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摘要：本文首先分析了500kV变电站综合自动化系统的智能化改造的必要性和可行性，通过对500kV变电站综合自动化系统改造的研究，进行了500kV变电站综合自动化系统改造的实践应用，初步实现了500kV变电站的智能化运维。
关键词：500kV变电站；综合自动化系统；智能化改造
引言
自1999年国内第一座500kV综合自动化变电站投入运行以来，随着计算机技术、大数据网络技术的发展，加上设备老化、软硬件快速升级等因素，国内大量500kV变电站的综合自动化系统进入了更新换代期。而电网“三集五大”建设的逐步推进，也造成大量500kV变电站将进行综合自动化系统改造并接入集中监控中心。
一、系统改造的必要性和可行性
1、系统改造的必要性
1.1安全稳定运行的要求
500kV变电站综合自动化系统存在的硬件老化、监控工作站故障、测控装置宕机、软件频繁误发信号等问题，严重的影响到了变电站运维人员的正常运行维护工作，有可能造成运维人员倒闸操作出错、监控中心无法收到异常告警信息，最终会造成事故的发生。从变电站的安全稳定运行要求上，对500kV变电站的综合自动化系统进行改造是很有必要的。
1.2集中监控的要求
测控装置宕机、软件频繁误发信号，影响到集控中心集控员的值班监屏工作。
1.3智能化运维的要求
随着电网“三集五大”体系建设的不断推进，500kV变电站必将进入“集中监控、无人值守”的工作模式，而不断提高变电站的智能化水平，对减少变电站运维人员工作强度、提升运维工作质量是极其有益的。通过对变电站的综合自动化系统进行改造升级，对提升变电站智能化运维水平是十分必要的。
2、系统改造的可行性
①尽量采取不停电或少停电的改造方法对500kV变电站综合自动化系统进行改造，不会影响到变电站的正常运行。
②通过对更换测控装置、更换监控系统服务器、工作站、优化软件系统报文信息、更换更大数据通信量的网络设备，基本上可以解决500kV变电站综合自动化系统目前存在的问题。
③综合自动化系统改造，结合智能化运维设备的接入、接入监控中心等工作，可以提升变电站智能化运维水平。
二、500kV变电站综合自动化系统的智能化改造的实施
1、新监控系统设备安装及联调
①搭建临时新监控系统控制台
临时新监控系统控制台上放置：新监控数据服务器一、数据服务器二、操作员站、五防工作站、保护及录波信息子站，从计算机室引接一路UPS电源至临时监控台，并将电脑组装好。
②新远动机软件准备
新远动机先准备好去网、省调规约程序；准备接入网调中调远动装置来的远动点信息。同时通知东方电子厂家作好远动机接收准备。
③屏柜、支架安装
计算机室网络通讯柜、远动通讯柜支架安装，屏柜就位；各保护小室新增屏柜就位；新增远动机安装远动屏；新增网络通讯柜安装。屏柜在施工前摆放到位，待更换的单个装置整齐堆放在各小室。
④新增屏柜引接所需交、直流电源
敷设新增屏柜所需交、直流电源电缆，从小室的直流分馈屏专用空開上引接，并将对应空开、电缆作好标识。计算机室两面屏柜电源先引接，便于新远动机的下一步调试。
⑤敷设全站新监控系统、GPS对时系统通信用光缆
因为原监控系统通信用光缆还将继续运行至改造过程结束，所以新监控系统的光缆需要重新敷设。敷设好全站新监控系统、GPS对时系统通信用光缆并作好标识，并安装好GPS的天线。
⑥新、旧远动机切换
根据预先向相关调度的远动通道中断的申请，请求调度配合新远动机的切换调试工作。
⑦新监控系统通信网络联
把新监控系统间隔层与站控层的通信网络调试完成，为下一步的间隔停电调试工作作准备。
2、各间隔设备的接入
①35kV设备接入
