變電站綜合自動化的內(nèi)涵與發(fā)展趨勢

王健

摘 要：隨著我國科學(xué)技術(shù)突飛猛進，現(xiàn)在控制技術(shù)正被廣泛應(yīng)用，這些技術(shù)的發(fā)展是我國電氣自動化的堅實基礎(chǔ)，并且為我國電氣自動化帶來了新的發(fā)展機會。本文將對變電站綜合自動化的內(nèi)涵與發(fā)展趨勢進行簡單的探討。

關(guān)鍵詞：變電站、綜合自動化、內(nèi)涵、發(fā)展趨勢

引言 ：隨著科技的進步，變電站綜合控制在計算機技術(shù)的幫助下，實現(xiàn)了自動化。由于社會發(fā)展十分快，用電的規(guī)模變得越來越大，電負荷也隨之不斷變大，對變電站的控制變得越來越難。所以對變電站綜合自動化的系統(tǒng)不斷進行更新和優(yōu)化變得十分重要。

1.變電站綜合自動化的內(nèi)涵

1.1變電站綜合自動化的含義

變電站綜合自動化系統(tǒng)的含義就是利用計算機技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)以及電子信息處理技術(shù)等技術(shù)對優(yōu)化變電站設(shè)備，以此來達到監(jiān)控和測量變電站所有運行設(shè)備的目的。其重要包括：繼電保護設(shè)備、控制設(shè)備、測量設(shè)備、自動裝置設(shè)備等。

1.2變電站綜合自動化的結(jié)構(gòu)

從變電站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展來看，變電站綜合自動化主要有以下三種結(jié)構(gòu)：分布、分布集中、集中。分布集中式結(jié)構(gòu)處于分布式和集中式結(jié)構(gòu)之間，且其存在的時間較為短暫，所以我國目前變電站綜合自動化系統(tǒng)一般采用分布式結(jié)構(gòu)和集中式結(jié)構(gòu)。

1.3變電站綜合自動化的功能

變電站綜合自動化系統(tǒng)包含許多種基本功能，將基礎(chǔ)建立在微機上，對變電站舊的繼電保護技術(shù)、控制的方式、測量的手段、通信技術(shù)以及管理的模式進行全方位的改造與革新，以及對電網(wǎng)的管理模式進行改革。當變電站的一次設(shè)備、繼電保護、自動裝置、通訊等結(jié)合現(xiàn)代計算機技術(shù)、通信技術(shù)、GIS組合器時 ，可以實現(xiàn)變電站綜合的自動化，并且可以使其向小型化發(fā)展。將變電站綜合自動化系統(tǒng)具體化，則可以總結(jié)為以下幾個方面：對子系統(tǒng)的監(jiān)控功能；對子系統(tǒng)進行微機保護的功能；對子系統(tǒng)自動控制功能；通信功能；變電站的綜合功能；在線進行自我診斷功能。

1.4變電站綜合自動化技術(shù)作用

基于大部分子系統(tǒng)是由具備故障自我診斷的功能的微機組成這個背景，子系統(tǒng)提高了變電站的一次設(shè)備和二次設(shè)備的可靠性。此外，變電設(shè)備的安全主要靠電壓和無自動控制功能來保障，同時其還可以使各電氣設(shè)備壽命得到延伸。自從變電站實現(xiàn)綜合自動化后，減少了人為操作，不僅降低了勞動力，還提高了數(shù)據(jù)監(jiān)測的可靠性和準確性，從而使電網(wǎng)運行的管理水平得到了提高，電能消耗也隨之減小。

2.變電站綜合自動化的發(fā)展趨勢

2.1注重綜合自動化系統(tǒng)維護經(jīng)驗的積累

對變電站綜合自動化系統(tǒng)進行維護時，要注意重視在日常工作中進行總結(jié)和積累一些有效處理事故的技巧和方法。比如，在遙控斷路器時，如果遇到屏幕出現(xiàn)返校正確的標示，但沒有收到斷路器變位的信號這種狀況時，操作人員可以根據(jù)系統(tǒng)分析法，對斷路器進行檢查，同時要注意合、分閘在當?shù)氐牟煌僮鳁l件，對該位置的正確度進行核實，倘若斷路器在合閘時的觸點狀態(tài)與分閘時的狀態(tài)一致，就能斷定位置接觸點是故障的關(guān)鍵。如果分閘時狀態(tài)與合閘時不一樣，而電線狀態(tài)完好，且位置接觸點也沒有問題，那么問題就出在遙控方面，并且其他因素可以排除掉。

2.2以工業(yè)以太網(wǎng)提高變電綜合自動化信息傳輸能力

由于變電站綜合自動化系統(tǒng)含有許多子系統(tǒng)，且子系統(tǒng)之間的需要互相交換和共享信息，來降低設(shè)備的配置，提高系統(tǒng)的安全和可靠性，所以現(xiàn)代變電站綜合自動化系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)提出了較高的要求。工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用和現(xiàn)場總線技術(shù)的采用在技術(shù)上為變電站綜合自動化系統(tǒng)的改造給予了極大的支持，將現(xiàn)場總線技術(shù)作為基礎(chǔ)不僅可以使實時響應(yīng)能力得到快速實現(xiàn)，還能使優(yōu)良抗干擾能力得到實現(xiàn)。

