論變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)探討

唐瑞尹++馬國(guó)慶

摘 要：目前，對(duì)變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的研究和使用越來越廣泛。然而，我國(guó)變電站發(fā)電主要使用的還是煤礦，并且煤礦在變電站中的使用存在很多問題。本文介紹了變電站綜合自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)和主要功能，提出了一些變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行中應(yīng)該注意的問題。因此，現(xiàn)階段研究變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)具有重大的意義。通過本文，筆者一方面希望能夠起到一個(gè)拋磚引玉的作用，另一方面，希望能夠給相關(guān)人員起到一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：變電站 綜合自動(dòng)化技術(shù) 探討

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）03（c）-0125-02

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，電力在人們的生產(chǎn)生活中得到了廣泛地應(yīng)用。隨著電力需求不斷增長(zhǎng)，電力網(wǎng)絡(luò)在不斷擴(kuò)大，但是電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性仍是電力行業(yè)亟待解決的問題之一。變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分之一，它的運(yùn)營(yíng)情況關(guān)系著整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。正因?yàn)槿绱?，目前我?guó)許多電力企業(yè)動(dòng)更加重視對(duì)變電站設(shè)備的管理和維護(hù)。這就使得傳統(tǒng)變電站所使用的二次系統(tǒng)逐漸被變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)所取代，并且隨著電力技術(shù)的發(fā)展和提高，我國(guó)的變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)也會(huì)越來越完善。

1 變電站自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

與傳統(tǒng)的變電站相比，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)：第一，傳統(tǒng)變電站嚴(yán)重缺乏安全性和可靠性，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)高可靠性這一重要的要求，然而，變電站自動(dòng)化技術(shù)具有很好的安全性和可靠性。第二，傳統(tǒng)變電站供電質(zhì)量還不能得到科學(xué)保證，而變電站自動(dòng)化可以提供電壓合格的高質(zhì)量電力。第三，傳統(tǒng)的變電站占地面積大，故而成本高，而變電站自動(dòng)化的硬件配置占地小，因而可以節(jié)約成本，減少投資。第四，傳統(tǒng)的變電站不能滿足電力系統(tǒng)控制穩(wěn)定性的要求，而變電站自動(dòng)化可以很好地滿足這一要求，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行水平。第五，傳統(tǒng)變電站需要進(jìn)行長(zhǎng)期維護(hù)，增加人員成本，而變電站自動(dòng)化的維護(hù)工作量一般較少，進(jìn)而可以減少勞動(dòng)量。

2 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)

2.1 分散式結(jié)構(gòu)

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的分散結(jié)構(gòu)，即指按變電站的控制對(duì)象和控制層次而設(shè)置的二層分布控制結(jié)構(gòu)，從而可以進(jìn)行單元控制和全站控制。這種結(jié)構(gòu)具有可靠性高、可擴(kuò)展性和開放性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使得變電站能夠減少電站內(nèi)部二次設(shè)備所需要的電纜，進(jìn)而節(jié)約了電站的投資。

2.2 分布式結(jié)構(gòu)

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的分布式結(jié)構(gòu)主要是指用多臺(tái)計(jì)算機(jī)來完成變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)。通過這種工作結(jié)構(gòu)，各個(gè)功能系統(tǒng)都可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，進(jìn)而解決了計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)能夠同時(shí)處理多個(gè)事件的問題。并且，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的分布式結(jié)構(gòu)一般使用在低、中壓的變電站。

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的分布式結(jié)構(gòu)主要是指用多臺(tái)計(jì)算機(jī)來完成變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)。基于這種工作結(jié)構(gòu)，可以

2.3 集中式結(jié)構(gòu)

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的集中式結(jié)構(gòu)，一般主要是使用性能比較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)采集和處理變電站的數(shù)據(jù)量信息，同時(shí)還可以進(jìn)行微機(jī)保護(hù)、微機(jī)監(jiān)控和自動(dòng)控制等。集中式結(jié)構(gòu)的變電站綜合系統(tǒng)一般體積都比較小，而且造價(jià)也較低。但是，集中式結(jié)構(gòu)也存在一定的缺陷，那就是這種系統(tǒng)的處理能力很有限，并且可擴(kuò)展性和抗干擾的能力都比較差。