35kV设备包括35kV并联电抗器、35kV并联电容器、站用变压器等设备，35kV设备接入的主要工作有：拆除旧保护装置及其配线；内部电缆接线、校线、紧端子；保护、测控装置接入监控、子站、远动、五防联调；对涉及到保护装置、测控装置更换的工作，应考虑将一次设备停电。
②220kV设备接入
220kV设备接入的主要工作有：拆除旧保护装置及其配线；内部电缆接线，校线，紧端子；保护、测控装置接入监控、子站、远动、五防联调；对涉及到保护装置、测控装置更换的工作，应考虑将一次设备停电。
③500kV设备接入
500kV设备接入的主要工作有：拆除旧保护装置及其配线；内部电缆接线，校线，紧端子；保护、测控装置接入监控、子站、远动、五防联调；对涉及到保护装置、测控装置更换的工作，应考虑将一次设备停电。
④收尾工作
进行收尾工作：500kV，220kV母差保护接入；故障录波接入；直流接入；电能采集器接入等。不停电工作可以灵活安排，穿插在不能按计划安排停电的空隙进行；旧监控系统完全拆除
3、接入集中监控中心的实施
（1）新装至监控中心的远动装置，并在远动装置屏上装置“集控中心操作允许调控中心操作禁止”转换开关
（2）将监控中心专用远动装置与变电站站控层网络进行连接，从变电站站控层接收数据。
（3）通过电力通信网络将变电站内监控中心专用远动装置与监控中心监控网连接，传输变电站数据。
（4）调试监控中心专用远动装置。
（5）在监控中心监控后台增加变电站监控画面、事件记录、光字牌、报表、曲线等，与变电站监控后台保持一致。 4、智能化运维设备的接入
4.1在线监测装置的接入
①在线监测装置安装完成后，即可进行在线监测装置接入变电站综合自动化系统的实施工作。
②因安装的在线监测系统严格遵循IEC 61850标准，只需在线监测装置分析系统数据服务器加装一块网卡，将在线监测装置数据服务器通过硬件防火墙连接至变电站站控层网络。
③在线监测装置厂家梳理主变油色谱监测装置、SF6在线监测装置等可能分析出异常，编写在线监测装置异常告警数据库，当在线监测装置在线分析出异常后，发告警信号，并传输至变电站站控层网络。
④由监控后台厂家在监控系统数据库中增加在线监测装置告警遥信数据，当监控系统接收到在线监测装置在线分析出的异常告警信号时，弹出相关报文、光字牌，并发声光报警。
⑤监控系统服务器读取变电站站控层网络中在线监测装置分析系统传输数据，实现在线监测装置接入。
4.2智能巡检机器人的接入
①智能巡检机器人安装完成后，即可进行智能巡检机器人接入变电站综合自动化系统的实施工作。
②智能巡检机器人数据服务器加装一块网卡，将数据服务器连接至IEC 61850规约转换器，将机器人采用的IEC 60870-5-103传输规约转换为IEC 61850后，通过硬件防火墙连接至变电站站控层网络。
③智能巡检机器人厂家梳理机器人巡检中可能发现的设备异常，编写机器人巡检异常告警数据库，当机智人巡检后经图像识别分析为异常后，发告警信号，并传输至变电站站控层网络。
④由监控后台厂家在监控系统数据库中增加智能巡检机器人告警遥信数据，当监控系统接收到机器人巡检异常告警信号时，弹出相关报文、光字牌，并发声光报警。
⑤监控系统服务器读取变电站站控层网络中智能巡检机器人传输数据，实现智能巡检机器人接入。
结语
通过500kV变电站综合自动化系统改造的研究与应用，本文可为当前运行中的常规500kV变电站综合自动化系统改造项目提供有效的行动指南与设计指导，解决实际工程问题。
参考文献：
[1]于京燕，乔国帅，刘腾.数字化变电站综合自动化系统的问题分析及处理建议[J].河电力技术，2010，01（2）.
[2]肖鹏，孙大庆，王明瑞，等.基于激光定位的变电站智能巡检机器人导航系统设计[J].計算机测量与控制，2012，20（6）.
