变电站自动化技术发展的因素主要有哪些

1. 变电站自动化技术发展的因素主要有哪些

变电站自动化系统是采用数据采集、计算机和网络通信技术，通过变电站二次设备的功能归并和优化组合对变电站运行工况进行实时监视、测量、自动控制和协调的电力综合性自动化系统。在技术上涉及到测量、计量、通信、远动、计算机和自动控制等二次系统，专业上包含自动化、继电保护、变电站运行等，是计算机、网络通信和自动化技术在变电站领域的综合应用。国际电工委员会根据变电站自动化系统发展的情况提出了“变电站自动化”和“变电站自动化系统”两个名词。在IEC 61850标准中，对变电站自动化系统（SAS）的定义为：变电站自动化系统就是在变电站内提供包括通信基础设施在内的自动化。变电站自动化系统的基本特征是系统功能综合化、结构微机化、通信网络化、操作监视屏幕化、运行管理智能化。
变电站作为电力单位升压输电和用户降压供电的中介器件，在整个电力系统中的重要性无出其右，由于其重要性，保证变压器的持续工作能力也就显得异常重要，传统意义上的变压器以铁芯和绕组为主要部件。辅以外部结构。安全性难以得到保障，八十年代采用的RTU基础的自动化系统还保留控制屏台，甚至未涉及继电保护。
现代信息化社会的发展严重依赖电力，电力系统需要具有高可靠性并且能够全时运转，这就对自动化提出了新的要求，依靠大量的数据采集与控制部件对变电站各个部分的实时工作情况进行实时监控，再由经处理器对数据进行分析和再整理，得到有价值的信息，经过反馈形成对系统问题的正确判断，最后能够由系统自行修复，达到在基本无人值守情况下能够稳定长期运行的要求。
 一套成熟的变电站自动化系统必须由多个部分协同工作组成，其上下的硬件软件通信和维护调试等项目应当具有较高的可操作性，可提供给操作人员现场维护，调试等处理问题的模式，涉及远程控制和就地操作并存的问题，方案的设计，制造也必须保证其控制方式有效。  
高度自动化的变电站降低了变电站工作者的工作负担与安全风险。同时还满足了电网对于高质量输电的需求，但与此同时变电站应采取冗余配置原则，以防在出现问题时能够及时的替换故障单位保证变电站的稳定持续运行，以提高系统的可靠性。更多http://www.big-bit.com/进行了解。

