变电站综合自动化系统常见问题分析

摘要：变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、 故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计，对变电站 全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。 它是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平，降低运行维护成本，提高经济效 益，向用户提供高质量电能服务的一项措施。随着自动化技术、通信技术、计算 机和网络技术等高科技的飞速发展，变电站综合自动化技术得到了迅速发展。在 笔者的公司， 近几年来对大量常规变电站进行了大规模的综合自动化改造，也投 产了数十座新的综合自动化变电站。

目前， 广泛采用的变电站综合自动化系统是通过后台监控机对变电站全部一 次设备及二次设备进行监视、测量、记录、并处理各种信息，对变电站的主要设 备实现远方控制操作功能。然而，在实际使用过程中也随之出现了一些问题，通 过对各个综合自动化系统进行归纳总结，探讨分析，就目前变电站综合自动化系 统在实际工作中出现的共性问题进行综合分析，此为笔者的写作目的。

引言

综合自动化变电站是以高速发展的计算机技术为依托，将变电站中的电信号通过控制、 测量、变化、传输，然后汇总到总的计算机网络，完成所需要的相关功能，例如遥感、信号 采集等。特别是近年来，我国的高新技术发展迅猛，技术突破层出不穷，这些都为变电站更 可靠、更安全的工作提供了有力的保障。但是，变电站的有效管理作为变电站正常工作的基 础，正发挥着不可忽视的作用，有效的管理模式将使得整个变电站运行的更加合理、科学。

1 综合自动化变电站的特点

综合自动化变电站不同于传统的变电站， 是以高科技的现代化技术为基础， 通过有效的 设计，结合当地的环境而制成的机电一体化式的变电站，它有自身的特点：

1.1 采用新技术

与当时比较前沿的科技相结合，应用新技术，使得变电站摆脱了传 统变压器的弊端，安全性和可靠性更高。例如，采用新技术的综合自动化变电站，一次断路 器设备呈现出无油化，无污染。二次控制元件也表现出了集成的模块化，使得变电站工作更 加精确，减少了设备维修工作。

1.2 设备调度方便、快捷

现代化的自动化变电站在调整电压负荷、报表传送等方面 具有比较强的优势，指令操作简洁，并且误操作的次数大大降低，使得变电站的设备工作起 来更加的放心。而且，相互连接的各个测控单元既独立，也保持相对比较高的集成性，相互 之间可以通过模块化进行信息共享，实现数据和信息的传递，有利于结合当地的环境，变换 主体值班室的结构和值守的方式等。

1.3 成本低

综合自动化变电站所占地面积比较少，空间利用率高，摆脱传统的土地 建设投资大的劣势，充分发挥了其自动化的突出特点，降低了整个变电站的生产投入成本， 使得变电站更加趋于低廉、高效。

2 目前变电站所运行中存在的问题

综合自动化变电站所在运行过程中有许多的优势，信息传输迅捷、高效，大大提高了生 产传输效率，但是目前国内的变电站所普遍存在着一些问题：

2.1 二次设备存在误报、误跳

综合自动化变电站在整体上表现出了集成性，各个模块之间的信息传递简便、快捷。但 是，普遍的变电站在报表、指令传递时存在着一些问题，例如变电站的二次设备在信号传递 的过程中可能存在信号误报，偶尔发生误跳，误传信息等，造成了信息的不真实，给工作人 员带来麻烦。

2.2 抗干扰能力差

后台监控机经常会上传一些误发的大批量的干扰信号，这严重的干扰了监控人员准确判 断和监控，有时难免会遗漏掉大量信息中的一部分，而正是这被遗漏的部分信息，恰恰可能 是关键的信息， 对变电站安全运行造成隐患， 而这些干扰可能会演变为造成事故或事故扩大 的重要因素。

2.3 运行模式存在间歇性失效

自动化变电站所在投入运行实施之后， 模式也在发生着变化。 但是从传统的人员值班的 模式过渡到无人操作的模式中去，很多的变电站所存在着失去管理的一些情况。例如，有些 变电站所没有体现出减人增效的真实情况， 有些甚至仍采用原有的人员看管模式， 浪费了人 力资源的同时，也增加了投资成本。

2.4 变电站设备安装质量不高

目前， 有些变电站的使用问题大多数是由于安装质量和产品质量问题引起的， 主要存在 着安装人员操作不合格，没有按要求进行安装、调试，在运行过程中表现出了很大的误差， 使得变电站在实际的使用过程中存在着误发信号等。