[3]王智，邹信勤.500kV变电站综合自动化系统技术改造的实践与分析[J].中国电力教育，2011，6（2）.
关键词：500kV变电站；综合自动化系统；智能化改造
引言
自1999年国内第一座500kV综合自动化变电站投入运行以来，随着计算机技术、大数据网络技术的发展，加上设备老化、软硬件快速升级等因素，国内大量500kV变电站的综合自动化系统进入了更新换代期。而电网“三集五大”建设的逐步推进，也造成大量500kV变电站将进行综合自动化系统改造并接入集中监控中心。
一、系统改造的必要性和可行性
1、系统改造的必要性
1.1安全稳定运行的要求
500kV变电站综合自动化系统存在的硬件老化、监控工作站故障、测控装置宕机、软件频繁误发信号等问题，严重的影响到了变电站运维人员的正常运行维护工作，有可能造成运维人员倒闸操作出错、监控中心无法收到异常告警信息，最终会造成事故的发生。从变电站的安全稳定运行要求上，对500kV变电站的综合自动化系统进行改造是很有必要的。
1.2集中监控的要求
测控装置宕机、软件频繁误发信号，影响到集控中心集控员的值班监屏工作。
1.3智能化运维的要求
随着电网“三集五大”体系建设的不断推进，500kV变电站必将进入“集中监控、无人值守”的工作模式，而不断提高变电站的智能化水平，对减少变电站运维人员工作强度、提升运维工作质量是极其有益的。通过对变电站的综合自动化系统进行改造升级，对提升变电站智能化运维水平是十分必要的。
2、系统改造的可行性
①尽量采取不停电或少停电的改造方法对500kV变电站综合自动化系统进行改造，不会影响到变电站的正常运行。
②通过对更换测控装置、更换监控系统服务器、工作站、优化软件系统报文信息、更换更大数据通信量的网络设备，基本上可以解决500kV变电站综合自动化系统目前存在的问题。
③综合自动化系统改造，结合智能化运维设备的接入、接入监控中心等工作，可以提升变电站智能化运维水平。
二、500kV变电站综合自动化系统的智能化改造的实施
1、新监控系统设备安装及联调
①搭建临时新监控系统控制台
临时新监控系统控制台上放置：新监控数据服务器一、数据服务器二、操作员站、五防工作站、保护及录波信息子站，从计算机室引接一路UPS电源至临时监控台，并将电脑组装好。
②新远动机软件准备
新远动机先准备好去网、省调规约程序；准备接入网调中调远动装置来的远动点信息。同时通知东方电子厂家作好远动机接收准备。
③屏柜、支架安装
计算机室网络通讯柜、远动通讯柜支架安装，屏柜就位；各保护小室新增屏柜就位；新增远动机安装远动屏；新增网络通讯柜安装。屏柜在施工前摆放到位，待更换的单个装置整齐堆放在各小室。
④新增屏柜引接所需交、直流电源
敷设新增屏柜所需交、直流电源电缆，从小室的直流分馈屏专用空開上引接，并将对应空开、电缆作好标识。计算机室两面屏柜电源先引接，便于新远动机的下一步调试。
⑤敷设全站新监控系统、GPS对时系统通信用光缆
因为原监控系统通信用光缆还将继续运行至改造过程结束，所以新监控系统的光缆需要重新敷设。敷设好全站新监控系统、GPS对时系统通信用光缆并作好标识，并安装好GPS的天线。
⑥新、旧远动机切换
根据预先向相关调度的远动通道中断的申请，请求调度配合新远动机的切换调试工作。
⑦新监控系统通信网络联
把新监控系统间隔层与站控层的通信网络调试完成，为下一步的间隔停电调试工作作准备。
2、各间隔设备的接入
①35kV设备接入
35kV设备包括35kV并联电抗器、35kV并联电容器、站用变压器等设备，35kV设备接入的主要工作有：拆除旧保护装置及其配线；内部电缆接线、校线、紧端子；保护、测控装置接入监控、子站、远动、五防联调；对涉及到保护装置、测控装置更换的工作，应考虑将一次设备停电。