2. 变电站自动化系统的发展趋势

1、整个系统的数字化、集成化、规范化当前变电站自动化的发展趋势将会不断朝着高集成化、数字化、标准化方向发展。随着集成电路和计算机技术的飞速发展，各种新型的大规模集成电路将会进一步应用在继电保护和测控装置上，这些新器件的应用将使保护和测控装置的电路板更加小型集成化。高集成化可以使装置通信、数据存储及处理能力更强，降低成本，减少故障率，有利于实现统一的运行管理。数字化是指变电站自动化系统的整体数字化、信息化以及与电力整体的协调操作。随着变电站一次设备的智能化，如智能开关设备、光电式电压和电流互感器和各类智能电子装置的出现和应用，变电站自动化将进人数字化阶段，有利于改进和优化现有的保护和控制功能。变电站自动化系统将逐步向产品标准化方向发展。具体表现在：产品基本功能设计和要求的标准化及产品的对外接口和通讯协议的标准化，变电站内不同厂家的设备可以做到互换互连，“即插即用”增加了用户选择变电站内各类设备和更换设备的自由度，同时不满足标准化设计的厂商将被逐步淘汰，使变电站自动化专业逐步走向良性的发展。2、从集中控制、功能分散型向分层分布式网络型发展传统的保护、远动和站级监控、故障录波等设备是按功能分散考虑的。趋势是从一个功能模块管理多个间隔单元，向一个模块管理一个间隔单元发展，实现地理位置上的高度分散。这样发生故障时对系统的影响可大大减小，功能模块的独立性、适应性更强。通信接口的发展也是日新月异，早期的串行通信到现场总线，从现场总线再到工业以太网通信，工业以太网技术取得了飞速的发展，带宽的提高和交换技术等新技术的发展，使通信实时性得到了保障。在网络化的IEC61850 数字化变电站系统中，基于上述技术的交换式以太网，解决了基于HUB的共享式以太网冲突检测机制造成的丢包问题和交换式以太网的实时性不确定问题，以太网交换机除了用于构建各种网络架构和传输各种控制命令和监测数据以外，还通过网络传输间隔设备之间的跳闸命令和闭锁信号。因此，对工业以太网交换机在IEC61850 系统中的应用提出更高的要求，它已经成为组成变电站综自系统其中极为重要的设备。已有的实际工程应用中，这些交换机还存在着部分问题，如电源损坏率高，部分严酷情况下会出现丢包现象等，在设计中必须考虑采用符合IEC61850-3 标准的产品，应满足与安装在变电站间隔层就地的保护测控装置一样的环境、机械以及电磁兼容的要求。通信容量更大、实时性更高、可靠性更高的需求影响着未来通信技术的发展方向。3、遥视系统的应用遥视系统在综合自动化变电站内已广泛使用，它将变电站内采用摄像机拍摄的视频图象远距离传输到调度中心或集控站(主站)，使主站的运行、管理人员可以借此对变电站电气设备的运行环境进行监控，以保证无人值班变电站的安全运行。遥视系统的视频图象监视在本质上还属于图象获取系统，将计算机视觉技术运用到图象信息的分析与理解中，可以实现变电站系统图象信息的智能处理。计算机视觉技术在变电站领域已成功应用的例子有指针式仪表表示值的自动检定、移动物体的自动识别报警和跟踪运行人员的操作过程。随着与计算机视觉相关的一些技术的不断发展应用，其在变电站领域显示出了良好的应用前景。4、蓝牙技术的发展应用蓝牙技术是一种无线数据与语音通信开放性全球规范，它是一种以低成本的近距离无线连接为基础、为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接的短程无线电技术，解决了以太网用于变电站自动化布线难的问题。该技术具有小功率、微型化、低成本以及与网络时代相适应的特点。蓝牙技术是一项发展中的技术，其应用正处于起步阶段，但蓝牙技术标准统一、知识产权共享的优势是非常明显的，其未来的发展不可限量。可以预见，变电站内许多设备问采用无线方式通信在不久的将来就可以实现。XNR－800型微机综合自动化系统，是在综合国内外多家微机保护的基础上，创造性地吸收当前国内外先进微机技术，采用国际最新的DSP为核心处理单元，研制成集保护、测控、远动、通讯于一体的综合自动化系统。该系统适用于110kV及以下电压等级变电站，具有保护、遥测、遥信、遥脉、遥调、遥控等功能，可实现对变电站全方位的控制和管理，实现了变电站无人值守功能。该系统自投入市场以来，以其运行稳定、功能完善、采样准确、开入开出正确、通讯可靠而深受用户的好评。该系统采用分层分布式控制模式，装置可以集中组屏，也可分散安装于开关柜的二次仪表室中。集中组屏时，屏柜采用2260（或2360）×800×600尺寸，每面屏柜可装4层装置，每层可装3个装置。其各种保护测控装置、自动化控制装置从物理性能上与空间分布至主变电站一次设备间隔层，各装置作为一个完整系统，具有独立的电源，CPU及独立的操作回路，完成对变电站对应间隔的保护、测量、控制等功能，各装置在软、硬件设计上是完全独立的，不依赖通讯网。构成分布式系统的保护、测控装置的CPU芯片采用国际先进的DSP芯片，并采取了隔离、软硬件滤波、看门狗电路、抗干扰编码、智能诊断、各种开放、闭锁控制电路、抗震动、抗干扰的新型结构设计等多种软硬件方面的措施，提高了装置的可靠性。在通讯系统中，各装置可通过现场总线直接连接微机进行通讯，也可与通讯管理机进行通讯，将采集到的各种信息通过通讯管理机上传给微机监控系统；同时通讯管理机把接收到的各种命令传送到所对应的装置中。控制设备层以站内一次设备为测控对象，面向对象，综合分析变电站对信息的采集、处理及控制要求，分布式配置小型化、高可靠性的微机保护和测控装置。各装置相对独立，可与变电站层设备通讯，实现变电站综合自动化。

