从“被动抢修”到“主动预警”：安科瑞变电站综合自动化系统开启智慧运维

随着电力系统的快速发展和智能电网建设的不断推进，变电站作为电力网络的核心环节，其自动化水平直接影响整个电力系统的运行效率与可靠性。本文基于Acrel-1000安科瑞变电站综合自动化系统，深入分析了其系统架构、功能特点、应用场所以及实际应用效果。研究表明，该系统通过集成计算机技术、通信技术和自动控制技术，实现了对变电站全站设备的实时监测、智能控制、数据分析与故障诊断，显著提高了供电可靠性与电能质量，降低了运维成本，为现代变电站的智能化运维提供了完善的技术解决方案。

一、综合自动化系统

安科瑞变电站综合自动化系统采用监控主机实现变电站的集中式监控方案，将配电系统中配置微机保护装置，集中组屏部署，实现对电气量采集和对电气设备（如断路器）的状态监视、控制和调节，发生故障时，由微机保护装置完成电参量的采集、监视和控制，迅速切除故障设备和完成事故后的恢复操作。

高压进线柜各配置一台电能质量监测装置，监测电压谐波与不平衡/电压偏差/频率偏差/电压波动与闪变等稳态数据、电压暂升/暂降/短时中断暂态数据，当检测到电能质量异常时，触发故障录波与数据记录，为后续的电能质量分析提供数据支撑。

变电站中，变压器是整个变电站的核心，因此主变压器回路采用整套主变保护装置集中组屏方式，配置主变保护屏。屏柜上装设1台差动保护装置1台高后备保护装置1台低后备保护装置、1台高侧测控装置、1台低侧测控装置、1只变压器温控仪、1台档位变送器及转换开关、压板、空气开关等其他控制设备。

站内部署一套微机五防系统，针对站内开关柜，每台断路器配置五防电气锁，每个手车包含断路器手车、PT手车、隔离手车配置手车闭锁套件，每个接地刀与隔离刀配置接地刀闭锁套件，保障用户的操作安全合规。

通常变电站配置1套交直流电源，为整个变电站的断路器、二次设备及监控主机等重要设备运行提供稳定可靠的电源。

在通信室配置一台时钟同步装置，实现变电站内所有微机保护装置、监控主机、规约转换装置、远动装置、厂站采集终端的时钟同步。

在通信室配置一面通讯屏、一面调度数据网屏，通过专用通道实现变电站与调度端通讯。调度数据网屏配置数据路由器、交换机、纵向加密装置、网络安全监测装置等设备，提供变电站内数据调度上传通道，并对该电力调度数据网进行网络安全监测，厂站采集终端实现站内的总电能计量与所用变计量。

二、功能介绍

Acrel-1000系统在设计中融入了多项先进技术，使其具备以下显著特点：

开放性：系统采用国际标准通信协议，如IEC 60870-5-104、Modbus、DL/T645等，具有良好的兼容性和扩展性，能够与不同厂商的智能设备实现无缝对接。

可靠性：系统关键部件采用冗余配置，具有完善的自我诊断和故障隔离能力。即使站控层发生故障，间隔层设备仍能独立运行，确保变电站基础监控和保护功能的连续性。

实时性：系统通过优化的通信机制和数据压缩技术，实现毫秒级的数据采集和命令响应，能够满足电力系统对实时控制的严格要求。异常数据可在5秒内上传并推送报警，正常波动数据则以5分钟间隔上传，平衡实时性与资源消耗。

安全性：系统设置了多级用户权限管理，通过登录名、密码及操作权限的定义，防止未经授权的操作（如遥控操作、数据库修改等）。同时支持与五防系统联动，有效杜绝误操作风险。

管理与维护功能

运行报表管理：系统可以自动生成各类运行报表，包括电能统计报表、开关次数统计报表等。用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况，即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。开关次数统计功能可以记录各开关量每日、月的分合次数、分合时间以及掉线时间，为设备维护提供依据。

故障分析与记录：系统具备故障录波和事故追忆功能，可在系统发生故障时，自动准确地记录故障前后过程的各种电气量的变化情况，通过对这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作有着重要作用。事故追忆功能自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时稳态信息，形成事故分析的数据基础。

用户权限管理：为保障系统安全稳定运行，系统设置了完善的用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控操作、数据库修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。

三、总结

随着电力系统的不断发展和新技术的不断涌现，变电站综合自动化系统也将继续演进：

智能化升级：未来系统将融入更多人工智能技术，实现更精细的故障预测、更智能的决策支持的运维管理。通过深度学习算法，系统可以不断优化保护定值和运行策略，进一步提高变电站的智能化水平。

标准化与互联互通：随着IEC61850标准的广泛应用，变电站内设备的互操作性和系统集成度将进一步提高。标准化通信协议将简化系统配置和维护，降低全生命周期成本。

云边协同架构：云计算和边缘计算的结合将进一步完善变电站自动化系统的架构。边缘计算设备负责实时性要求高的本地监控和保护，云端平台则承担大数据分析和远程管理职能，形成更加灵活的系统架构。

多站融合发展：变电站将不再仅仅是电力转换的节点，而是与数据厂、充电站、储能站等功能融合，形成多站合一的能源枢纽。变电站综合自动化系统需要支持这些新增功能的接入和管理，实现能源的优化配置和协同运营。

综上所述，Acrel-1000变电站综合自动化系统在现代电力系统中发挥着越来越重要的作用，随着技术的不断进步，该系统将继续演进，为智能电网和能源互联网建设提供有力支撑。

技术支持请联系安科瑞电气周女士

审核编辑 黄宇