2.5 五防系统与后台监控机存在不安全因素

综合自动化防误操作系统主要由五防管理机及后台监控机组成， 它们各自有独立的防误 闭锁系统， 这样就实现了双重防误闭锁管理， 但执行过程中只有通过五防管理机模拟操作传 输到后台监控机才可在后台监控机进行远方操作， 。但这也存在一些弊病，如果五防管理机 故障，就只有在后台机上通过口令进行全站总解锁后进行操作，这样就增加了不安全因素。

2.6 监控系统故障时不能及时发信

有的监控系统只设置语音报警系统，所有事件报告、自检报告等信息都归入其中，而无 事故音响信号，当后台监控机或语音系统不能正常工作时，所有信号则不能及时发出，不能 直接提示监控人员，这严重影响变电站的安全运行。

2.7 告警信息不直观

由于在设计上的原因， 为了方便检修维护人员查询， 而忽略考虑监控人员从告警信息中 不能直观明了地看出表达故障或事故的动作原因， 往往需要监控人员从一连串大量信息中查 找，而告警信息继续发出，其窗口不断滚动，监控人员又得从头查起，不能迅速判断，延误 事故处理时间和查找事故原因，从而对事故处理和恢复供电带来直接不利的因素。

3 提出几点建议与应对意见

3.1 逐步完善系统功能

对所有模拟量和状态量变位进行分类， 并用几种颜色加以区分， 当变电站有非正常状态 发生和设备异常时， 监控系统对各个量分类提供给监控人员使运行监控人员， 便于很直观地 看出各类告警信息，设计合理的线路布局和制造工艺，切断各种电磁耦合的途径，另外从软 硬件上采取屏蔽措施，优化结构设置，避免造成误发信号或微机工作出错。完善系统定时自 检、自诊断、自恢复处理功能，畅通环节上通信能力，必要时设置并启动备用通道，刷新遥信变位。后台机防误闭锁功能加入，与五防管理机形成互切，互为备用。将保护监控系统的 事故和预告音响信号独立出来，与后台监控语音报警系统相互一致又不受后台监控系统控 制， 防止发生后台监控机不工作或语音报警系统故障时发不出音响信号。 为了更好实现自动 化功能，应不断强化该系统各类报表、负荷变化曲线等功能，以便使监控人员更为直观地看 出潮流变化情况，月供、年供电量等。

3.2 加强运行管理

在运行中往往因装置使用不当等人为因素造成电力系统的不安全， 因此要制定相应的运 行规程，并严格按照规程各项规定执行，定期执行巡检制度，可定为 24 小时一次。完善巡 视内容，如自检和报告信息、语音报警和保护监控音响系统、工作电源运行、各种信号灯指 示、连接片和切换把手位置，特别对不间断电源(UPS)进行切换检查、通信系统是否正常 通信以及“四遥”功能是否正常。变电站自动化系统是一项技术含量高而复杂的系统工程， 且电力系统的连续性和安全性的要求，一旦自动化系统发生问题，必须及时迅速排除，使之 尽快恢复正常运行， 这就需要正确分析判断故障点， 出现异常问题处置措施并制定相应的应 急处理预案。建立相应管理制度，包括：设备定期检查维护制、检修质量验收制、岗位责任 制度等。

3.3 加强变电站设备故障的处理模式

变电站的相关设备和电子元件是变电站工作的载体， 是能进行合理、 科学的信息调度的 根本保证。对于事故处理，要按照一定的步骤进行，其具体步骤：(1)停止音响，记录时间; (2)根据事故症候，初步判断并向中心报告;(3)安排相关人员进行检查并作记录;(4)检查过 程中出现放电、闪耀或其他故障，应立即隔离;(5)全面分析故障，并做出相应的处理;(6) 待专业人员对故障进行合理的修复之后，及时恢复运行;(7)向上级汇报并作相关记录。

3.4 选择科学的变电站管理模式

变电站从传统的需要人员值班到无人值班， 其运行管理模式发生了很大的变化， 整个变 电站在信息采集、信号发送、指令调度等与传统的设备管理存在很大的不同。变电站的管理 模式一定要因地制宜，结合当地的实际环境情况，有效的选择合适的、科学的控制模式。在 整体上使得变电站控制更加有效， 结合当地实际的变电站运行环境， 能够让变电站运行过程 中更加得当。具体管理模式有以下几种：

