近年来，随着计算机、自动化技术的日益完善，其运用范围也逐步扩大。自动化控制系统系统在变电站中的使用，能够对运行设备实施现场管理，同时可以做到对电气设备实施远距离的智能化运行与管理。通过采用多台计算机组成的分层控制结构，可以将相对分散或难以收集的信息集中到一个系统中，这就是变电站自动化控制系统的优点。变电站内各个部门间能够实现信息交换与共享，这显著降低变电站中硬件设备的数量，从而降低成本。
1变电站自动化控制系统系统设计方案
1.1变电站概况
以110kV变压器为重点的研制对象，但由于其压力等级均为110kV以上，应选择110kV的综合降压变压器。目前可提供三台变压比为115/6.3.的三相调压变压器，其中二台用于在平时运作，一套设备则留做备用。将输入侧110kV变压器线路分为二路实现，使用一个63MVA的变压器电流，使每一回的线路总电压降到6kV。在这个情况下，会有从6kV的线路再分为多条出线。但由于无功补偿也是变压器工作中必然的问题，因此如果在负载一侧进行了局部补偿，变压器的整个无功补偿功率就会相应降低。于是，就必须对每台变压器设置6000kVAr的最大补偿输出功率。同时，变压器上还配备了重量分别为550kVA和110kVA、技术特性分别为550/6.3和80/0.4干式的接地变压器和站用变压器装置，并在侧母纫上实现了以上二个变压器装置进出线间的直接连接。为了防止在开关时产生火花，需要安装两组100kVA线圈并接通在变压器上的中性点。
1.2需实现的功能
(1)监控功能既是自动系统的必备功能，也控制系统中所需要实现的最基本功能。在系统中，一般要求的监控功能有以下几类:①设备状态信息采集、传感器信息采集等。在这里的状态信息可以具体分为实际数据值、虚拟数字值等类型。②数据存储功能，可以大量保存信息记录，重点在于及时记载变电站的信息运行状况，以方便于日后快速检索。③对系统故障的自动识别功能，也就是能够利用软件，及时发现系统中的异常现象，从而及时做出适当的检查记录等。④数据分析功能，也就是能够有效地对所采集到的状态数据，做出必要的数据分析。包括所采集到的压力、电流等物理参数。当这些参数发现异常情况后，就能够在第一时间告诉管理人员，从而及时解决问题。此外还有数据打印功能等。(2)自动化控制能力，主要用于变电站的调压方式控制和无功补偿自动控制。但由于电力运输能力始终是评估设备稳定性的主要指标，所以，低功耗以及安全平稳的进行电力运输，是工程设计的重点方向和目标。而上述参数，均与无功功率控制的调整以及变电站电压补偿相关。所以，如果要提高变电所内控制系统智能化的管理水平，就必须能对这二种参数加以动态控制与调整。这也是保证电力系统在一直保持良好运行状态的主要办法。(3)在低频阶段使负载下降的自动控制系统。一般情况下，交流频率都是相对稳定的，当频率稳定时，装置才能长期保持正常工作。但是如果通过电网供给的电力波动范围很大，就可能会损伤设备，特别是一些精密装置。在中国相关文件中，对交流电的频率范围提出了具体的标准:交流电的频率范围应该控制在50赫兹，波动范围应当限制在0.1-0.2赫兹的范围内。当电频率不稳时，应当采取相应措施进行修复，但自动控制难度较大[1]。
1.3具体设计方案
变电站自动化控制系统的具有分层结构，主要由构成控制单元和计算机系统。采用了基于以太网的测量和管理单元，并实现了远程管理。该系统设计以开关为控制方式，以太网是最关键的通讯介质，自控操作系统通常采用了Windows操作系统，以就地的闭锁和远距离的开关实现控制功能。此外，还应根据变电站的实际情况，做好中间隔离断层装置的配置。同时为了确保变电所安全，还必须做好保密处理，才能有效过滤掉无效的IP地址。唯有如此，才能尽可能提高变电所的真实性、实时性和信息安全性。
2变电站自动化设备配置以及功能实现
2.1自动化设备配置
自动化装置配置，主要分为机架级配置、站控级配置、通信网络设置、系统管理软件等。其一，设备间隔层的配置主要包括:设备整机采取模块化构造，其好处是便于维修和故障排查，设备按功能布置于不同区域。而需要设置的区域，主要有测量输入传感器、输出设备、显示系统和自动监控的设备等通讯端口。上述装置的配置主要是为了完成数据收集、设备运行维护、高低频自动减载、设备自动检测等。其二，主站控制层的选择:因为变压器系统对安全性的要求比较高，所以一般采用二个主控设备，一个使用，一个作为备用，交流通道为双通道。而实现通信交流的调制解调器，也为双端口调制解调器。考虑到变压器的特殊性，还要安装防雷措施设备，不用通过信息处理层，就能够直接实现数据交换，也可以在远程上对装置进行检测与保护，从而达到了无人值守的工作条件。同时为保证高可靠性，设备还需要支持接入的各种平台，监控终端必须使用工业控制计算机和Windows NT操作系统。其三，通讯网络的配置方法:在设计中选择了以太网，提高各机架层间的独立性。所用的以太网是一个互不相连的单一网络，由于所有机架互层的信号都加载到了一个以太网环，而之间的联系要经过一个交换机。但是为了达到大数据的有效安全传递，还必须通过自由交换机进行设备的冗余。其其四，控制软件:系统中使用的主要软件产品较为普遍，而且功能也比较稳定的PS6000专门进行电网控制的自动化软件平台，该系列控制软件的能力相当强，可以适应不同控制环境和管理工作的要求。其主要功能包括:大数据管理系统、事务管理系统、报表打印管理系统，以及企业安全管理系统[2]。
2.2通信功能的实现
变电站的通讯系统主要体现在与远程设备监测中心和与现场设施间、包括各种传感器和一次装置之间的联络和通讯。设计选择以太网的通信方法，主要是考虑到了以太网的通信速率比较快，以及应用简单等优点，在端口方面选用了传统的RJ45标准接口，多站级的通信速率均为100M，但在间隔层部分选用的速率均为10M的以太网，其通信协议也为TCP/IP协定。
2.3防电磁注意事项
由于变电站系统中是高、强电磁辐射的工作环境，而系统中自动化装置又属于小电流设备，故必须采用抗干扰保护措施，以保证设备的正常工作。目前主要有这样的三种方式。第一种，由干扰的来源触发或抑制干扰的产生，其中主要有屏蔽和减少与强电流回路的电感耦合二个方式。屏蔽是把大功率设备放在金属外壳中，对进行测试的装置要加屏蔽层。降低强电回路的电感耦合是避免高压回路的形成。第二，接地抗干扰，通过使用接地方式就可以较好地控制高频率干扰。最后，采用隔离抗干扰措施，主要是使用专门的隔离组件将系统的一次侧和二次侧隔离，并分别接入不同的地，从而达到很好的抗干扰效果。
结语：总体而言，变电站自动化控制系统在变电站的运用对优化电气设备选择、提升电气设备自动化程度和变电站的稳定运行与安全有着重要意义。所以，身为变电站的工作人员，应该充分注意变电站自动化控制系统的设计和实现功能，并加强对变电站自动化控制技术的研发和应用力度，进一步提高变电站的自动化发展。
参考文献：
[1]110kV变电站电气自动化技术及应用研究[J].宋卓远.科学技术创新.2019(36)
[2]关于变电站电气自动化实现电力安全运行的对策探讨[J].张惠峰.科技与创新.2020(07)