一、引言

        随着电力行业的不断发展，对变电站运行的可靠性、高效性以及智能化程度提出了更高要求。传统变电站的二次设备功能相对独立，存在信息交互不畅、运维成本高、故障响应慢等问题。变电站综合自动化系统应运而生，它将变电站内的二次设备经过功能的组合和优化设计，利用的计算机技术、通信技术、信号处理技术等，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动化管理，并能与上级调度进行高效通信。安科瑞作为电力系统自动化领域的重要参与者，其研发的变电站综合自动化系统在实际应用中展现出诸多优势，为变电站的智能化升级提供了有效的解决方案。

二、安科瑞变电站综合自动化系统架构

（一）现场设备层

现场设备层包含微机保护、智能操控、多功能仪表、计量表等多种设备。这些设备的主要作用是采集站内配电柜内电气运行参数、开关状态、电气接点温度等数据。例如，微机保护装置能够实时监测电气量，在发生故障时迅速动作，切除故障设备，保障电力系统的安全运行；智能操控装置可对开关设备进行控制与监测，直观显示设备的运行状态；多功能仪表能精确测量电压、电流、功率等多种电参量；计量表则用于电量的准确计量。同时，为了保障现场设备良好的运行环境，通常会分别在 35kV 变电站和 10kV 变电所配置多套直流电源，为设备稳定供电。

（二）网络通讯层

网络通讯层的核心设备是网关。网关承担着主动采集现场设备层设备数据的重任，并具备规约转换和数据存储功能。在实际应用中，分散的 10kV 变电站通过数据采集箱（内置智能网关）采集数据，然后通过光纤将数据上传至通信室的变电站综合自动化监控系统平台。此外，网关还充当远动通信装置，将现场设备数据采集后通过交换机经纵向加密数据加密后上传调度网，实现了变电站与上级调度之间的可靠数据传输。

（三）平台管理层

平台管理层主要由监控主机等设备组成，实现了对变电站所有继电保护、测量监视、操作控制、信号数据通信和事件记录打印等功能。通过模块化软件连接，实现了集中信息采集、集中处理运算以及集中展示交互。这一层是整个系统的核心管控部分，运维人员通过该层的人机界面，可以直观地了解变电站的运行状态，及时对各种事件进行处理和决策。

三、系统功能

（一）实时监测

Acrel-1000综合自动化监控系统可以直观显示一次系统图，并实时显示各电压等级各回路的遥测量、遥信量和报警信号等。遥测量包括电压、电流、功率、功率、电能等电参量，高低压柜内电气节点温度值等；遥信量包括中压开关柜内路断路器、手车、隔离开关、负荷开关、地刀开关的分合状态，柜内弧光探头的链路状态、断路器弹簧储能状态及远方就地控制状态；报警信号包括微机保护装置的告警信号、保护跳闸信号及装置异常信号\线路弧光保护动作信号、节点温度告警及设备通信异常告警。

（二）曲线查询

在曲线查询界面，用户可以直接查看各电参量曲线，如三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数、温度等曲线。系统还能统计该曲线查询范围内的最大值、最大值发生时间、最小值、最小值发生时间、平均值等信息。通过对这些曲线的分析，运维人员可以清晰地掌握电参量的变化趋势，及时发现潜在的问题，为设备的维护和检修提供有力依据。例如，通过观察电流曲线的波动情况，可以判断设备是否存在过载或短路等异常情况。

（三）运行报表

该系统可以查询各回路或设备指定时间的运行参数。报表中显示的电参量信息丰富，包括各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能、温度值等。运行报表为运维人员提供了详细的设备运行数据记录，方便对设备的运行情况进行统计分析，评估设备的性能和运行效率，从而制定合理的设备维护计划和能源管理策略。

（四）实时告警

Acrel-1000综合自动化监控系统具有实时告警功能，系统能够对配电回路断路器、隔离开关、接地刀分、合动作等遥信变位，保护动作、事故跳闸等事件发出告警。

1.图元告警

2.弹出事件报警窗口

3.实时语音功能，系统能够对所有事件发出语音告警。

4.短信告警，可以向指定手机号码发送告警信息短信（需选配）。

5.电话告警，可以向指定手机号码拨打电话（需选配电话语音盒）。

6.声光报警器报警

（五）电能质量监测

Acrel-1000综合自动化监控系统可以对整个配电系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行持续性的监测。

实时监测总进线和重要出线回路的供电电源电能质量，包括稳态数据监测、暂态数据监测和故障录波分析。对供电系统中的电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、三相电流不平衡、2～63次谐波电压、2～63次谐波电流、0.5～63.5次间谐波电压、0.5～63.5次间谐波电流、谐波功率、谐波畸变率等实时监测，并以柱状图进行谐波分析。

监测重要回路的电压波动与闪变、电压暂升/暂降、短时中断情况，实时记录事件并故障录波，为电能质量分析与治理提供数据来源。及时采取相应的措施提高配电系统的可靠性，减少因谐波造成的供电事故的发生。

四、应用案列

青岛海洋科技园位于青岛市黄岛区，规划建筑面积约 23 万平方米，产业定位涵盖多个领域。该项目建设内容包括海洋科技产业园生产基地（一期），全厂共设置 35kV 变电所 1 座，区域变电所 2 座。在该项目中，采用了安科瑞变电站综合自动化系统。系统的现场设备层配置了微机保护装置、智能操控装置、多功能电表等设备，对电气量进行采集和对电气设备状态进行监视、控制和调节。网络通讯层通过网关实现数据采集和上传，平台管理层的监控主机实现了对变电站的集中管理和监控。在实际运行中，系统的实时监测功能让运维人员能够及时了解各回路的运行状态，通过曲线查询和运行报表功能对设备运行数据进行分析，提前发现了一些潜在的设备隐患并及时处理。实时告警功能在发生异常情况时迅速通知运维人员，保障了电力供应的稳定性，为园区的正常运营提供了可靠的电力支持。

五、结论

安科瑞变电站综合自动化系统凭借其的系统架构和丰富的功能，在实际应用中取得了显著的成效。通过实时监测、故障预警、智能控制等功能，有效提高了变电站运行的可靠性和稳定性，降低了运维成本，提升了电力系统的整体性能。随着电力技术的不断发展和智能化需求的不断增加，安科瑞变电站综合自动化系统有望在更多领域得到广泛应用，并持续进行技术创新和功能优化，为电力行业的发展做出更大的贡献。未来，该系统还可以进一步与人工智能、大数据等新兴技术相结合，实现更的故障预测和能源优化管理，推动变电站向更加智能化、高效化的方向发展。