時間：2023-11-17 11:12:02
序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇數字化技術改造范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。
1.1廣播電視行業目前現狀
在社會經濟高速發展的今天，廣播電視行業雖然已經努力在轉型產業結構，提供技術水平，但依然面臨著國內外許多危機。由于網絡電視、平板電腦的出現，很多人愿意以更舒適的狀態用視頻網絡客戶端選擇自己喜歡的節目，再加上機頂盒收費，讓更多人愿意觀看網絡免費資源，年輕人為了達到自己滿意度，可以在網上隨意搜索下載，不受電視頻道、播放時間制約，這就導致我國電視開機率頻繁降低，據數據統計2014年我國電視開機率僅達到30%。除此之外，電視節目收視率也令人擔憂，春晚是傳統中國年每家每戶必看的節目之一，然而在網絡時代的影響下，春晚的收視率頻繁下降，在5年的統計中僅在2016年央視春晚多屏直播收視率達30.98%，略超過2015年央視春晚收視數據多屏收視率達29.60%。主要原因為各電視臺都推行網絡春晚、視頻直播等內容，嚴重影響了電視的收視率，這對于很多人來說，網絡直播更能滿足消費者需求，電視機因其體積的限制，使得全家人圍坐電視旁忙碌，而有了網絡電視、平板電腦后，觀眾可以隨時隨地觀看，這與年輕人個性更為適宜。
1.2廣播電視數字化發展優勢分析
2007年2月，國家廣電總局根據《我國有線電視向數字化過渡時間表》的要求了相關規范性文件，要求2008年各省、市基本完成有線電視的整體數字化轉換，2010年基本完成縣級城市有線電視的數字化轉換，2015年完成全國有線電視的整體數字化轉換，關閉模擬電視信號。隨著電視數字化節奏的加快，數字電視也開始向用戶推廣，電視節目正在由表情向高清轉變，這將成為我國數字化電視歷史的轉折點，同時也是廣播電視發展的必然趨勢，已經進入一個全新的數字化時代。
2廣播電視數字化前景
與傳統電視相比，數字化電視在不斷發展進步中，不僅限于為客戶提供信息、節目，在不久的將來，還會為觀眾提供更多的文娛服務、教學指導、商業信息等內容。除了目前的公共節目、影視作品外，還有更專業的廣播電視節目，表現為數字電視之間的交互功能，利用網絡傳播，以家用電視為載體，集互聯網、多媒體、通訊為一體的傳播技術。電視傳統意義上是以電視頻道為數字分類，采用單向傳播，用戶作為接受方只有換臺選擇的權利，但是針對播放內容和時間沒有任何的選擇余地，而在數字化發展過程中，用戶可以主動選擇喜愛的內容，選擇播放時間。這種交互式數字電視改變了用戶所處的角色，真正變成家庭電視機的主人，這正與觀眾的個性化相聯系。在未來數字電視主要包括以下2個互動功能：
2.1視頻點播
視頻點播（VOD）是可對視頻節目內容提前預約，自由選擇所需播放的節目，并根據不同的功能分為三種客戶端系統：2.1.1準點播電視（NVOD）是指節目視頻按一定的時間間隔，重復性滾動，比如將最近熱播電影以圖文列表式方式在屏幕上重復滾動，用戶看到自己喜歡的內容時可以進行點播，同時精彩片段可以反復收看，可以快進提前觀看電視結局。
2.1.2真點播電視（TVOD）用
戶可以擁有自己的一套節目臺，可以隨時對電視節目進行反饋，并可收藏所喜愛還未來得及觀看的節目，這樣在下次觀看時不需要再重新查找，做到隨意控制，即點即放。2.1.3交互式點播電視（IVOD）是指電視網絡根據用戶的點播指令，向用戶提供單獨的信息資源，并對這些資源進行整合推薦相同口味的信息。
2.2多功能使用
互動電視數字化功能遠遠不止這些，在信息化大數據時代高速發展的今天，電腦、電視、手機、平板的界限越來越模糊。用戶可以根據數字電視發送郵件，分享視頻信息，撥打電視電話，甚至可以將電視屏幕當做電腦使用，隨意錄入文字、網頁瀏覽、遠程教學、股票交易等內容。這樣電視的使用功能得到了極大的提高，不再僅僅是電視節目的播放，更可以做到像手機、電腦看齊，進而提高用戶體驗感，同時也提高了家庭電視的使用效率。
3推進廣播電視數字化技術改造的主要對策
3.1推進廣播電視數字化技術改造，必須堅持統統一規劃，推薦改革方針
當前正是廣播電視行業轉型的關鍵時期，雖然已完成了數字化轉型的初級階段，但依然還需要各省市廣電總局的大力配合，按照“統一領導、統一規劃、統一管理、統一標準、積極推進、分步實施”的方針政策，加強管理，保證信息安全，全面調動各方面的積極作用。做到加快電視數字化傳輸平臺建設，大力推進免費機頂盒按照調試使用，幫助廣大農村解決看電視難題、聽廣播難題，打開農村與外界的傳播媒介，積極擴展多功能服務，新增電視服務功能，滿足人民日益提高的電視需求，完善生活信息、電子服務等信息的推進，促進廣電行業與人民生活、社會經濟、家庭關系的緊密結合。
3.2推進廣播電視數字化技術改造，必須以信息化為目標，以服務為根本
在廣播電視數字化技術改造中，要時刻以信息化為目標，以服務為根本，建立城市農村一體化，現代家庭社會一體化，使數字電視成為政府工作與人民群眾的新橋梁與紐帶，成為家庭對社會期盼遠景的新平臺。改變傳統的電視節目功能，改變付費電視的印象觀念，讓觀眾認識到數字化發展為廣大人民帶來更多的服務。數字化技術改造首先要取消機頂盒收費，做到資源免費貢獻，其次要增加信息服務內容，通過電視媒介讓家庭了解更多除新聞、影像資料外的其他信息，最后需要增加公共服務項目，讓觀眾利用電視享受到多重服務，提高電視利用率，為觀眾帶來更多的享受體驗感。
作者:鄧志華 蔡維堅 單位:江西省廣播電視網絡傳輸有限公司
參考文獻:
1、變電站數字化改造原則
為了確保數字化變電站改造工程具有較高經濟性，原則上變電站內的一次電氣設備包括斷路器、隔離開關、變壓器等大型設備，在性能滿足數字化變電站需求時，一般不進行直接更換，而在過程層中采用電子式電壓（電流）互感器完成整個變電站系統中電氣量數據信息的實時采集。間隔層IED智能電子設備和站控層間采用IEC61850標準通信協議，實現數據信息交互共享和互操作。以智能自動化操作控制箱配套傳統斷路器，實現對斷路器設備的數字化改造，完成控制、數據采集、操縱等功能的在線遠程集控。隨著電網系統向高參數、大容量、復雜結構等方向發展，變電站進行數字化改造過程中，其接線也變得越來越復雜，要實現在整站不停電的運行條件下進行技術升級改造，就需要進行統籌系統的規劃設計，以確保改造工程安全可靠、高效穩定的進行。
2、數字化變電站技術改造優越性分析
數字化變電站綜合自動化系統，具有數據信息充分共享、較強互操作功能、以及降低變電站日常檢修維護周期費用等優點，其必將成為未來變電站自動化系統研究發展的重要方向。數字化變電站自動化系統中，以變電站一、二次系統信息數字化作為研究對象，按照統一建模規則將變電站中的物理設備虛擬信息化，并采用統一標準化的網絡通信平臺，實現智能IED設備間數據信息的實時通信共享和互操作，能夠滿足現代智能變電站調度運行安全、穩定、可靠、節能經濟等功能需求。
3、數字化變電站技術升級改造方案
常規變電站進行數字化技術升級改造，主要包括過程層數字化改造、間隔層數字化改造、以及站控層數字化改造三大部分。但整個變電站數字化改造工程所涉及專業較多、工程量較大，因此，在實際變電站數字化改造過程中，應根據變電站現有一次、二次設備系統的現狀，有針對性的制定階段性改造方案。
在變電站數字化改造過程中，對于高壓進出線、主變等均需要通過一套或數套支持IEC61850國際標準的集中式測控保護裝置（每組均需按照冗余設計原則進行配置），組成基于IEC61850標準的數字化變電站間隔層系統高壓部分；對于35kV及以下電壓等級部分，由于在實際工程中通常采用開關柜布置形式，而其饋線線路中通常采用常規互感器，因此，可以采取支持IEC61850標準的間隔層IED智能電子設備，分散布設在開關柜內部，實現對35kV及以下部分的測控、保護等功能。對于規模較大、結構較為復雜的變電站系統而言，在進行數字化改造時，應采取分階段逐步改造措施。如：對于一個220kV變電站系統而言，要實現全站數字化改造，應將其分為低壓和高壓兩個改造階段。第一個階段是低壓35kV和10kV部分的數字化技術升級改造；第二個階段是對220kV、110kV以及主變等間隔的數字化技術升級改造。同時在整個數字化技術升級改造過程中，要嚴格按照IEC61850標準體系，對變電站系統中各保護、故障錄波、遠程操控、二次公用設備、以及計量設備等進行數字化技術升級進行改造。變電站數字化技術升級改造，實際上就是通過智能一次設備和集成網絡化二次設備，按照一次設備數字化、二次裝置網絡集成化、以及通信數據平臺標準規范化要求，實現變電站系統內部智能電氣設備間數據信息的實時通信共享和互操作。
4、數字化變電站技術升級改造要點
4.1過程層數字化改造要點