3. 变电站综合自动化的发展历程

全国第一套微机保护装置----1984国电南自全国第一套分布式综合自动化系统----1994大庆全国第一套就地安装保护装置----1995 CSL200A全国第一套220kV综合自动化变电站----1996珠海南屏全国第一套全下放式220kV综合自动化变电站----1999丹东全国第一套全国产500kV综合自动化变电站----1999南昌全国第一套将专家系统应用到变电站综合自动化系统中--2000国内第一家引进现场总线LonWorks (四方公司引进,四方公司由华北电力大学教授,工程院院士杨奇逊老师创办) **注:(摘自老师课堂课件)**随着IEC61850标准的诞生，变电站综合自动化系统又迎来了新一轮的发展机遇。

4. 变电站综合自动化系统的发展历程

变电站综合自动化建设的发展历程:全国第一套微机保护装置----1984华北电力大学全国第一套分布式综合自动化系统----1994大庆全国第一套就地安装保护装置----1995 CSL200A全国第一套220kV综合自动化变电站----1996珠海南屏全国第一套全下放式220kV综合自动化变电站----1999丹东全国第一套全国产500kV综合自动化变电站----1999南昌全国第一套将专家系统应用到变电站综合自动化系统中--2000国内第一家引进现场总线LonWorks (由华北电力大学教授,工程院院士杨奇逊老师创办) **注:(摘自老师课堂课件)**

5. 变电站综合自动化系统的发展历程

变电站综合自动化建设的发展历程:
全国第一套微机保护装置----1984华北电力大学
全国第一套分布式综合自动化系统----1994大庆
全国第一套就地安装保护装置----1995
CSL200A
全国第一套220kV综合自动化变电站----1996珠海南屏
全国第一套全下放式220kV综合自动化变电站----1999丹东
全国第一套全国产500kV综合自动化变电站----1999南昌
全国第一套将专家系统应用到变电站综合自动化系统中--2000
国内第一家引进现场总线LonWorks
(由华北电力大学教授,工程院院士杨奇逊老师创办)
**注:(摘自老师课堂课件)**

6. 电力系统自动化的发展趋势

 近年来，国家对电力系统的自动化和智能化建设要求不断提高，企业纷纷响应，并积极制定智能电网建设规划，进行了大量投资。其中，变电、配电和用电环节的自动化建设是智能电网建设的重中之重，尤其是我国配网自动化水平还十分落后，未来仍有巨大的发展空间。
智能电网贯穿电力系统全过程，将对自动化产生巨大需求
电力自动化是运用现代计算机技术、通信技术、信息处理技术、自动控制技术等对发电、输电、变电、配电、用电、调度等环节进行监测、控制、保护及运行管理的行业，被称之为电力系统的“大脑和神经”。
而智能电网就是在传统电力系统基础上，通过集成新能源、新材料、新设备和先进传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等新技术，形成的新一代电力系统，具有高度信息化、自动化、互动化等特征，可以更好地实现电网安全、可靠、经济、高效运行，使得电网在发生事故时可以部分自愈，抗压性强，能够自适应各类能源随机接入等。而在智能电网建设的各个环节均将以自动化为基础，尤其是在配电、用电环节，将对自动化技术和设备产生巨大需求，有望拉动电力自动化行业快速发展。

