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前言
早期的電網系統中，通過變電站的綜合自動化系統技術的應用，實現系統自動化，然而在電網系統自動化發展的過程中，綜合自動化技術越來越無法滿足系統升級的要求，並且影響變電站監控系統的效果。對此，需要對電網系統中電氣自動化應用技術進行升級改造，促使變電站系統自動化技術與電網系統的升級相適應，提升電網系統的有效性，促進電氣企業的發展。
1 電網系統自動化概述
1.1 電網調度自動化在電網系統中，調度有着十分重要的作用，通過電網調度控制中心的計算機網絡系統、工作站、服務器等，實現電網調度自動化，在進行網絡連接時，以電力系統專用的廣域網爲基礎，下級電網調度控制中心、調度範圍內的發電廠、變電站終端設備均是電網調度系統中的組成部分[1]。在電網系統中，通過調度自動化，在進行電力生產時，數據採集可以實現實時化，電網運行的安全性監測與分析同樣可以實現實時。同時，還可對電力系統的運行狀態進行評估，預測電力負荷，保證電力企業在運營的過程中，充分的滿足市場需求。
1.2 變電站自動化傳統的變電站在運行的過程中，需要由人工進行操作和監視，受到工作量大等多方面因素的限制，工作效率比較差。實現變電站自動化之後，電話人工操作以及人工監視均被取代，促使工作效率大幅度的提升，在對變電站進行監視時，功能擴大，有效地保證了變電站運行的安全性[2]。在變電站自動化中，主要的內容就是全面監督和有效控制站內運行的電氣設備，常規的電磁式設備全部被取代，換爲全微機化的裝置；二次設備數字化、網絡化、集成化，選擇電纜時，首選計算機電纜或光纖電纜；利用計算機對變電站操作進行監視，實現監視屏幕化；變電站監視過程中，需要進行管理，記錄大量數據，並對數據進行統計，實現自動化之後，這些工作均由計算機來取代，提升了工作效率。
1.3 發電廠分散測控系統採用分層分佈式結構設計發電廠分散測控系統，系統包含四大組成部分，一是過程控制單元，二是運行員工作站，三是工程師工作站，四是冗餘的高速數據通訊網絡[3]。在過程控制單元中，包含兩個部分，一是可冗餘配置的主控模件，與智能 I/O 模件通訊時，通過冗餘的 I/O 總線來實現，二是智能 I/O 模件。過程控制單元直接面向生產過程，現場變送器、熱電偶、熱電阻等產生的信號均傳至此單元，運算處理之後，信號輸出，執行機構接收信號之後進行生產。
2 電網系統自動化中存在的問題
2.1 監控系統運作問題在原有的變電站監控系統中，工業控制計算機爲系統的重點，向上和間隔層設備通信，對於間隔層設備需向上傳輸的各種信息，工業控制計算機進行相應處理。此外，需要通過向上設備實現通信的還包含遠方調度主站，在工業控制計算機的作用下，將調度子站的功能充分的發揮出來。工業控制計算機還具有人機交互、監視、控制和管理的功能，通過這些功能，變電站正常運行，並實現繼電保護。然而，電網系統升級之後，在變電站監控系統的過程中，系統發生癱瘓的可能性非常大。
2.2 監護系統保護機制問題在變電站運行的過程中，安全性非常重要，監控系統通過對變電站運行的監控，在變電站出現安全問題時，通過預警功能提示工作人員，後臺控制系統控制監控系統的預警功能，但當後臺監控機無法正常運行時，監控系統預警功能就會失效，這樣一來，當變電站發生安全問題時，工作人員無法及時地趕到現場，導致變電站運行受到影響。
2.3 增容存在限制性原有監控系統在設計時，受到多方面因素的限制，軟件及硬件的配置都比較低，從而導致監控系統的穩定性比較差。電網系統升級之後，監控系統的系統版本仍爲舊版本，在變電站運行中，需要隨着電網而升級，這就需要進行增容，進行增容改造時，會受到比較大的限制，而且系統運行的穩定性也會受到影響。
3 電網系統中電氣自動化應用技術升級措施
3.1 升級思路在原有的變電站監控系統中，通過間隔層的各個測控裝置，實時採集數據信息，完成後，將信息傳輸至通信層，隨後，在傳送至變電站層，變電站層對數據信息進行相應的處理之後，變爲操作信息，返回至通信層，通信層依據具體的操作信息，控制間隔層。現如今，隨着各項科學技術的發展，電氣自動化應用技術在升級的過程中可採用的新技術越來越多，這其中，佔據主要優勢的技術有兩種，一種是以太網局域技術，一種是 TCP/IP 網絡技術，在變電站自動化系統的站內局域網通信升級改造中，發揮主要作用的兩種技術，對此，在進行升級時，可充分利用這兩種技術的優勢，在此技術上形成升級思路：在監控系統中，如果 IED 裝置不存在以太網通信功能，那麼將其連接到以太網中，促使監控系統在運行的過程中，具有比較高的獨立性，而且監控系統和運動轉發系統在運行的過程中，相互之間不會產生任何干擾。
3.2 升級方案目前，RS—485、RS—422 和 RS—232 爲多數保護測控裝置、IED 裝置採用的串行接口，其所使用的網絡結構爲規約轉換器。在進行數據通訊時，通過 RS—485、RS—422 和 RS—232 串行接口以、以太網接口等共同實現，利用相關程序處理之後，傳輸至監控系統或其他系統中。在升級方案中，採用規約轉換器的`同時，還使用嵌入式遠動子站，規約轉換器的串口爲雙串口，遠動子站爲智能型通信管理機，系統內數據採集完成之後，通過電纜，規約轉換器接受並處理之後，傳輸至調動中心，實現調度。
3.3 串口服務在電網系統的變電站自動化系統中，串口通信設備爲重要組成部分，本設計方案中所採用 Atop 公司生產的 SE5116 系列 4 網口 16串口設備，此設備既可以作爲規約轉換器，還可以發揮串口的作用，連接以太網，實現 RS—485、RS—422 和 RS—232 串行接口與以太網相連接，這樣一來，間隔層數據收集完成之後，調度主站可以直接接收信息。之所以會選用該型號的串口通信服務器，主要是因爲其在使用過程中，外圍配置設備及存儲裝置均不具備，在進行操作時，可作爲服務器使用，具有比較高的獨立性，而且風扇裝置也不需要，由此，在進行佈線和串口時，所具備的擴充性比較強，與網絡直接進行連接，程序及設置不需做出任何更改，具有非常好的便利性。
4 結束語
電網系統是電力系統中重要的組成部分，包含變電、輸電與配電三個部分，承擔着輸送與分配電能的任務。變電站是電網系統中的重中之重，在其運行的過程中，需要具備非常高的安全性，監控系統負責監視變電站的運行，在電網系統升級的過程中，監控系統也需要進行升級，通過以太網及各種新技術的應用，提升監控系統的監控作用，保證變電站的安全運行。
參考文獻
[1]崔淵博.淺談電氣自動化技術在變電站中的應用[J].中國新技術新產品，2013（17）：10—11.
[2]李莉娜，包春傑.關於發電廠電氣自動化技術的應用研究[J].科技風，2013（16）：118.
[3]李猜.關於電氣自動化在電氣工程中的應用分析[J].河南科技，2014（4）：122.