智能終端是常規變電站一次設備實現數字化技術改造的重要保障基礎。智能終端主要包括MU合并單元、主變智能單元、以及智能操作箱等智能終端。為了降低數字化改造綜合成本，在變電站原一次設備中，通過智能終端將常規電信號轉換為光信號，然后通過光纖網絡完成變電站常規一次設備與間隔層測控保護裝置間數據信息的交互共享。智能操作箱有效解決了常規變電站一次設備和數字化通信網絡間通信協議轉換接口問題。智能操作箱作為數字化變電站現地一次開關設備遠程操作的智能終端，可以將常規一次設備與間隔層單元中的保護、測控等裝置通過光纖網絡進行有機互聯，完成對現地斷路器、隔離開關（接地開關）等刀閘的分合操作。智能操作箱在接收到間隔層測控保護裝置通過GOOSE網絡下發給斷路器或刀閘對應分、合及閉鎖命令后，就會轉換成對應的脈沖信號驅動繼電器硬接點完成對應遠程操作。
4.2間隔層數字化改造要點
利用基于IEC61850標準具有GOOSE通信網絡輸入輸出功能的測控保護裝置，對常規變電站間隔層設備進行數字化升級改造。變電站綜合自動化系統中間隔層測控保護裝置間應按照雙重以太網結構進行互聯，各間隔層智能IED設備間通過雙重網絡共享系統中的模擬量和開關量信息，然后經過內部DSP數據處理單元分析運算后，完成保護操控的動作邏輯和間隔單元間的閉鎖功能。數字化變電站系統中模擬量傳輸采用IEC61850標準中的單播采樣值（SMV）服務，而開關量傳輸則采用IEC61850標準中的面向通用對象的變電站事件（GOOSE）服務來實現。IECC61850標準通過GOOSE通信服務機制實現變電站系統中數據信息的快速傳遞。通過GOOSE網絡實現變電站系統中相關遙信、遙控、以及保護跳閘數據信息快速傳輸和交互共享，有效簡化變電站二次系統，提高變電站綜合自動化系統的集成可靠性。
4.3站控層數字化改造要點
站控層中監控主機、工程師站、遠動機、保信子站、以及GPS網絡則采用采用1000/100M工業以太網進行有機互聯，網絡采用雙重化冗余設計原則進行配置，間隔層與站控層間按照報文規范格式MMS通過1000/100M工業以太網進行數據交互共享，完成對整個變電站系統的實時監視和控制。
5、結束語
中圖分類號：TM411文獻標識碼： A 文章編號：
電力生產滿足了工業企業制造與加工的能源需求，為個體用戶提供了持久的用電環境，促進了社會事業改革發展步伐的加快。新時期國民經濟產業面臨了新一輪的調整，以工業生產為中心的綜合產業體系日趨形成，這更加顯現出了電能資源的利用價值。發電廠生產出的電能并不能直接用戶設備運行，而是要經過特定的電壓等級處理才能保證良好的應用狀態。變電站對原始電能具有優越的控壓作用，實現變電站數字化改造是當代行業研究的重點課題。
一、變電站的核心功能
近年來國家增加了電力工程建設的投資力度，通過改造系統連接設施以創造優越的用電環境，推動了行業收益水平的持續增長。變電站在電力運行時的功能特點尤為顯著，通過原始電能的全面調控處理，保障了電能資源的有效分配。結合實際工作情況，變電站具備的應用功能：一是調壓功能，電能生產最終要提供給設備使用，以發揮出電能應有的利用價值[1]。但并非所有的原始電能均能直接用戶生產運行，變電站按照不同設備的使用標準，對遠點能進行調度控制，將電壓、電流值控制在有效范圍內，保障了用電設備的穩定運行；二是安全功能，原始電能經過調壓處理，在使用過程中的安全系數更高，避免了過電壓輸送至設備造成的安全事故。
二、常規變電站運行的缺陷
長期以來，變電站在電力系統運行環節都發揮了重要的作用，可用于原始電壓等級的調控處理，保證最終電壓等級與用電設備規定的標準相互一致。發電廠電能產出量持續增加，變電站變換電壓等級的工作荷載也持續上升，給變電系統造成了諸多不利的影響。這是由于我國現存的變電站多數為改革開放前期建成，大部分常規變電站在實際工作狀態中都出現了異常狀況，導致變電作業效率遠達不到預期的成效。常規變電站缺陷的表現：
1、功能問題。試驗發現，約40%變電站開始形成不可預測的事故狀態，饋電線、母線、隔離開關等主要結構的功能減弱，制約了變電系統調壓操作的質量。一旦變電功能受損，整個變電站內控壓任務執行起來更加困難，大量電能蓄積而耽誤了用戶的正常用電。變電站功能缺失是由多方面因素引起的，不僅與站內控制系統的結構模塊相關，也與現有的調度網絡存在聯系，這些都會持續性地干擾變電站調壓功能的發揮。
2、耗損問題。原始電能經過變電處理后，電壓值前后誤差率較大，表明變電耗損量超出了規定范圍。以中小型變電站為例，原始電能經過等級變換后，其耗損率在20%-30%范圍內，每年浪費了大量的電能資源。造成變電耗損過度這一問題，多數與變電站站內基本設施功能不足有關，設備過于陳舊而限制了電壓的變換效率[2]。此外，缺少先進的技術方案為支撐，操作人員控制變電設施的平臺有限，也是造成電能轉換耗損偏大的原因。
三、變電站數字化改造的對象與技術應用
數字化技術是當前信息科技發展的主流趨勢，其把多種技術整合起來運用，調度中心提供了多元化的作業平臺。考慮到常規變電站運行模式已無法適應實際操控的要求，未來變電站朝著數字化方向進行升級改造是必然的。數字化就是將許多復雜多變的信息轉變為可以度量的數字、數據，再以這些數字、數據建立起適當的數字化模型，把它們轉變為一系列二進制代碼，引入計算機內部，進行統一處理，這就是數字化的基本過程。常規變電站數字化改造對象及其技術應用的情況：
1、互感器。變電系統功能實現多數依賴于互感器的選用，這種裝置的核心功能是將電壓、電流按照規定的比例進行變換，以滿足用電設備的使用規格。電壓電流互感器的數字化改造需利用羅哥夫斯基線圈，進行電阻分壓、阻容分壓和電容分壓，以此替代傳統電磁式的電流電壓互感器。數字化變電站的電子式電流電壓互感器采用了先進的電子元器件和電磁兼容等設計，可以更加直接的策略電流電壓信息。并且通過和數字化的儀表等智能化的綜合測量裝置，用計算機技術對電流電壓等信息的測量，并進行數字化處理使電氣設備可以進行網上在線狀態監控與保護，從多個角度提升了互感器自動化的運行功能。
2、一次設備。在電力系統中，一次設備是與電能直接接觸的設施，如：變壓器、斷路器、隔離開關，這些裝置不僅決定著變電站日常作業效率的高低，更是未來數字化升級改造的重點對象[3]。采用先進的數字化技術，不但具備普通傳統變電站的開關設備的基本功能，數字化變電站的智能化的一次設備還可以進行在線監控、利用數字化接口及智能化電子開關來操作變電站中一系列的高級智能化設備。因此，數字化變電中的智能化的一次設備是數字化變電站的重要基礎設備，可以提供被檢測的信號回路及被控制的操作驅動回路。通過計算機進行微處理及光電技術的設計，簡化了傳統常規機電式的繼電器和控制回路的結構。
3、二次設備。一個完整的變電系統，不僅設置了復雜的一次設備，同樣也安裝了與系統運行相配套的二次設備。盡管不與電能之間存在直接性的聯系，但對于變電系統的可靠運行也具有較好的測量、控制、監測、保護等功能，數字化改造中也要考慮二次設備技術的靈活應用。傳統變電站內的常規化二次設備，主要由繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量測控裝置等組成，這些網絡化的二次設備可以標準化、模塊化的進行計算機微處理機[4]。通過網絡化二次設備之間的告訴網絡通信通道的連接，真的達到數據的資源共享、信息傳遞的高速化。如：利用數字化技術建立數據處理平臺，實時錄入二次設備的狀態數據，幫助技術人員分析變電站設施的工作情況，發現異常信號后及時采取措施處理。
四、數字化變電站持久性改造的要點
變電站是電力系統的重要組成部分，強化變電電壓等級工作有著多方面的意義。技術人員要根據變電站運行的具體情況，制定切實可行的電壓調控方案，營造安全持久的變電運行環境。除了對變電設備采取綜合檢修方案外，還要考慮變電系統的技術改造，創建高效率的變電作業模式。電力行業是國民經濟產業的重要構成，其對于其它產業結構規劃發展有著多方面的意義。供電單位不僅要堅持對變電站的數字化改造方向，還要注重“持久性”改造的先進思想。持久性改造是基于行業可持續發展的要求，保證變電站在較長時間內完成技術升級與優化。如：定期更換新的數字技術，為變電站運行提供良好的技術保障；實時安裝多功能的數字設備，保證變電信號的對點傳輸；綜合培訓值班人員的工作技能，盡快適應數字化變電作業模式的操作規范。
結論
總之，變電站在電力系統中發揮著改變電壓的功能，對維護電網穩定運行起到了關鍵性的作用。為了給廣大客戶提供良好的用電環境，降低供配電設施作業階段的故障率，必須要對常規變電站進行數字化改造。選用數字技術應結合具體的改造對象，把變電站各個功能模塊系統性地組合起來，借助計算機智能操作系統執行調控命令。
【參考文獻】
[1]盧新.初探變電站在電力系統調度中的功能特點[J].華東電力科技，2010，12（4）：33-34.
