中，不管是软件还是硬件，其配置都比较低，而且还没有一定的稳定性。另外，并没有采用全新的操作系统，这样一来，变电站在要进行增容的时候，就无法确保系统运行的平稳性。

3.早期系统升级和改造的基本思路

间隔层测控装置会将收集的所有测量信息传输到通信层理，之后再由通信层将信息传送进变电站层，这样通信层就能够收到变电站层的所有操作信息，并对间隔层进行有效的掌控。在早期，普遍是利用以下两种形式：1.后台监控工业控制计算机会具有很多的串口卡，而这些串口卡在一定程度上扩充了串口，并能够和RS-485、RS-442等采取有效的通信。另外，RS-485、RS22通信口，主要是IED所创造的。2.在变电站自动化系统里，具有很多的现场总线，其中比较重要的就是CAN以及LONW ORKS。和串口通信进行比较能够发现，无论是在通信速度、还是稳定性发面都能够得到很大程度的提高。

目前，与网络相关的技术被逐渐的采用进了电网自动化升级工作中，而被重点使用的技术分别为以太网局域网以及TCP/IP这两种技术，同时这两种技术也是电网自动化升级所主要采用的技术。而根据这两种优势，相关工作者能够制定出系统升级的基础方案，具体表现为：全新的监管系统在得到运用后，要将还没有以太网功能的IED与以太网进行连接，如此一来，监控系统与运动转发系统在运行期间，就会有独立性，并且两者不能够互相形成干扰。

4.系统升级的基本思路和方案

现在，很多的保护测控装置和IED，均使用RS-485、RS-442作为通信接口。而规约转换器，则比较适用在自动化网络通信工作中。利用RS-485、RS-422等这些通信接口，和以太网接口等来和继电保护装置进行数据交流，在进行数据处理以后，利用网络，并根据客户所要求的通信规约标准，将信息传送进监控后台。

4.1 测控保护一体化

现在，电气自动化系统主要是控制、测量等系统模式，均可以给电力系统的运行带来完善的数据和准确的分析。不过要是让保护、控制和测量能够形成一体化模式，那么就能够加强监控自动化的能力，清除设备的重复配置，降低设备维护人员的工作压力。测控保护系统的信息主要来自现场，能够收集到与电力系统运行的有关信息，而且还需要精准的测量范围。另外，测控保护系统能够收集设备当中的所存在的故障数据，并能够以定额值来作为指标。

4.2 标准国际化

电气自动化设备的生产商很多，不过每个厂家的设备给都无法实现信息共享，这样一来就无法实现较好的设备兼容性。所以，我国要全面推行IEC61850标准研发电气综合自动化系统，并把它当做变电站进行通信的参考指标，这样一来就能够让变电站之间顺利的进行通信，从而让电气自动化技术能实现国际化。电脑技术是进行信息处理的关主要方式，目前正往处理分布式的目标迈进，这样一来就能够加强电脑网络系统的运行水平。在电气自动化系统里，要采用电脑技术来让电气设备进行网络互动。

5.系统升级的新方案

规约转换器与嵌入式远动子站方案进行结合。在这个方案里，规约转换器依然会使用Atop企业所生产的GW21C-MEGA型双网口双串口网关，而远动子站主要使用的是凌华企业所生产的智能型通信管理机。此项设备主要的作用，就是把所收集的系统数据，利用电力线，并通过通信规约传输进调度中心。

6.串口服务器实行网络结构

6.1 串口通信服务器

在串口通信设备里，所使用的串口通信服务器，是Atop企业所生产的SE5116系列4网口16串口，其所具备的功能，能够让串口与以太网进行连接，也就是将RS-485、RS-442串口设备与以太网进行连接，另外还能够将各段层当中的信息传输到调度主站里。

6.2 串口通信服务器的优势

SE5116装置属于HEADLESS设备，其不仅没有外围配置设备，而且也没有储存设备。此设备的功能，主要是能够让服务器进行独立操作，不用采用传统的风扇装置。如此一来，高弹性布线与串口就可以进行扩展。另外，串口设备能够顺利的与网络进行衔接，更为重要的是，不用对应用程序进行更改。

7.结束语

根据以上内容我们能够了解到，电网系统覆盖了很多的内容，其能不能得到有效的运行，直接会影响到供电的能力以及电力公司的经济收益。而想要更好的加强电网系统的运行平稳性，那么就一定要把电气自动化技术有效的使用到电网系统当中，这样一来不但可以降低工作人员的工作量，同时还可以加强工作效率，从而使得电网系统能够得到有效的运行。而由于电气技术正在得到进一步的完善，并且得到了电网系统的普遍使用，这让电网系统运行的稳定性得到了进一步的加强。

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