2.3注重提高變電站綜合自動化系統(tǒng)的可靠性

不需要人值班的優(yōu)勢主要是因為變電站綜合自動化系統(tǒng)具備十分高自動化功能，這一優(yōu)勢可以使維修周期得到極大的縮短，所以在實際應(yīng)用中，變電站綜合自動化系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。但是這種變電站需要十分高的操作技術(shù)水平，且其發(fā)展并未十分成熟，施工人員和運行人員對其并不是十分了解和熟悉，所以在對其應(yīng)用時存在許多問題。因此，變電站綜合自動化系統(tǒng)的可靠性需要被重視和提高，以下是提高其可靠性的幾個方法：（1）抑制干擾源。由于外部干擾源產(chǎn)生于系統(tǒng)外部而無法對其進行消除，但是一般可以采取減少強電回路感應(yīng)的措施，減少或者抑制干擾源影響；（2）隔離和接地措施。合理的隔離措施可以有效控制干擾源的入侵和傳導(dǎo)，此外接地措施也是一項有效抑制干擾的好方法。若想達到更好的抑制效果，可以結(jié)合使用接地和隔離措施。（3）濾波。濾波也可以有效抑制干擾。變電站綜合自動化系統(tǒng)的模擬量受到的干擾主要是共模和差模這兩種干擾形式，濾波可以有效解決差模干擾，而對共模的抑制則需要采取對雙端進行對稱輸入的方法。（4）供電電源的抗干擾措施。也可以在電源處采取抗干擾措施，例如對電源加濾波器或者隔離變壓器等抗干擾設(shè)備。

3.加強智能化一次設(shè)備的研發(fā)

智能化變電站自動化系統(tǒng)正在以從下往上的方式發(fā)展，目前其問題主要集中表現(xiàn)在過程這一個方面上。智能化高壓開關(guān)以及數(shù)字式光電互感器的實現(xiàn)可以使過程中的數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)字化和共享。雖然我國在光電互感器的研發(fā)中收獲了一些成就，且部分企業(yè)已經(jīng)對其進行掛網(wǎng)運行，但是對光電互感器的應(yīng)用在變電站中仍舊表現(xiàn)出不成熟的狀態(tài)。由于研究和開發(fā)智能化開關(guān)時需要涉及多方面的學(xué)科內(nèi)容甚至夸學(xué)科內(nèi)容，并且還要注意這些學(xué)科之間的合作與協(xié)調(diào)關(guān)系，所以發(fā)展任意一門相關(guān)學(xué)科都對其有推動的作用。國外很多公司已經(jīng)在智能化設(shè)備方面進行了開發(fā)研究，并且已經(jīng)做成了商業(yè)化的產(chǎn)品，但是這些新興的設(shè)備在一些技術(shù)方面仍然存在缺陷，因此還需要對智能化設(shè)備進行深入研究和改革。

4.實現(xiàn)變電站電路信號數(shù)字化

（1）動態(tài)電氣參數(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)運行中的檢測工作主要涵蓋：電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、相位數(shù)據(jù)和諧波分量，這些數(shù)據(jù)只是電氣信息量中的基本數(shù)據(jù)。有功功率、無功功率等其他電氣信息量的計算還可以采用間隔層設(shè)備獲得。（2）光電流互感器的應(yīng)用。光電流互感器的輸出一般是依靠弱功率數(shù)字量進行，由此可知微機繼電保護裝置的需求條件與其十分符合，另外，光電流互感器緊跟電力計量、微機化、自動化和保護數(shù)字化的腳步。（3）電流瞬時采樣值差動保護。采取對采樣進行瞬時值計算的方式是故障過程中的一個重要舉措，這樣做可以保證瞬時值能夠在較大的動態(tài)范圍內(nèi)保持一個穩(wěn)定的線性關(guān)系。在測量過程中，測量得到的電流可以準確無誤呈現(xiàn)出一次電流波形，且其可以有效的提高測量可靠性和靈敏度。

5.結(jié)束語

綜上所述，電力系統(tǒng)的運行所要求的條件十分苛刻和復(fù)雜，這就是導(dǎo)致變電站綜合自動化系統(tǒng)出現(xiàn)許多與之相對應(yīng)故障的因素，且整個電力系統(tǒng)的工作效率也會受到或大或小的影響。所以為了保障變電站綜合自動化系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運行，我們應(yīng)該要科學(xué)的選擇合理的技術(shù)方法和手段，對運行系統(tǒng)進行完善和改革。

參考文獻：

[1]郭建才.變電站綜合自動化的內(nèi)涵與發(fā)展趨勢[J].電子世界，2014（20）：54-55.endprint