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A
隨著信息化時代的到來，數據采集、自動控制等技術日益成熟，推動了變電站建設與發展的技術革新，進一步實現了變電站運行的資源優化配置、有利于降低運行維護成本，提高效率指標。與此同時，國家電網對變電站的建設提出了“堅強、智能”的要求，基于變電站關鍵技術和過程控制進行綜合自動化系統的技術改造是十分必要的。
一、500kV變電站的基本現狀
就目前現狀來看，我國的500kV變電站所使用的一次設備類型較為簡單，在接線方式和典型設計上具有一定差距，且智能化投入比例較少。在二次設備的使用類型上主要包括3種，即常規保護+RTU監視模式、常規保護+計算機監控模式、數字化保護+智能監控系統模式。具體而言，常規保護+RTU監視模式的應用主要用于早期未完成計算機監控模式改造的變電站，其運行時間較長，但由于技術性較差、控制室空余屏位缺乏，大量使用長電纜、信號電纜，因此直流接地問題較多。而常規保護+計算機監控模式是現階段變電站主要使用的類型，但是在主變、母差保護的配置上不足，不利于常規模式的改造。數字化保護+智能監控系統模式是基于DL/T860技術體系設計研發的，具有3層兩網（站控層、間隔層、過程層，MMS網絡和GOOSE網絡）的配置，具有智能化功能。與此同時，該系統采用直采直跳的方式，且控制小室面積小，能夠普遍地應用于光纜傳輸量測、信號控制等，擴展性較強。
二、技術改造工程中的運行監控
在變電站綜合自動化技術改造的過程中，滿足變電站正常運行所需的基本監視和控制，確保變電站安全、穩定的運營是改造實踐的基本要求。首先，計算機網絡控制具有數據共享的優勢，在技術改造的過程中采用新舊系統并行運行的方式能夠保證變電站的基本監視和控制。具體而言，在改造過程中不退出舊系統的運行，并通過站內監控網絡的集線器接入CSC-2000V2版新系統控制網絡，并采集監控網絡內的數據完成系統的調試工作，如圖1所示。其次，在改造的過程中需要對站內監控的網絡設備進行更換，此時網絡設備所傳輸的數據將暫時中斷。為了減少由于網絡更換造成監控數據的缺失，要求運行人員在現場監視設備的運營狀態。除此之外，在技術改造的過程中各個間隔的測量控制裝備不需要更換，此時測控信息將不受影響。
三、綜合自動化改造實施的步驟與方法
在自動化系統技術改造的過程中需要做好準備工作，包括材料和工具的準備、設備配置和技術協議是否相一致，配件齊全，以及技術人員的技術能力檢查等。在新設備的安裝前需要對網絡切換的順序進行落實，按流程進行。在調試過程中需要用交換機組建獨立的調試網絡，其中一臺電腦需安裝舊的監控系統，另一臺電腦安裝模擬軟件，逐步模擬遙信變位，核查新舊系統的反應是否無障礙。此外，制定過渡方案，明確新舊系統之間聯接界面，避免不兼容造成的系統錯誤是十分必要的。
新舊系統并列運行前，需要將間隔的遙控把手切換到就地位置，遙控回路所有出口壓板退出。在運行的過程中，通過各個間隔停電對遙控量進行驗證。當需要對某一間隔進行控制時，需要將把手切換至遠處，與相應遙控出口壓板投入。新系統在對各個間隔進行遙控前需要對監控裝置斷電，進行遙控對點操作。在遙控對點無誤的情況下再對新系統進行控制，防止意外情況發生。當全部間隔對點連接無異常后，方可對舊系統進行全面地拆除。值得一提的是，每個改造階段需要制定實施方案，明確工作范圍和步驟，對重難點問題進行分析，從而保證工作效率。
四、綜合自動化系統的數據轉換及正確性驗證
CSC-2000綜合自動化系統采用Microsoft的Visal Fox Pro數據庫，而新系統采用的則是Sun的Oracle數據庫，因此兩大數據庫在運行過程、數據庫結構和字段的定義方面有所差異。如果數據庫不能對上述問題進行正確地轉換，將造成新系統的運行錯誤，引發系統故障。針對Visal Fox Pro數據庫和Oracle數據庫編寫轉換程序，在系統技術改造的過程中對數據庫進行轉變，并對轉換后的系統進行驗證檢測，是解決該問題的首要步驟。
為了避免數據庫數據有誤和缺失等問題，進行數據庫的正確性驗證是否重要。通過模擬程序保證系統數據的正確性，對比遙測量、遙控量和遙信量，核對新舊系統的后臺變化情況，能對轉換后的數據進行有效地分析。但是，由于模擬程序本身對部分數據無法模擬，因此僅依靠模擬程序進行檢測仍有部分漏洞，其難度性較大。因此，在數據轉換之后需要對全站設備進行停電對點、現場數據的校對工作，并對一次設備和二次設備的監控數據進行核實，保證現場數據和后臺數據的一致性，減少安全隱患。
最后，我們將對改造后系統的穩定性進行驗證。具體而言，即針對500kV變電站綜合自動化系統的檢測畫面的制作和監控程序的功能、數據的核對等方面進行補充和改善。采用雙系統運行模式，有利于保證供電的穩定。對于改造后的綜合自動化系統，仍需與舊系統并行運行一段時間，從而檢測新系統的穩定性。防止由于系統隱藏問題引發的故障，無法對變電站設備進行監視與控制。其次，運行操作人員需要對新綜合自動化系統進行細致地學習和了解，掌握新的運行技術，提高自身技能。
五、變電站智能化改造應用
變電站智能化改造需要堅持“向典型設計靠攏”的原則，與此同時，優化主接線和相關設備配置。在改造的過程中需要結合變電站擴建、改建工程的實際情況，全面貫徹壽命周期管理理念，遵循科學進步的要求，實現不同類型設備之間的技術兼容。全壽命周期管理理念要求我們提高工程改造的效益，在系統規劃的前提下，進行設計、制造、安裝、運行和維修幾大環節，且降低改造成本，進行技術經濟的綜合性分析。除此之外，降低項目風險，兼顧技術進步，在設備的選型和施工方案上進行嚴格把關，有利于過程的優化。
智能化改造的目標應在結合電網運行方式的情況下，調節好接線配置，避免多次重復改造，降低成本。自動化系統應該建立一體化的智能平臺，采用數字化、網絡化的新科技，減少電纜的使用量。此外，支持大容量數據的實時傳輸，包括在線智能分析，程序化操作和一體化調控，有利于完善電網運行。其改造的關鍵點在于一次主接線優化和一次設備智能化改造。由于500kV網架出線少，在考慮供電可靠性需求時需要設置500kV出線及主變進線隔離開關和220kV旁路母線，且二次接線相對復雜。但是，現階段200kV以上的電壓等級配電裝置已經形成了多環形供電，因此由于停電、檢修造成母線解環的機率十分低，故而對變電站的影響較小。與此同時，智能組件是智能化改造的重要方面，包括斷路器控制箱、變壓器冷卻系統匯控柜、有載調壓開關控制器等，科學地改變組合架構，能夠提高靈活性。
結語
500kV變電站綜合自動化系統技術改造有效地提高了系統運行的可靠性和穩定性，在硬件性能和維護上面具有較好的優化，系統結構也進行了新的調整，包括設備數量和二次接線等。與此同時，改造后的自動化系統提高了信息傳遞的速度，在故障排查方面也更為便捷，完善了自動化系統的通信網絡，對于該行業而言具有重要意義。
參考文獻
臨泉縣廣播電視臺現有兩個頻道的模擬硬盤播出系統需進行全數字播出升級改造。現階段無線發射是模擬信號，有線傳輸是數字信號，臨泉臺的信號在無線和有線同步傳輸，中一和安徽衛視信號源是模擬信號。根據我臺實際，現做以下改造技術方案：
一、.播出視頻服務器升級改造部分。
1、采用國產服務器，單臺服務器通道數必須達到1-5個通道，以保證后期我臺節目的擴展。為了確保播出的指標，要求各投標方提供進口解碼卡，服務器整機需提供國家廣電總局檢測報告。
2、我臺現有2個頻道播出系統，考慮到系統需求，采用視頻服務器用于主備鏡像播出。用于主備鏡像的播出服務器的播出通道和硬盤陣列都必須保證鏡像熱備份。
3、根據我臺現有播出頻道數量，考慮到將來可方便增加頻道與擴充系統，要求采用分布式、網絡化異地上載多通道硬盤播出系統。