②220kV设备接入
220kV设备接入的主要工作有：拆除旧保护装置及其配线；内部电缆接线，校线，紧端子；保护、测控装置接入监控、子站、远动、五防联调；对涉及到保护装置、测控装置更换的工作，应考虑将一次设备停电。
③500kV设备接入
500kV设备接入的主要工作有：拆除旧保护装置及其配线；内部电缆接线，校线，紧端子；保护、测控装置接入监控、子站、远动、五防联调；对涉及到保护装置、测控装置更换的工作，应考虑将一次设备停电。
④收尾工作
进行收尾工作：500kV，220kV母差保护接入；故障录波接入；直流接入；电能采集器接入等。不停电工作可以灵活安排，穿插在不能按计划安排停电的空隙进行；旧监控系统完全拆除
3、接入集中监控中心的实施
（1）新装至监控中心的远动装置，并在远动装置屏上装置“集控中心操作允许调控中心操作禁止”转换开关
（2）将监控中心专用远动装置与变电站站控层网络进行连接，从变电站站控层接收数据。
（3）通过电力通信网络将变电站内监控中心专用远动装置与监控中心监控网连接，传输变电站数据。
（4）调试监控中心专用远动装置。
（5）在监控中心监控后台增加变电站监控画面、事件记录、光字牌、报表、曲线等，与变电站监控后台保持一致。 4、智能化运维设备的接入
4.1在线监测装置的接入
①在线监测装置安装完成后，即可进行在线监测装置接入变电站综合自动化系统的实施工作。
②因安装的在线监测系统严格遵循IEC 61850标准，只需在线监测装置分析系统数据服务器加装一块网卡，将在线监测装置数据服务器通过硬件防火墙连接至变电站站控层网络。
③在线监测装置厂家梳理主变油色谱监测装置、SF6在线监测装置等可能分析出异常，编写在线监测装置异常告警数据库，当在线监测装置在线分析出异常后，发告警信号，并传输至变电站站控层网络。
④由监控后台厂家在监控系统数据库中增加在线监测装置告警遥信数据，当监控系统接收到在线监测装置在线分析出的异常告警信号时，弹出相关报文、光字牌，并发声光报警。
⑤监控系统服务器读取变电站站控层网络中在线监测装置分析系统传输数据，实现在线监测装置接入。
4.2智能巡检机器人的接入
①智能巡检机器人安装完成后，即可进行智能巡检机器人接入变电站综合自动化系统的实施工作。
②智能巡检机器人数据服务器加装一块网卡，将数据服务器连接至IEC 61850规约转换器，将机器人采用的IEC 60870-5-103传输规约转换为IEC 61850后，通过硬件防火墙连接至变电站站控层网络。
③智能巡检机器人厂家梳理机器人巡检中可能发现的设备异常，编写机器人巡检异常告警数据库，当机智人巡检后经图像识别分析为异常后，发告警信号，并传输至变电站站控层网络。
④由监控后台厂家在监控系统数据库中增加智能巡检机器人告警遥信数据，当监控系统接收到机器人巡检异常告警信号时，弹出相关报文、光字牌，并发声光报警。
⑤监控系统服务器读取变电站站控层网络中智能巡检机器人传输数据，实现智能巡检机器人接入。
结语
通过500kV变电站综合自动化系统改造的研究与应用，本文可为当前运行中的常规500kV变电站综合自动化系统改造项目提供有效的行动指南与设计指导，解决实际工程问题。
参考文献：
[1]于京燕，乔国帅，刘腾.数字化变电站综合自动化系统的问题分析及处理建议[J].河电力技术，2010，01（2）.
[2]肖鹏，孙大庆，王明瑞，等.基于激光定位的变电站智能巡检机器人导航系统设计[J].計算机测量与控制，2012，20（6）.
[3]王智，邹信勤.500kV变电站综合自动化系统技术改造的实践与分析[J].中国电力教育，2011，6（2）.