(1) 以地区电网调度为中心的集中控制

无人值班变电站的日常工作和监视等操作都由遥控来实现， 它是建立在地区电网调度中 心之上的管理模式，减少了工作人员的日常任务，工作效率比较高。这种管理模式一般是在 比较偏远的地区，变电站数量比较少的情况下才会采用，摆脱了传统的“点对点”式的低效 率、高成本的模式。但是近年来，随着电网的扩大、电网技术的完善和无人综合自动化变电 站数目的增多，这种管理模式逐渐被淘汰。

(2) 分层管理、分级控制的模式

此种变电站控制模式已经在很大程度上满足了对较大规模电网的需求， 通过设立控制中 心，而下按照一定的依据将所要控制的变电站进行分级。工作人员不参与变电站的控制，只 通过调度中心对变电站进行统一管理，这其中包括分配所需电量，按时控制电压等，其具体 的控制模式示意图如图 1：

通过图 1 知，采用这种模式，可以大大的提高整个变电站工作体系的效率，使得变电站 在整个运行中更加高效、快捷进行数据和信息的上行和下行。

(3) 集控站管理模式

这种运行模式是建立一个或者若干个集控站为基础的控制管理体系， 它负责某一区域内 的无人值班变电站， 根据相关指令完成变电站日常事宜的遥控操作。 其具体的模式图如图 2：

图 2 集控站管理模式图

图 2 是在之前控制模式的基础上演变的，但在整个变电站的工作过程中显得更加人性 化，更加便于操作。对于日常维护和常见事故的处理过程中显得更加及时、迅速。

现代化的变电站管理模式可以是以上三种模式的任意组合，可以通过适当优化形成新 的、符合条件要求的管理控制模式。现在普遍采用以集控站为基础的，其他管理控制为辅导 的组合形式。例如，以唐山供电公司丰润分公司集控站为例，其所辖变电站近 20 座，通过 采用监视加运行加维护的集控站管理模式，由 3 人进行监控，实行换班制，相互监督，使得 该公司能够迅速的适应当地环境，在变电站安全工作的前提下实现快速创收。

3.5 加强变电站的安全管理意识

安全是变电站运行全过程的主体， 是变电站正常工作的保证。 在变电站工作的相关人员， 一定要加强安全管理的意识，从一点一滴去注意细节，防止由于主观原因出现安全隐患。例 如，对于值班员的工作过程中出现的不认真、不仔细而造成的错误，一定要严肃处理。对于 变电站的工作人员，可以通过开展一些专业技能培训使得他们更能适应复杂的状况。

变电站管理中一定要保证管理思想的端正性， 在实际的变电站运行过程中一定要切实做 好各方面的工作， 在真正的实际操作中要懂得用自己的一言一行来表现自己的安全意识。 可 以结合变电站的实际情况，制定一系列安全操作规范，时常进行考核等。例如面对着同样的 设备检查，我们不能只是简简单单的了事，而是采用一丝不苟的态度去完成任务，不要为了 图省事或者所谓的帮小忙， 替其他的人员进行相关检查时也要严格按照相关规范操作， 切忌 偷工省事。

对于日常维修检查方面遇到的问题， 一定要找出出现问题的原因， 不能完全凭借相关经 验进行判断。例如，面对着二次设备误跳的事故，可以通过技术分析，合理的估计事故产生的原因。然后对各个可能引起事故的原因进行有效的排查，一一排除，找出弊端所在。对于 是在无法判断的事故，可以请有关专家和技术人员帮忙，力求达到事事都能妥善解决。

3.6 提高工作人员的操作技能

自动化变电站的日常工作都需要比较专业的知识为基础而进行的一系列设备指令信息 的传送、调度。在平时的事故处理中也需要有比较全面的设备问题解决能力，这些无疑都要 求操作人员技能水平高，业务水平扎实等。对于变电站操作人员，除了适当培训之外，可以 采取定期考核的制度来提升工作人员的技能，对于没有真才实学、鱼目混珠的人员，要进行 严格处理。例如，可以聘用一些专业水平能力强的高学历人才，通过适当的岗前培训，然后 快速上岗。对于工作中技能比较突出，管理才能又相当优秀的综合性人才，可以通过适当的 奖惩机制来鼓励大家相互学习，积极进取，提升操作技能。

4.结语

有效的管理是综合自动化变电站高效率、 低成本运行的有效保证。 在变电站在由传统向 现代化无人值班的变电站模式演化的过程中， 要切实保证变电站控制模式选择的科学性， 采 用合理的技能培训和监管机制来提高整个变电站工作人员的安全操作意识， 确保变电站日常 维护的合理性和有效性。

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