4、視頻服務器的編解碼壓縮方式為MPEGII，支持基于IBBP幀方式的長GOP。支持4:2:0及4:2:2數字視頻采樣，壓縮碼率可調。視頻服務器所有編解碼通道輸入、輸出信號均為帶嵌入音頻的SDI信號方式。
5、視頻服務器在硬件上需保證節目上載和播放達到零幀精度，同時能確保對短于5秒或接近5秒的各個節目連續播放時，不出現靜幀或停頓等異?，F象。
6、視頻服務器關鍵部件應當采用冗余技術，包括主機、電源、風扇、硬盤等，關鍵部件（包括電源、硬盤、風扇等）均可帶電熱插拔，以方便維護，確保播出系統在正常運行時沒有單一崩潰點。
7、要求具有盡可能高的系統帶寬與存儲帶寬，以滿足整個硬盤播出系統對帶寬的要求。
8、要求服務器操作簡單方便，監控界面簡單明了；同時提供完善的圖形化監控界面及遠程調試接口，方便系統監控與維護。
二、網絡設備
系統采用1000M以太網結構；非編系統、視頻服務器、控制工作站、上載工作站、編單審片工作站等設備之間全部采用以太網連接，從而保證整個系統的數字化傳輸和資源共享。必須充分考慮到網絡的安全性措施；要考慮到網絡帶寬的合理分配，既要確保網絡數據傳輸的通暢，又要考慮網絡資源的合理利用。
三. 播出工作站及控制系統
1、播出控制工作站采用2個頻道循環備份播出方式。任意工作站在故障情況下，備機能夠實時接替主機工作，對播出無任何影響。能通過RS422或RS232串行接口實現對視頻服務器、切換開關、錄像機、鍵混器和字幕機等設備的控制。
2、必須保證控制系統的完全備份，不得存在單一崩潰點，不得存在控制延時。
3、盡量減少控制系統的中間環節，保證控制系統的簡潔，減少故障因素,要求串口點對點控制，不建議使用IP轉串口的方式。
四、周邊設備要求
周邊設備技術指標必須達到國家廣電總局相關標準。要求采用專業產品，設備技術成熟、應用廣泛、指標高、穩定性好，有大量的應用實例，維修、維護方便，具有良好的售后服務。主要周邊使用模塊化設備，模塊有較高的集成度，須具備同一機箱多種模塊混插功能，所有設備滿足220V供電，有良好的散熱防塵功能。
1、三個播出頻道SDI切換器及應急切換器：系統采用16X2 SDI播出切換器，切換器要求具備靜音切換功能( 嵌入音頻）,帶均衡和時鐘恢復，雙RS232控制口，防止切換卡擦聲；所使用的播出頻道切換器必須具有切換鎖定功能，防止誤操作；必須具備斷電直通功能。要求切換器具有雙串口控制，保證播出的安全性。每個頻道都要求使用主備雙切換器，主備切換器進自動3選1切換，可實現自動互備功能，選用的3選1應急切換器必須具備斷電直通功能。
2、數字時基技術要求：每個頻道均需配置數字時基；要求：10bit、13.5MHz,采用／4:2:2數字格式處理／具備掉電直通功能，支持嵌入音頻，
3、數字鍵混技術要求：每個頻道均需配置數字鍵混合放大器，要求：支持嵌入音頻，2路數字鍵混，PST、PGM模擬監視,雙RS232遙控接口，支持掉電直通功能。
4、音頻均衡處理器：每個頻道配置一臺數字音頻處理器，要求：嵌入音頻SDI輸入輸出 ，音頻自動限幅 ，提供模擬監看監聽，斷電直通功能 ，使得滿足整個頻道的音頻符合同一標準要求。
5、SDI數字視頻分配板，SDI一分八。
6、SDI解嵌+D/A設備：數字信號轉模擬信號，用于末級輸出和數字信號電視墻的監看。
7、A/D+嵌入設備：模擬信號轉數字信號，外來中央一套、安徽衛視兩套主備模擬信號轉數字后進播出切換器。
8、模擬分配，根據投標廠家方案要求足量配置。
9、數字模塊設備機箱： 數字模塊設備機箱要求雙電源，可直接上標準19英寸機架,與周邊模塊設備同一品牌。
10、數字字幕臺標機要求 （2臺，其中1臺作為2個頻道字幕的備份）：具備網絡字幕功能，字幕及臺標的播出受控自動播出控制軟件，字幕臺標機應有廣播級通道指標，采用全數字4：2：2信號處理方法，同屏支持多種字體，每種字的字體、字號、顏色、加邊、傾斜、字間距可以分別定義。滾動方向可選，顯示位置和窗口大小可調、可對窗口進行修飾。滾動速度及次數可調?？山o滾動內容設置不同顏色的背景。滾動內容可實時修改。同屏支持多個不同方向的滾動文件。滾動的同時可出字幕。同屏應支持多個局部動畫和32bit滿屏動畫播出，支持動畫文件播出，動畫播放位置可調整，時間和次數可選。在播動畫的同時不影響其他操作，如：出字幕、滾動、調圖等。
11、系統應充分考慮配置，GPS授時，5寸時鐘、同步信號發生器等設備。
12、為了確保外來素材的交換安全及實現全臺播出、制作、新聞和廣告的聯網安全，構成網絡化、智能化的數字硬盤播控系統，系統要求配置一臺IP硬件防火墻，用于制作網和播出網之間素材隔離確保播出安全，一臺USB硬件防火墻，用于隔離各種外來移動硬盤的病毒。
六、技術標準
技術標準直接影響播出系統及全臺網絡的連接和質量，因此要采用國際通行的技術標準，系統總體要求達到廣播級甲級標準，同時滿足以下標準：
《4：2：2數字分量圖像信號的接口》GB/T 17953-2000
《數字分量演播室接口中的附屬數據信號格式》GY/T 160-2000
《數字電視附屬數據空間內數字音頻和輔助數據的傳輸規范》 GY/T 161-2000
《演播室串行數字光纖傳輸系統》GY/T 164-2000
《電視中心播控系統數字播出通路技術指標和測量方法》GY/T 165-2000
《數字分量演播室的同步基準信號》GY/T 167-2000
《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T 16-92
《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》GB/T 50311-2000
《建筑與建筑群綜合布線系統工程驗收規范》GB/T 50312-2000
《出入口控制系統技術要求》GA/T 394-2002
《中華人民共和國公共安全行業標準》GA 38-92
《民用閉路監視電視系統工程技術規范》GB 50198-94
《工業電視系統工程設計規范》 GBJ 115-87
《彩色電視圖像質量主觀評估方法》 GB 7401-87
《彩色電視圖像傳輸標準》 GB 1583-79
《有線電視系統工程技術規范》 GB 50200-94
對110KV變電站綜合自動系統進行改造，主要是為了實現變電站的經濟運行，同時也為了保證電力系統的安全。在技術改造過程中，通過計算機技術以及通信技術的合理運用，為新的控制技術提供支持，使變電站在監視以及控制方面的自動化水平得到進一步的提高。另外，還要在管理、技術等方面做好協調工作，提高變電站的綜合運行水平。
一、綜合自動化系統存在的問題
110KV變電站綜合自動化系統主要存在以下三個方面的問題：第一，雖然國家電網公司已制定了變電站設計的相關典型規范，但在具體實施過程中還存在著一些問題。第二，變電站綜合自動化系統未能與現行的電力管理體制形成一個有機的整體。由于沒有將變電站綜合自動化系統納入電力管理的范疇，使得其在正規化以及標準化方面的發展十分緩慢，也沒有可靠的制度保證，同時也不利于運行和維護工作的順利開展。另一方面，與變電站自動化系統相關的專業劃分過于生硬，忽視了專業之間的內在聯系。一旦相應的設備出現缺陷，在檢查分析時容易出現效率低下以及互相推卸責任的情況，不利于問題的解決。第三，變電站工作人員素質不高。要想充分發揮變電站綜合自動化系統的作用，除了系統本身的完善與進步之外，還需要一批專業素質過硬、業務能力強的運行維護人員。
二、自動化改造的主要內容及相關技術要求
110KV變電站自動化系統改造的內容主要包括一次設備的改造和二次設備的改造等兩個方面，現論述如下：
