110kV變電站綜合自動化系統(tǒng)改造的研究

張穎耀

摘要：我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，社會對于電力系統(tǒng)的需求不斷增加，如何建立具有良好的穩(wěn)定性與安全性的供電系統(tǒng)成為了電力事業(yè)工作者的重要目標(biāo)。變電站是配電系統(tǒng)中的關(guān)鍵，只有保證其穩(wěn)定運行，才可以實現(xiàn)供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定為社會提供電力資源。以往的變電站難以適應(yīng)現(xiàn)代的電力系統(tǒng)的需求，對老舊變電站進(jìn)行改造勢在必行。本文對110kV變電站綜合自動化系統(tǒng)改造進(jìn)行了分析和研究。

關(guān)鍵詞：變電站 自動化 改造

0 引言

我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，為了滿足我國不斷增加的電力需求，電力系統(tǒng)的整體規(guī)模也在不斷的增大。隨著我國電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷增大，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性成為社會各界廣泛關(guān)注的重點問題。變電站是整體電力供電系統(tǒng)中的重要的環(huán)節(jié)，同時也是關(guān)系到整個電力系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵。以往傳統(tǒng)的變電站難以適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)的需求，并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，變電站的自動化已經(jīng)成為變電站發(fā)展的重要趨勢。變電站的綜合自動化主要是對變電站的二次設(shè)備進(jìn)行重新組合與設(shè)計，并且利用先進(jìn)的技術(shù)對變電站的主要設(shè)備與輸出實行全自動的監(jiān)控、測量、控制、保護(hù)與調(diào)度等操作。變電站的綜合自動化是將計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)與通信技術(shù)等多個專業(yè)技術(shù)進(jìn)行綜合。110kV變電站的綜合自動化改造，可以有效的改進(jìn)現(xiàn)有變電管理的模式，提高整體變電管理效率，促進(jìn)供電的安全與穩(wěn)定，具有十分現(xiàn)實的意義。

1 我國110kV變電站的現(xiàn)狀

現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)與自動化技術(shù)不斷發(fā)展，變電站的自動化水平得到了很大的提高?，F(xiàn)代供電系統(tǒng)的自動化已經(jīng)成為現(xiàn)代變電站發(fā)展的重要趨勢，應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)等多種技術(shù)，對變電站的設(shè)備進(jìn)行控制，并且對變電站的運行情況進(jìn)行控制、監(jiān)控，實現(xiàn)全自動化的變電站工作模式。變電站自動化可以更好的實現(xiàn)設(shè)備間的信息交互，并且完成各種調(diào)度與控制的任務(wù)，提高變電站的供電效率，控制成本，提供更好的供電服務(wù)。

變電站在供電系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著重要的職能，負(fù)責(zé)整體電力系統(tǒng)中電能的分配與轉(zhuǎn)換，對于電網(wǎng)運行的安全性與經(jīng)濟(jì)性有著重要的意義?，F(xiàn)代社會對于電力系統(tǒng)的要求不斷增高，電機(jī)組的規(guī)模不斷增大，電力系統(tǒng)的控制難度也在不斷提高，如果依然采用傳統(tǒng)的變電站管理方式，則很難適應(yīng)新的發(fā)展需求。

傳統(tǒng)的變電站在供電系統(tǒng)中，缺乏良好的安全性與可靠性。傳統(tǒng)變電站的變電設(shè)備大多為電磁型和晶體管型，缺乏良好的可靠性，并且自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不具備自動診斷故障的能力，在進(jìn)行維護(hù)檢修時，只能通過定期的檢查，才能發(fā)現(xiàn)其中的問題，并且進(jìn)行調(diào)整。另外，傳統(tǒng)的變電站的供電設(shè)備，難以保證良好的供電質(zhì)量?，F(xiàn)代社會不斷發(fā)展，人們的生活水平日漸提高，家用電器以及各種用電設(shè)備對于供電質(zhì)量的需求不斷提高。變電站進(jìn)行供電時，要嚴(yán)格的保證頻率以及電壓符合標(biāo)準(zhǔn)，并且做好相應(yīng)的無功補償，從而保證供電在合格的范圍之內(nèi)。傳統(tǒng)的變電站缺乏良好的調(diào)壓手段，不能保證供電質(zhì)量的穩(wěn)定，難以滿足不斷發(fā)展的用電需求。傳統(tǒng)的變電站占地面積較大，征地方面的投資占變電站運營成本中很大的比重。而實現(xiàn)自動化的變電站在設(shè)備的采用上，已經(jīng)脫離了傳統(tǒng)變電站所采用的大體積的設(shè)備，減少了占地面積。