国家电网智能化投资逐步攀升，变电、配电和用电自动化是建设重点
最后从国内第一大电力公司的发展规划来看，智能电网建设重要性日益提升。在智能电网投资上，根据《国家电网智能化规划总报告》，2009-2020年国家电网总投资3.45万亿元，其中智能化投资3841亿元，占电网总投资的11.1%；同时，按不同阶段划分，智能化投资占比不断攀升。由此表明，智能电网是国家电网公司电网建设重点方向。

此外，十三五期间，用电环节占智能化投资的比重最高，达到28.9%，主要是用电信息采集等项目的建设规模大，因而投资较大；其次是配电环节占23.2%，变电环节占19.5%，主要由于配电自动化、智能变电站新建和改造等项目的建设规模大。也就是说，在智能电网的建设过程中，变电、配电和用电环节或将对自动化产生更大的需求。

我国配电自动化发展落后，将是未来发展重点
值得一提的是，配网作为实现智能电网的关键环节，我国配电自动化发展水平十分落后。目前，我国配电自动化水平覆盖率仍只在30%左右，远低于法国、日本的90％和100％。发达国家平均配电自动化水平覆盖率约70％至80％。随着新能源装机规模不断加大、分布式能源的发展、电动汽车的增长以及深化电力体制改革的需要，国内配电网建设具有较大发展潜力。

此外，根据我国颁布的《配电网建设改造行动计划（2015-2020年）》，文件明确配电网的自动化对于提高供电可靠性至关重要，是未来电力自动化发展的关键之一。同时，《规划》明确提出2020年中国配电自动化覆盖率要达到90%；同时，根据“十三五”规划，也提到要在2020年全面实现配电自动化覆盖90%的目标，其中东部地区省（区、市）公司配电自动化覆盖率不低于95%，中西部地区省（区、市）公司配电自动化覆盖率不低于90%。但是，截至目前，已建成的配电自动化项目覆盖率与2020年目标相差甚远，未来还有极大地提高空间，将是电力自动化的发展重点。

—— 更多数据及分析请参考前瞻产业研究院《中国电力自动化行业深度调研与投资战略规划分析报告》。

7. 为什么变电站自动化技术的发展成为必然趋势

变电站自动化系统中，面向对象技术已成为一个十分流行的趋势，即不单纯考虑某一个量，而是为某一设备配备完备的保护和监控功能装置，以完成特定的功能，从而保证了系统的分布式开放性。从技术发展的趋势看，将来的测控设备还将和一次设备完全融合。
即实现所谓的智能一次设备，每个对象均含有保护、监控、计费、操作、闭锁等一系列功能及信息库，面向自动化的仅是一对通信双绞线，该双绞线以网络方式和计算机相连。

扩展资料：
原先的自动化系统基本只能集中配屏，由于面向对象设计思想的深入以及一次设备的整体化设计，系统结构将由集中式向部分分散式或全分散式发展，变电站内可能将不再具有规模庞大的测控屏以及大量连接信号源和测控屏之间的铜芯电缆。
全部测控装置下放在就地，实现所有功能，而在控制室，取而代之的是一个计算机显示器甚至仅为一台临时监视、操作使用的便携机。

8. 为什么变电站综合自动化系统具有较高的可靠性

变电站是电力用户从电网获得电能和分配电能最重要的环节，大中型电力用户电源进线一般是10KV或者35KV，拥有多台变压器和高压开关站，不仅要求对设备运行数据和状态、用电质量和电能等信息采集分析，用户还关心用电可靠性。Acrel-2000智能配电系统结合变电站综合自动化技术规范和电力用户对用电监控的要求，提供用户变电站继电保护、测量与控制、电能统计等功能，帮助用户实现用电信息化，降低运维成本，形成完整的用户智能配电方案，同时，该系统也可作为能效管理等大平台的子系统，采集用电数据和信息。
系统功能
“三遥”(即遥信、遥测、遥控)
继电保护及其自动化
故障、告警、事件管理
故障录波和事故反演
统计报表、图表分析
数据转发和访问
变电站视频集成
变电站远程维护
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