（一）改造一次設備及其技術要求
一次設備的改造包括以下四個方面的內容：第一，改造高壓開關柜。為了防止誤操作的發生，需要完善機械以及柜間距離，還要求隔離物具有良好的阻燃性能，同時要起到絕緣支撐作用。采用的方法是利用絕緣護套來增強相對地間和母線導體間的絕緣水平以及采用額定電壓為12KV及最高工作電壓為75KV的電流互感器，使其達到使用工況要求的絕緣水平。第二，改造斷路器。通過改造可以實現無油化并完善遙控操作功能，同時還能提供準確的位置信號。另外，還要將斷路器的輔助觸點改造為雙輔助觸點接線，這樣能有效的防止信號誤發。第三，改造電壓保護設備。要對10KV中性點加裝自動跟蹤以及調諧的消弧線圈，或者以小電阻接地；同時，還要將避雷器更換為無間隙金屬氧化物避雷器。第四，改造主變壓器輔助元件。為實現遙控操作，需要改造中性點隔離開關。同時，通過改造實現對分接開關的本地以及遠程遙控。
（二）改造二次設備及相應的技術要求
對二次設備的改造主要有以下內容：第一，要使斷路器控制回路簡單化，增強其可靠性，同時杜絕迂回接線；使測控單元以及信號、控制等方面實現電源分離；一旦控制回路出現斷線、無控制電源等情況，要及時進行遠方報警，同時要保留相應的故障信號。第二，當變電站的保護回路設有單獨的熔斷器時，要加強保護。一旦保護回路直流消失，要及時遠程報警。第三，重合閘要實現自動投退。在遙控和在當地合閘后應自動投入電源，同時其放電回路自動斷開；在跳閘之后，要自動退出重合閘電源，同時重合閘要實現自動放電。另外，還要根據需要加速和一次重合閘，當系統穩定措施裝置出現動作跳閘等情況時，要自動閉鎖重合閘。第四，斷路器位置信號燈具使用發光二極管等節能燈具，不僅節能環保，而且還可以提高可靠性。第五，要針對具體情況對中央信號裝置進行必要的改造，另外還需要改造加裝遙控與合閘閉鎖回路等設施。
在進行二次設備改造時需要注意的事項有以下幾個方面：首先，要確保變電站所接的電壓互感器二次回路只有一個接地點，同時要在PT接口屏地排處設置接地位置。其次，要按照安全管理規定將電流互感器中性線的接地點設置于保護室之內，同時要確保一點接地。最后需要注意的是，要保證控制電纜屏蔽層為兩點接地。
三、自動化改造中需要重點把握的問題
（一）改造一、二次設備
110KV變電站在無人值班時，對一、二次設備在穩定性和可靠性方面提出了更高的要求。只有設備穩定可靠，才能大大降低值班員的工作強度，使其能夠有更充裕的時間用于監控和操作，對于設備出現的故障以及事故也能及時的進行處理，從而提高了工作效率。
（二）完善遙信、遙測、遙控以及遙調等動能
變電站在有人值班時只具有遙信和遙測功能，而不具備遙控功能。前兩項功能主要是為調度自動化服務，因為調度關注的遙信量比較少，在變電站無人值班時監控值班人員主要依靠監控系統來了解變電站的運行情況。因此，在無人值班改造中所采集的信息要盡量做到全面，要達到一定的信息量要求。
（三）要努力提高數據通信處理的能力
110KV變電站對數據通信處理能力的要求很高，在實時性、可擴展性、可靠性和信息傳輸容量方面都要達到相應的標準。為了保證信息數據傳輸的可靠、唯一以及一致性，需要在自動化改造過程中應用電力實時數據傳輸規約，要在網絡通信和常規串行這兩種通信方式之間實現自動切換。由于自愈光纖通信網絡具有可靠性強、速率高的特點，因此要充分加以利用。
（四）重視監控系統的作用
變電站裝設安全視頻監控系統具有防火、防盜的功能，同時還能在輔助巡視、事件記錄和管理方面發揮作用，是無人值班變電站得以安全運行的重要技術手段。整個安全監控系統包括監視設備、防盜設備以及主機等部分，值班員可以利用安全監控系統實現對變電站的可視化監控。
（五）重視對計算機電源系統的改進
在改造工程實施的過程中，為了實現后臺機、網絡設備以及通信主機等設備的不間斷供電，需要使用交流電源。如果以上這些設備斷電的話，將會使變電站失去應有的監控，同時還會丟失歷史數據。以往變電站使用的電源都是UPS的電池，但是在實踐中我們發現，UPS的電池如果維護不及時其容量在使用兩年之后會大幅度的降低，一旦失去市電的供應，一些重要設備在供電時間上將得不到有效的保證。因此，在進行自動化改造時，需要安裝在線式逆變電源并只允許重要負荷進行連接，在電池容量配置方面應摒棄以往根據經驗來選擇電池容量的做法，應根據變電站的實際情況進行統計和分析，確定更合理的方案。
（六）提高防誤操作系統的穩定性
變電站綜合自動化防誤操作系統主要由五防管理機及后臺監控機組成，尤其是后臺監控機防誤閉鎖功能的加入，可以與五防管理互為備用，這樣就實現了雙重防誤閉鎖管理。為了使五防系統能夠更為準確、可靠并高度自動，應充分利用計算機網絡技術與數字處理技術實現五防系統的數字化、網絡化，將其與監控系統的“遙控”部分合為一體。同時，還應進一步完善五防系統和監視系統軟件，實現在線監測和遠程控制。
四、總結
綜上所述，110KV變電站綜合自動化系統在進行技術改造時還存在著很多問題，諸如缺乏統一的標準、管理水平低下以及工作人員素質不高等，這就需要電力部門和電力工作人員在實際的工作中采取一些有效的措施來加以改進，不斷的總結工作經驗，積極參與變電站綜合自動化系統的建設，為電網安全、高效、經濟的運行貢獻自己的力量。
1 數字化增壓點升級改造總體技術
數字化增壓點改造技術將數字化控制技術與現場生產工藝結合，通過在管線及設備上增加遠傳儀表，流程上增加電動閥門，更換手動收球裝置為自動收球裝置，將離心泵更換為混輸泵等改造，并且自主開發增壓點改造自控系統PLC程序以及站控程序，在功能上實現了“油氣混輸、遠程監控、流程自動切換”；在管理上實現了“將站點變成流程中的裝置”，可以實現無人值守。通過該技術的運用，將原“基本生產單元（增壓點）管理”升級為“生產管理單元（作業區）管理”，由作業區直接管理油水井，實現數據流與業務流的統形成“一級半布站”新型生產管理模式。
3.1 PLC程序結構劃分
數字化增壓點實現的控制功能可分為五大塊，每個程序塊功能區分有嚴格的界。主程序的結構清楚明了，主程序里直接調用功能模塊，每個功能模塊是一個整體，只留出了參數的輸入和輸出接口，主程序調用時只需進行參數傳遞，每個功能塊被調用后對輸入值進行計算，執行完后重新回到主程序繼續執行下面的程序。模塊化編寫的程序結構清楚，但程序執行過程較復雜，程序的可讀性很強。
3.2 PLC模塊程序的設計3.2.1 模擬量采集模塊
模擬量采集模塊主要完成現場模擬量采集和計算工作，通過AI模塊把現場儀表的電流數值（通常為4到20毫安電流）采集到模塊中并轉換為6400到32000的通道裸數據，CPU根據編寫好的程序對裸數據進行計算，將裸數據轉換為現場的工程值。
3.2.2 流量計算模塊
站點瞬時流量的采集有三種方法，一是通過采集脈沖數計算瞬時流量，二是通過采集模擬量來計算流量（通過模擬量模塊計算），三是通過RS-485通訊直接讀取瞬時流量和累積流量（通過MODBUS模塊計算）。不管采用哪種方法都可以通過對應模塊實現。
3.2.3 泵的啟?？刂颇K
泵的啟?？刂颇K主要實現輸油泵或注水泵遠程啟動和停止，通過DO模塊和繼電器聯動操作實現遠程啟動和停止，繼電器的線圈正極端接到DO通道上，常開觸頭并連到啟動按鈕，常閉觸頭串接到停止按鈕上。工作時，通道發生高電位信號來驅動繼電器，繼電器線圈在得電后常開觸頭閉合泵啟動，常閉觸頭斷開泵停止。
3.2.4 泵的變頻輸油控制
標準站點要實現連續輸油，也就是說輸油泵的轉速隨著罐液位的變化而變化，當液位高于設定值輸油泵轉速加快，當液位低于設定值時泵的轉速減小，調整泵的轉速目的是盡可能的保證罐液位趨于設定值，使用PID算法可以實現此功能。
3.2.5 MODBUS通訊模塊