傳統(tǒng)變電站缺乏對供電過程中實時控制與計算的能力，電力系統(tǒng)如果要保證優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)的進(jìn)行供電，需要對供電系統(tǒng)進(jìn)行及時的監(jiān)控與管理，才能有效的控制供電系統(tǒng)的運行。另外，傳統(tǒng)的變電站難以對運行工況進(jìn)行良好的管理，無法對測試的信息進(jìn)行及時的處理與調(diào)度，從而造成參數(shù)采集難度過高，不利于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。與此同時，傳統(tǒng)的變電站管理上，維護(hù)工作量較大，并且維護(hù)難度高，整體設(shè)備的可靠性不足，難以保證管理效率。

2 自動化系統(tǒng)改造的優(yōu)勢

以往傳統(tǒng)的變電站自身由于存在一些缺點，所以做好變電站的自動化系統(tǒng)改造具有一定的意義，是保證電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運行的重要手段。新的變電站綜合自動化較傳統(tǒng)的變電站有很大的優(yōu)勢，主要可以體現(xiàn)以下幾個方面。

第一，新的自動化系統(tǒng)可以大大的提高供電的質(zhì)量，并且保證電壓的合格率。自動化變電站可以在供電中，對電壓進(jìn)行自動的控制，并且可以自動的對變壓器和無功補償進(jìn)行管理，提高無功補償?shù)暮侠硇?，減少損耗。

第二，可以提高變電站的安全運行。變電站的自動化管理系統(tǒng)主要利用計算機(jī)進(jìn)行控制，并且具備故障自診的功能，在出現(xiàn)故障時，計算機(jī)可以第一時間的發(fā)現(xiàn)故障，并且提供相應(yīng)的處理。計算機(jī)進(jìn)行控制除了可以自動的監(jiān)控故障外，還可以實時的發(fā)送系統(tǒng)運行信息，并且利用遙感裝置，實現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制和管理，提高系統(tǒng)的可靠性與安全性。

第三，加強電力系統(tǒng)的管理效率，促進(jìn)管理工作的進(jìn)步。實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化，可以將以往的監(jiān)測、抄錄、測量等工作通過計算機(jī)進(jìn)行處理，提高了測量的效率，減少了誤差出現(xiàn)的概率。工作人員只需要通過計算機(jī)輸出結(jié)果，就可以獲得整個系統(tǒng)的運行參數(shù)與狀態(tài)。并且，自動化系統(tǒng)具備良好的調(diào)度功能，為調(diào)度員提供實時的調(diào)度數(shù)據(jù)，提高整體管理工作的水平。

第四，采用自動化系統(tǒng)進(jìn)行改造，可以有效的減少變電站的面積，從而減少變電站的建設(shè)成本，控制整體投資。自動化的管理系統(tǒng)主要采用計算機(jī)技術(shù)，可以有效的實現(xiàn)資源的共享，并且整體控制系統(tǒng)集成化程度較高，體積小，功能多，同時還可以隨著計算機(jī)性能升級而整體升級，有效的控制變電站的建設(shè)成本。

第五，降低維護(hù)難度，減少人工勞動量。自動化系統(tǒng)中包括系統(tǒng)故障自動診斷，可以在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)自動做出診斷，減少維修的時間。與此同時，采用自動化系統(tǒng)進(jìn)行管理，可以減少人員值班工作量，通過自動化的記錄等行為，實現(xiàn)無人值班，提高人力資源利用效率。