3 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能

3.1 數(shù)據(jù)采集、記錄和處理功能

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的首要功能就是進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、記錄和處理。這一功能主要是指對(duì)那些狀態(tài)量、模擬量和脈沖量等數(shù)據(jù)的采集。并且除了采集數(shù)據(jù)外，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)還能進(jìn)行事件記錄和數(shù)據(jù)處理，并且數(shù)據(jù)處理主要是對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)等操作，進(jìn)而保證變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的順利運(yùn)行。因此，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、記錄和處理功能非常重要。

3.2 操作和控制功能

一般情況下，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的操作人員可以通過計(jì)算機(jī)等對(duì)斷路器、電容器和變壓器等進(jìn)遠(yuǎn)程控制，進(jìn)而可以防止系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)建設(shè)設(shè)備的損壞，同時(shí)也能使被控制設(shè)備一直正常運(yùn)行。當(dāng)然，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)必須要保留人工直接跳合閘的操作方式，以便于人工對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行直接的操作。

3.3 自行診斷功能

自行診斷功能是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)特有的功能，這種功能主要是對(duì)電力系統(tǒng)裝置內(nèi)部各個(gè)部分進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)故障，能及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，并指出故障具體位置，提醒相關(guān)人員進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)和維修。

4 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)注意的問題

4.1 技術(shù)方面的問題

目前，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在技術(shù)方面的問題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，由于部分生產(chǎn)變電站綜合自動(dòng)化設(shè)備的廠商只追求經(jīng)濟(jì)利益，不嚴(yán)格控制設(shè)備質(zhì)量，進(jìn)而使得設(shè)備技術(shù)不過關(guān)，主要是忽視了電力設(shè)備的實(shí)用性和性能，從而導(dǎo)致部分變電站綜合自動(dòng)化設(shè)備具有較高的技術(shù)含量，但是質(zhì)量無法得到保障，有的電力站在使用過程中就出現(xiàn)了很多這種問題。第二，變電站中對(duì)煤礦的使用技術(shù)還不夠成熟。主要表現(xiàn)有對(duì)煤礦的燃燒使用不完全，進(jìn)而造成了大量的損耗；同時(shí)，在燃燒煤礦的過程中對(duì)于燃燒廢氣的處理不到位，進(jìn)而造成了嚴(yán)重的大氣污染。因此，煤礦的使用技術(shù)不過關(guān)是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)方面的重要問題之一。

4.2 結(jié)構(gòu)形式選擇問題

由于不同變電站的規(guī)模大小、復(fù)雜性和所需求的可靠性等要求都不一樣，在對(duì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)選擇的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)的時(shí)候也應(yīng)該有所不同。一般情況下，合適的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)模式不僅可以節(jié)省投資，還具有系統(tǒng)質(zhì)量高和可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因而這種系統(tǒng)操作運(yùn)行的時(shí)候非常方便。當(dāng)前，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的結(jié)構(gòu)形式主要有集中式、分散式和分布式這三種結(jié)構(gòu)類型。這三種類型的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)雖然不是在同一時(shí)間出現(xiàn)的，但是性能都比較好，也都被廣泛地使用。變電站應(yīng)該根據(jù)變電站的實(shí)際情況，再結(jié)合考慮這三種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來做出適當(dāng)?shù)倪x擇。

4.3 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)施工時(shí)應(yīng)注意的問題

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在施工時(shí)，有很多必須要注意的問題。當(dāng)然，最為重要的是電力系統(tǒng)的施工的質(zhì)量，因?yàn)槭┕さ馁|(zhì)量對(duì)電力系統(tǒng)工程具有決定性的作用，因此，嚴(yán)格控制施工的質(zhì)量是自動(dòng)化工程總體質(zhì)量的保障。在施工時(shí)尤其要注意的是屏體的固定和屏柜的接地等細(xì)節(jié)問題。線纜敷設(shè)時(shí)還應(yīng)該注意電力電纜和控制電纜絕對(duì)不能配置在同一層支架上。在現(xiàn)場(chǎng)二次設(shè)備屏柜安裝完成、所有二次電纜安裝和光纜熔接完成后必須進(jìn)行系統(tǒng)功能的調(diào)試。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)也在不斷地變得完善，從而變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)一定會(huì)由功能分散向單元分散的方向發(fā)展，由集中控制向分布式網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展，從少功能向多功能的方向發(fā)展。并且，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)還會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用，因此，研究變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用很有必要。以上是本人的粗淺之見，由于本人知識(shí)水平和文字?jǐn)⑹瞿芰τ邢?，文中如有不?dāng)之處還望批評(píng)指正。

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