Modbus 協議是應用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協議，控制器相互之間、控制器經由網絡（例如以太網）和其它設備之間可以通信。它已經成為一通用工業標準。有了它，不同廠商生產的控制設備可以連成工業網絡，進行集中監控。
4 數字化增壓點改造技術應用情況
數字化增壓點改造技術在采油五廠麻黃山北作業區進行了該數字化新技術的先導性試驗，實現了“油氣混輸、遠程監控、流程自動切換”先進功能；姬六轉已經完成數字化改造部分，數字化建設部分完成后即可接入姬五聯中心管理。麻黃山北作作業區調控中心系統建設也已經完成，實現了姬五聯所轄站點、油水井集中管理，同步運行，增加了標清遠程視頻會議系統的遠程交互功能，生產與決策并舉。通過以上改造，實現了采油廠員工從井場到增壓點，最終到作業區的有序收縮，為優化勞動組織結構創造了條件。
參考文獻
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）31-0082-03
1 概述
變電站作為電網系統中電能輸送、分配調度的重要中樞，其技術水平的高低直接影響到電網系統運行的安全穩定。國內外電力用戶和變配電設備制造商均普遍關注變電站綜合自動化系統的研究，在充分結合各種先進技術的基礎上，努力提高變電站的綜合自動化技術水平。近幾年，隨著計算機技術、電力通信技術、電力電子技術、傳感器技術等先進技術的進一步加深完善，尤其在IEC61850標準頒布以后，數字化變電站綜合自動化系統已成為修建變電站和改造變電站首選的自動化方式。數字化變電站技術的出現，能夠很好地解決常規變電站IED設備間不能完全兼容和數據信息不能實時通信互享間的缺陷，實現了變電站自動化技術優勢的充分發揮。結合實際工作經驗，對常規變電站數字化技術升級改造要點進行分析探討就顯得非常有工程實踐和研究意義。
2 基于IEC61850標準的數字化變電站GOOSE組網方案
按照IEC61850綜合自動化變電站標準要求，數字化變電站由過程層、間隔層和站控層組成。由于數字化變電站的數字信息通信網絡集成化程度較高，IED設備間數據的傳遞與共享在很大程度上依賴網絡通訊規約的統一轉換。
為了確保數字化變電站網絡通信的實時可靠性，站控層與間隔層間的網絡組網方式應按照冗余以太網架構進行組網，且其數據傳輸速率應不低于100Mbps。整個數字化變電站網絡宜采用雙星型結構，并采取雙網雙工通信方式進行數據傳輸，通過富裕的網絡冗余度，確保站控層各種監控工作站、五防工作站、遠程調度、服務器數據庫間數據信息的實時可靠通信。過程層與間隔層間數據信息通信網絡主要采用GOOSE和SV兩類信號進行傳輸，通過GOOSE信號網絡的雙網雙工運行方式，確保同IED設備間數據信息資源的無縫通信共享。如某220kV變電站共有220kV、110kV、10kV三個電壓等級，其站控層采用雙網星形結構的組網模式，而間隔層分別以220kV和110kV兩個部分的測控、保護、故障記錄等IED設備裝置進行子網組建，經GOOSE A網和GOOSE A網接入到站控層中。常用的220kV數字化變電站組網方案如圖1所示。
3 常規變電站數字化升級改造技術要點
常規變電站數字化升級改造，主要是實現一次設備的智能化和二次設備的集成網絡化，對數字化信息進行統一集成建模，將物理設備進行數字網絡地址虛擬化，結合標準的IED61850標準通信規約建設規范的網絡通信平臺，實現不同IED設備間數據信息資源的遠程傳輸和實時共享，建設滿足調控運行安全可靠、節能經濟的現代化智能變電站需求的完善數據通信網絡。
3.1 基于IEC61850標準進行統一集成建模
建立基于IEC61850標準的集成統一通信網絡，是常規變電站進行數字化升級改造的重要保障基礎。各種支持IEC61850標準的IED電子設備將逐步取代常規非IEC61850通信規約的產品，進而實現間隔層中不同測控、保護、事件記錄IED設備間數據信息資源的實時通信共享。站控層中，通過支持IEC61850標準的后臺軟件、監控工作站、五防工作站、遠動工作站以及接入其他IED智能設備的統一通信規約轉換，進而建立滿足IEC61850標準的統一集成模型，建立基于IEC61850標準的變電站綜合自動化系統，確保變電站調控運行安全可靠地進行。
3.2 設備操控的智能自動化功能實現
對于常規變電站自動化系統中的過程層設備，由于DL斷路器、DS隔離刀閘等一次設備暫不具備自動數字化轉換功能。因此，在進行變電站數字化升級改造過程中，對需要進行分散控制的過程層開關類設備，應在現地采用智能操作箱等對設備相關數據信息的數字化處理，并經過GOOSE數據通信網絡與間隔層中的IED測控、保護、事件記錄等電子設備進行實時通信。DL斷路器系統、DS隔離刀閘系統等過程層開關設備的現地智能化處理，確保保護、測量、遠程操控等命令可以通過光纖以太網網絡準確到達變電站的二次繼電保護系統中，進而實現與DL斷路器、DS隔離刀閘等操作機構數字化網絡接口的實時通信，實現站控層的遠程智能自動化操控。
3.3 數據采集合并單元實現模擬量分散采樣
常規變電站系統中均采用傳統互感器，而數字化變電站則需要電子式互感器采集現地數據信息。因此，為了實現模擬量的分散采樣，采用基于IEC61850標準的MU合并單元對常規互感器所采集的模擬量進行同步分布式采樣，實時轉換成對應的數據信號，且數字信號嚴格按照IEC61850-9-1或IEC61850-9-2標準要求輸出并送往間隔層中相關的測控、保護、事件記錄IED電子設備中，完成對應數據信息的實時采集。
3.4 數據信息及調控命令的集中式處理
集中分散式結構是變電站數字化升級改造的主要網絡架構，采用支持IEC61850標準的站控層設備構成整個數字化變電站的運算分析核心，并通過滿足IEC61850標準的網絡通信與間隔層IED設備、過程層MU合并單元等進行實時數據信息通信共享。對于變電站系統中的220kV、110kV高壓進出線、主變等通過一套或數套支持IEC61850通信規約標準的集中式測控、保護、記錄裝置（每組均按照冗余模式進行組網配置），構成完善的基于IEC61850標準的數字化變電站自動化系。對于35kV及以下的中低壓單元，由于基本采用室內開關柜形式，因此可以在開關柜中分布裝設滿足IEC61850標準的間隔層IED電子設備，分散采集開關柜中的相關數據信息，并通過統一規約的通信通信網絡，實現與站控層相關功能單元的實時通信，完成測控、保護、遠程操控等數字網絡化功能。
3.5 信息的安全性
由于數據信息通信的安全可靠性直接關系到整個數字化網絡系統的調控運行的安全可靠性，因此，在變電站數字化升級改造過程中，必須考慮二次系統的安全防護問題。應結合變電站調控運行特征并結合IEC62351安全標準建立完善的數據信息安全防護策略，如采取閉環網絡訪問、密碼權限訪問、防火墻等來加強數據信息通信共享的安全防護性能，確保數字化調控系統安全穩定地
運行。
4 結語
數字化變電站技術升級改造工程是電力公司變電站升級改造建設中新的里程碑，同時也是變電站建設發展的重要方向。經大量工程實踐改造效果表明，基于上述技術的變電站自動化系統數字化升級改造后，各個IED設備均能正常穩定運行，各類數據實時采集、遠程傳輸、運算分析無誤，繼電保護和自動控制裝置動作可靠正常。充分說明，基于上述技術的數字化變電站升級改造，能夠滿足電網系統調控運行的安全可靠、經濟穩定運行的功能要求，相信在不久的將來，數字化變電站技術升級改造將會在我國變電站系統中蓬勃發展。
參考文獻
[1] 魯國剛，劉驥，張長銀.變電站的數字化技術發展[J].電網技術，2006，30（S2）：517-522.