3 110kV變電站綜合自動化系統(tǒng)改造

3.1 改造原則

變電站綜合自動化系統(tǒng)改造要遵守總體性原則，要將自動化作為整體電網(wǎng)系統(tǒng)中的一部分，并且服從整體電網(wǎng)的調(diào)度需求，符合整體設(shè)計的要求。自動化系統(tǒng)的功能與配置需要滿足電網(wǎng)的需求，保證供電穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的進(jìn)行。在自動化系統(tǒng)改造中，要保證電網(wǎng)的可靠性，利用自動化系統(tǒng)對變電站的工作情況進(jìn)行監(jiān)控。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時，要保證系統(tǒng)具有足夠的運行管理功能，保證對電網(wǎng)運行的管理水平提高有作用，保證系統(tǒng)的實用性。另外，在保護(hù)獨立性上，系統(tǒng)需要保證各單元的獨立性，并且通過與系統(tǒng)接口進(jìn)行對接，從而達(dá)到信息共享。最后，系統(tǒng)的設(shè)計要保證足夠的經(jīng)濟(jì)性，在保證技術(shù)含量的同時，追求整體系統(tǒng)的合理性與經(jīng)濟(jì)性。

3.2 綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計

變電站的綜合自動化系統(tǒng)在設(shè)計上應(yīng)該采用分布式的設(shè)計，利用計算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，并且將設(shè)備進(jìn)行分組，按照不同的電壓級別對輸電線路和變壓器等原件進(jìn)行設(shè)計。在系統(tǒng)設(shè)計中，還需要將二次功能的設(shè)備做好分配，避免誤操作，保證各設(shè)備的獨立性。系統(tǒng)的方案設(shè)計需要以無人值班為中心，將以往常規(guī)的操作方式進(jìn)行更改，實現(xiàn)計算機(jī)遠(yuǎn)程控制與管理。

3.3 功能實現(xiàn)

在自動化系統(tǒng)的功能實現(xiàn)上，要對以往的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行改革，改變以往的指針、報警系統(tǒng)等監(jiān)控系統(tǒng)，利用先進(jìn)的計算機(jī)自動化技術(shù)，取代常規(guī)的監(jiān)控系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)的采集上，要對模擬量、開關(guān)量、電能計量等多種參數(shù)進(jìn)行采集。對于事件順序的記錄上，要對斷路器的跳閘與合閘記錄、保護(hù)動作等多項數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和記錄，并且監(jiān)控系統(tǒng)需要具備足夠的內(nèi)存，可以存放定量時間的時間順序，做好相應(yīng)的時間記錄。在對測距與故障的記錄上，可以采用計算機(jī)記錄的方式，與故障錄波器進(jìn)行通信，實現(xiàn)對系統(tǒng)故障的監(jiān)控，并進(jìn)行故障記錄。操作人員在進(jìn)行系統(tǒng)控制時，通過CRT的屏幕對系統(tǒng)的各個設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制。

微機(jī)保護(hù)是自動化系統(tǒng)中的重要部分，也是影響系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)，在設(shè)計中需要重點關(guān)注。微機(jī)保護(hù)裝置需要具備足夠的靈敏性與可靠性，并且要具備良好的響應(yīng)速度與獨立性。在被保護(hù)的對象發(fā)生故障時，需要自動的進(jìn)行記錄，為故障分析人員提供依據(jù)。在對電壓與無功功率調(diào)整上，要注重對系統(tǒng)穩(wěn)定性的考慮，通過對后臺監(jiān)控軟件的使用，達(dá)到對整個系統(tǒng)監(jiān)控的目的。

4 結(jié)束語

變電站的自動化系統(tǒng)改造，需要對整體變電站的需求進(jìn)行詳細(xì)的了解，并且對變電站的功能、發(fā)展情況進(jìn)行全方面的適應(yīng)。變電站自動化系統(tǒng)改造，是現(xiàn)代變電站發(fā)展的重要趨勢。變電站綜合自動化的設(shè)備的采用上，要根據(jù)具體的情況進(jìn)行分析，并對系統(tǒng)改造中出現(xiàn)的問題進(jìn)行良好的解決，從而為電網(wǎng)供電穩(wěn)定可靠的進(jìn)行做出保證。

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