中圖分類號：TP206 文章編號：1009-2374（2016）09-0022-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.09.010
儲罐是化工企業生產、運輸、儲存過程中的重要設備，其具有儲存量大、布置分散、占地面積廣等特點。我國自20世紀90年代初引進液位儀表自動測量技術以來，在儲罐參數測量的精度、保護人員安全、降低勞動強度等方面都有了明顯的提升。但隨著生產經營規模及油品種類的增加，罐區范圍也越來越大，原有的罐區管理方式已不能滿足實時性，升級和改造化工儲罐的監控系統迫在眉睫。
1 化工儲罐的改造技術要求
筆者所在單位共擁有21臺不同儲存容量的儲罐，分別存放硫酸、液堿、硝酸、甲醇、甲苯等。在自動化技術改造前，罐區監控主要由人工巡檢完成，機泵由人工啟動，儲罐存放的物料量無法實時準確地計算。罐區收付液管道大部分未安設質量流量計，人工儲罐、地磅計量數據作為物料收付時的結算依據。在高危區，設有可燃氣體檢測探測器，在值班室安裝報警柜，并由當值人員負責監督報警。
對化工儲罐自動化改造技術的要求如下：由系統采集儲罐的重要數據，如壓力、溫度、液位等，并在監控界面上實時地顯示。機泵要求遠程遙控，并具有緊急狀態時就地操作的功能。由于生產任務緊迫，加之遠程控制閥門的安裝需要火焰切割、焊接等工序，因此暫定主要工藝管道上的遠程控制閥門先預留安裝位置，待后期二次改造。儲罐的收付料流量暫以雷達液位計量、地磅計量為準，其數據要進入控制系統。后期二次改造時，在儲罐加裝物量流量計，實現全自動計量控制，并將可燃氣體的實時采集報警信號，發送至PLC系統，在無人值守時，記錄報警信息，并供日后查詢，實現全自動化管理。
2 自動化系統改造的總體設計
2.1 儲罐監控儀表的設置
根據儲罐的改造技術要求，對儲罐加裝導波雷達、溫度變送器、壓力變送器等儀表，負責采集儲罐內液體所有的數據。本次改造采用的MT-2000型導波雷達物位計，其流量計信號以4～20mA的模擬信號進入系統。在測量時，該裝置幾乎不受任何環境干擾，可以提供長期、穩定的數字量或模擬量的物位信號。
將機泵的開關回路改造成可供自動或人工控制的回路，并在泵房內安裝自控/手動切換控制箱。可燃氣體報警柜的報警輸出信號，以24V開關量的形式輸入系統。
2.2 控制網絡的設置
控制網絡采用的是基于遠程I/O站點的現場總線控制網絡，即遠程I/O站點將以模擬信號的形式采集儲罐儀表信號，并作為整套現場總線控制網絡中的從站，負責與主控制器進行通訊?，F場總線控制系統分為五個部分：第一部分是現場傳統型的設備；第二部分是放置于危險區域的防爆遠程I/O站點，負責直接采集儲罐現場信號；第三部分是有現場總線接口（PLC的CPU單元）的控制器；第四部分是I/O站與主控制器的連接附件和現場總線；第五部分是I/O站與現場設備的連接附件和電纜。
2.3 人機交換界面的設置
本系統人機交換截面，是利用MCGS組態軟件，在Windows環境下，快速構造和生成上位機監控系統。通過MCGS組態軟件的驅動程序，其實現與外部設備的數據交換，包括采集數據的接受和發送指令。MCGS的驅動程序包括VB和VC程序設計語言，操作人員通過MCGS組態軟件，可實現對PLC編程，調試、監控廠區內儲罐的實際情況，并可通過該人機交換界面實現歷史數據存儲、查詢、儲罐容量計算、打印等操作。
2.4 PLC控制系統的構成
該系統采用的是西門子S7-200PLC控制系統，集成了一定數字I/O點的CPU（包括CPU221、CPU222、CPU224、CPU226、CPU226XM）。數字量擴展模塊包含EM221、EM222、EM223；模擬量擴展模塊包含EM231、EM232、EM235；通訊模塊包含EM277、EM241等，可直接與現場I/O點從站連接，并接受從站輸入或向從站輸出0～5V的直流信號。
3 監控系統程序的設定
3.1 系統的控制程序
改造后的儲罐監控系統分為自動和手動兩種操作方式，具體采用哪種工作方式，要在系統啟動前，通過安裝于泵房內的切換按鈕實現，并在切換的同時，將相應的信號輸送到PLC，以調用相對應的子程序。在自動模式下，由S7-200PLC接收各從站采集現場儲罐液位的數字信號，經過程序的計算并得出液位值后，再與主調節器給定的液位值做出比較，得出偏差。在通過兩級PID的調節后，電動調節閥輸出相應的控制量信號，驅動負載以實現液位的精確控制；手動操作，就是由人工來調節儲罐的液位。
控制系統的控制箱內設置了3臺PID控制器，分別控制甲類罐組、酸堿罐組及甲醇罐組。PID的回路采用的是回路表的組態信息和輸入信息，簡化了系統的PID運算。同時為了控制和監視PID的運算，該系統還采用了其中9個主要參數作為判斷控制精確性的依據，這些參數為給定值SPN、過程變量當前值PVN、輸出值MN、過程變量當前值PVN-1、增益KC、積分時間TL、采樣時間TS、積分項前值MX、微分時間TD。PID參數先根據自設定的方式進行整定，再根據實際的情況做出調整。
3.2 數據的采集程序
導波雷達物位計MT-2000按照一定的掃描周期，連續采集有關的模擬量、開關量等數據信號，將運行過程中的參數、輸入輸出狀態、操作信息、異常情況等，利用I/O從站并經過AD轉換后，輸入PLC得出一個16進制的數字，再經過系統的量程和十進制轉換，才能在人機交換顯示屏上顯示出讀數。
3.3 閥門的開關程序
在罐區所有重要管道上的氣動閥門都要有狀態回信，并能夠通過繼電器回路完成開關量輸出點對氣動閥門的開關控制。在上位機MCGS程序中，通過相同狀態下的“不可用”設置，可防止出現與閥門的現有狀態相同的重復性控制命令。例如：當上位機MCGS程序根據閥門的回訊，顯示閥門的當前狀態為“開啟”時，“開閥門”按鈕將顯示失效狀態，操作人員只能點擊“關閥門”按鈕。在每次的操作過程中，系統均會提示二次確認的對話框，以免誤操作。
3.4 罐裝平臺的控制程序
考慮到生產任務緊迫，罐區易燃易爆，無法實施動火處理的原則，在主要工藝管道上，先預留遠程控制閥門的安裝位置，待后期生產淡季時予以二期改造?，F階段，浙江嘉興嘉化物流有限公司罐裝平臺進、出料暫行高報（到達某一設定液位高度）、高切（到達設定最高液位高度時，切斷主進料泵）、低報的辦法，并發出聲光報警信號的原則。
二期整改時，將徹底實行罐區的自動計量、自動灌裝的設計。其主要設計思路如下：
在原罐裝的管道上，安裝遠程控制閥門，再將質量累計信號和流量計的流量信號接入到監控系統中。同時，在槽車罐裝管線上，還要安裝一條管徑稍小的管路并加裝遠程控制閥門，以保證計量更為準確，并將閥門的狀態和控制信號接入到PLC系統中。在每次開始灌裝前，都要同時將這兩個閥門打開，當加裝量至設定值時，關閉主閥門，灌裝完畢時，再關閉小閥門。
在上位機MCGS系統中，操作人員可預設灌裝預裝量M0值。開始罐裝前，監控系統將根據檢測到的罐內現有的讀數，與預裝量M0相加得出儲罐的目標值MX。如果設M為監控系統檢測罐內的實時累計量讀數，δ為距離目標值MX的特定值，則當M距離目標值MX為δ時，大閥門將會自動關閉，小閥門繼續灌裝，直到罐量為目標值MX，小閥門關閉，灌裝完成。
3.5 SQL數據庫的查詢
MCGS組態系統提供了訪問SQL數據庫的控件，通過該控件可在MCGS畫面中便捷地訪問和編輯數據庫。通過輸入數據庫的查詢函數，可對篩選數據庫中的相關數據，并由控件中的統計函數，計算最大值、最小值或平均
值等。
罐區監控系統的實時監控數據均儲存在SQL數據庫中，其數據變化是以動畫的形式展現，當啟動查詢程序后，界面將彈出“查詢條件對話框”，輸入查詢條件（自動生成SQL的查詢語句）后，點擊“確認”便可自動生成查詢的數據信息。
3.6 系統的安全保障措施
該系統中的控制箱操作站，實現對整套系統的數據采集、控制操作、狀態監視等功能操作。MCGS組態系統對超出儲罐儲存范圍的量將發出報警，提醒技術人員適當地修改系統的參數。系統還對每一個操作人員進行了權限劃分，實現了分級操作，避免現場操作人員的誤動作。所有I/O模塊都具有硬件和軟件的自診斷功能，模塊與端子分離，其通道與現場的信號相互隔離，以便現場能夠及時更換，縮短監控系統的維護時間。當系統出現故障時，監測信號會持續輸出，將事故的影響降至
最低。
4 結語
化工儲罐監控系統在自動化改造完成后，操作人員可在監控室內實時地查看罐區現場的儀表情況，遠程控制設備的自動開閉，減少了操作人員在重大危險源地檢查的頻率，縮短了停留的時間，降低了事故發生的概率。在現有的化工行業生產經營模式下，從降低成本和安全生產的角度來分析，對化工儲罐自動化監控系統的改造，是一個利國、利民、意義深遠的決策。
參考文獻
2控制系統
電力控制系統實現了電氣設備運行的優化配置，為發電設備調度提供了多元化作業平臺。電力信號是傳輸用電指令的主要載體，借助電力信號可實現系統調控的自動化模式，幫助企業解決發電設備調度運行的不足?；谧詣踊萍几牧稼厔菹?，電力企業開始把用電信號與智能系統聯用，擴大了電信號工作范圍及調控領域。對發電數據實施跟蹤采集，及時收錄于發電相關的數據信息，為控制室調度提供真實的參考。
3監控系統
對機組數據及時存儲是信息系統的主控功能，機組控制室人員有選擇地存儲數據信息，為發電站發電使用與分配提供參考。水電站采用事故報警技術，實現故障的自動化報警與處理，這也是增容改造中不可缺少的一部分。例如，為了適應水電站自動化平臺的傳輸要求，需做好水電站內部用電、用水、用氣的安全監控，科學地利用智能化口令完成事故報警操作。
4水輪機增容綜合改造方案
更換水輪機轉輪及附屬設備改造。將現有水輪機轉輪更換為HLJF3017-LJ-120，更換原發電機原線圈，采用云母復合薄膜材料纏裹導線，復合絕緣紙作襯墊，占用空間較小。絕緣材料的更新不僅使絕緣等級提高到F級，增設機前蝶閥，型號為D941X－0.6，DN1800，對電站自動化控制系統改造。4.1水輪機參數水電站先用水輪機型號為HL240-LJ-120，依據HL240-LJ-120機組型譜圖可知，發電機效率η電=95%，則水輪機單機出力為:N=N裝/η電=1250/0.95=1316kW根據電站的設計水頭及水頭變化范圍，查HL240-46模型綜合特性曲線見圖1。(1)確定水輪機轉輪直徑根據HL240系列轉輪綜合特性曲線上查得模型最優單位轉速η11m=72.0γ/min，模型最高效率ηmax=91.5%，自η11m點作水平線與5%出力限制線相交，交點相應的單位流量Q11=1240L/s。(2)計算效率修正值對混流式水輪機，當H＜150m時，用下式計算，其中D1M=0.46m，ηM•max=91.5%，D1=1.20m，故:4.2替代水輪機轉輪參數根據電站的設計水頭及水頭變化范圍，查《反擊式水輪機轉輪暫行系列型譜》，選用HLJF3017系列。依據HLJF3017-35機組模型綜合特性曲線可知，見圖2，發電機效率η電=95%，則水輪機單機出力為:4.3更換新型轉輪的型式增容比較根據電站現狀及存在的主要問題，為充分利用水能和提高設備利用率，保證機組安全、穩定、高效運行，必須對水輪發電機組改造方案進行認真分析、論證。更換新型高效水輪機轉輪的型式增容根據電站的具體條件與技改目標優化設計采用新型的水輪機轉輪替代現狀水輪機轉輪，理論上可是電站增容20%左右。施工工期短，投資較低，對電站正常運行影響不大。(1)HL240與HLJF3017轉輪的性能比較溫泉縣火炬電站HL240機組，在限制工況點單位轉速為72r/min，額定出力時的單位流量912.0L/s，而改造后的轉輪，限制單位流量期望值為1400L/s。經分析，在已有幾何參數相近、性能較優的轉輪篩選后，初選HLJF3017轉輪，二者參數對比見表1。(2)機組預期最大出力根據HLJF3017綜合特性曲線，在設計工況單位轉速74.6r/min時，單位流量Q1'=1190L/s，效率η為89.35%，根據計算可知，機組出力可達到1600kW，增幅在3%左右，可使水輪發電機組得到比較充分的利用。(3)空化系數的比較一般來說，空化系數隨著比轉速的增加而增加，由表1可見，HLJF3017轉輪與HL240轉輪相比，HLJF3017的過流能力大于HL240，而空化系數σ卻小于HL240，說明HLJF3017轉輪的優越性。HL240機組的單位轉速為73.3r/min，限制單位流量為1240L/s，空化系數為0.19;而HLJF3017的限制單位流量為1400L/s，空化系數為0.103。由此可見，HLJF3017轉輪比HL240轉輪，過流能力大為提高，空化系數不但沒有增加反而有大幅度的下降。(4)效率特性比較根據HLJF3017轉輪和HL240轉輪模型特性曲線，得出兩轉輪在轉速為74.3r/min時，模型效率對比表見表2。由表2可知，當1.095m3/s＜Q＜1.4m3/s的運行區域，HLJF3017的效率要比HL240的高出4%左右，在小流量運行時，HLJF3017能保證在枯水期的運行，也就是說，更換轉輪后，除增加單位流量帶來的發電量外，還能額外獲得水力效率提高增加的發電量。單機流量由原設計7.5m3/s增加至8.0m3/s(上述計算含第三章水能計算均按單機流量8.0m3/s計算)。根據上述比較，可以看出采用HLJF3017轉輪替代現有HL240轉輪，可使機組出力從1250kW增加至1600kW。因此，根據電站現狀及存在的主要問題，為充分利用水能和提高設備利用率，保證機組安全、穩定、高效運行，必須對水輪發電機組改造方案進行認真分析、論證。更換新型高效水輪機轉輪的型式增容根據電站的具體條件與技改目標優化設計采用新型的水輪機轉輪替代現狀水輪機轉輪，理論上可使電站增容20%左右。施工工期短，投資較低，對電站正常運行影響不大。
