變電站自動化技術(shù)應用的若干問題

馮麗

摘 要：20世紀90年代，我國變電站自動化技術(shù)的應用逐漸受到電力企業(yè)的高度重視，遠程監(jiān)控、優(yōu)化通訊的變電站綜合自動化技術(shù)，在很大程度上提高了變電站的而運行效率，減少了人工操作失誤的發(fā)生。變電站綜合自動化技術(shù)為變電站帶來便利的同時也不可避免地帶來了一些問題，根據(jù)作者多年來的工作經(jīng)驗運行經(jīng)驗，本文對變電站自動化技術(shù)的發(fā)展進行了簡單敘述，并且在技術(shù)、管理、站內(nèi)通信、維護等多個方面分析了變電站自動化技術(shù)實際應用中的若干問題，希望能夠給讀者帶來一定的幫助。

關鍵詞：變電站；自動化技術(shù)；自動化系統(tǒng)；問題

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）23-0171-02

變電站的自動化技術(shù)應用已受到了電力工業(yè)高度重視。自動化技術(shù)的投入建設組成了具有新概念、新原理設計的變電站綜合自動化系統(tǒng)，這種新型的變電站綜合系統(tǒng)展現(xiàn)了其高效穩(wěn)定性，是我國現(xiàn)階段電力工業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)之一。而變電站自動化技術(shù)能夠受到重視的主要原因是：我國由于人口較多，電力需求較大，所以對電力工業(yè)與電力系統(tǒng)的要求較高，為了能夠保證電力工業(yè)的安全穩(wěn)定運營，必須不斷的提高電力系統(tǒng)的技術(shù)水平，而變電站綜合自動化技術(shù)，能夠滿足當代電力工業(yè)的需求，能夠在很大程度上提高電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性和經(jīng)濟性，為變電站節(jié)省了大量的人工勞動，大大提高了變電站的運營效率。隨著科技水平的不斷提高，我國電網(wǎng)逐漸走向復雜化，各級調(diào)度中心需要接收更多電網(wǎng)的信息，為電網(wǎng)及變電站的安全運行做好保證。變電站自動化技術(shù)包括現(xiàn)代計算機技術(shù)、通信技術(shù)等等多個領域的先進技術(shù)，能夠為變電站的運行打下良好的基礎，實現(xiàn)變電站的全面技術(shù)改造。

1 變電站自動化技術(shù)應用的發(fā)展

在國際上，20世紀70年代末開始進行對變電站綜合自動化技術(shù)的研究，在80年代進行應用，西門子公司在1985年于德國建設期第一套具有多種自動化技術(shù)的綜合變電站自動化系統(tǒng)。而我國的變電站綜合自動化技術(shù)于20世紀的80年代進行研究開發(fā)，90年代進行初步應用。變電站自動化技術(shù)在90年代以來就是我國電力行業(yè)中主要研究的技術(shù)之一?，F(xiàn)階段，我國正在運行的電35～110千伏的變電站有一萬八千多座（不含用戶變電站），220千伏的變電站有一千多座，則500千伏的變電站有五十多座。變電站根據(jù)電網(wǎng)的要求，正在不斷的進行技術(shù)改造，引入變電站的自動化技術(shù)，提高變電站的運行效率。近年來，我國變電站自動化技術(shù)得到了快速發(fā)展。

2 變電站自動化技術(shù)缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標準

2.1 自動化系統(tǒng)的設計統(tǒng)一標準缺乏

變電站綜合自動化技術(shù)包含了現(xiàn)代計算機技術(shù)、通訊技術(shù)等多個領域的先進技術(shù)。變電站自動化技術(shù)的應用往往是從變電站綜合自動化系統(tǒng)的設計開始，而現(xiàn)階段我國的自動化系統(tǒng)的設計還沒有統(tǒng)一的標準，大部分變電站通常使用區(qū)域或企業(yè)標準進行設計變電站自動化系統(tǒng)，因此若應用不同標準的系統(tǒng)會給變電站的運行帶來不便。變電站自動化系統(tǒng)標準包括技術(shù)標準、自動化系統(tǒng)模式、管理標準等，當前應盡快完善國家變電站自動化系統(tǒng)標準[1]。

2.2 自動化產(chǎn)品的連接接口標準問題

在自動化設備中，存在很多非標準的零部件，而接口是變電站自動化設備最常用的、也是很重要的部分，其中包括小電流接地裝置、保護裝置、無功裝置等設備與通信控制器等設備之間的連接，現(xiàn)階段不同的生產(chǎn)廠家的接口標準不同，因此企業(yè)在選用自動化設備時還需考慮設備的接口是否合適。不同的設備生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)過程中還需因數(shù)據(jù)接口問題去不斷溝通協(xié)調(diào)。如果將數(shù)據(jù)接口進行統(tǒng)一標準，那么不同的廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)接口都是相同的，則可以為廠家和企業(yè)帶來極大的便利與高效率[2]。

3 電力管理體制問題

3.1 多專業(yè)協(xié)調(diào)進行系統(tǒng)化管理

在變電站的自動化技術(shù)應用過程中，傳統(tǒng)的技術(shù)和管理模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段電力企業(yè)的需求，應使繼電保護、遠動、計量、變電運行等多個專業(yè)相結(jié)合，在傳統(tǒng)的技術(shù)基礎、管理模式基礎上進行不斷創(chuàng)新，制定符合實際生產(chǎn)的變電站綜合自動化技術(shù)規(guī)劃與管理模式。在變電站運行過程中，其遠動和保護專業(yè)看似是兩種不相干的專業(yè)劃分，但在現(xiàn)階段的實際工作過程中，兩者的內(nèi)部聯(lián)系已經(jīng)緊密聯(lián)系在一起，一旦設備發(fā)生故障，必須同時讓精通兩個專業(yè)的工作人員同時進行現(xiàn)場檢查分析，但有可能會發(fā)生相互推卸責任的情況，這樣會浪費大量的人力資源，這兩個部門的銜接工作不夠完善，往往會造成灰色無人接管區(qū)域，對工作的開展造成不良影響[3]。

3.2 專業(yè)管理的規(guī)范和加強

在變電站自動化技術(shù)的應用過程中，需要完善的管理制度來進行管理約束自動化設備的正常運行。在專業(yè)管理過程中，具有自動化技術(shù)的變電站的運行、檢修、檢測，尤其是遠動系統(tǒng)的實時性、遙測精度、遙信變位響應速度、信號復歸和事故總信號等問題現(xiàn)在仍存在不規(guī)范現(xiàn)象，需要進一步加強；并且在對傳動和通道聯(lián)測等功能的實現(xiàn)方面、自動化設備系統(tǒng)資料庫信息保存方面等也存在明顯的缺陷，有待進一步提高。

4 技術(shù)先進性與實用性可靠性協(xié)調(diào)

4.1 研究出現(xiàn)嚴重的側(cè)重

在現(xiàn)階段的變電站自動化技術(shù)的探究過程中，工作人員的研究方向嚴重偏重于計算機技術(shù)于通信技術(shù)等先進技術(shù)，往往會忽略變電站實際生產(chǎn)過程中基礎性的應用研究，例如電磁兼容技術(shù)、傳感器特性等多種基礎性研究課題，這種現(xiàn)象使我國部分變電站自動化技術(shù)在實際的應用中出現(xiàn)基礎性的缺陷、隱患。變電站的抗干擾問題就是電磁兼容技術(shù)也是至關重要的研究，它能夠為變電站自動化技術(shù)打下能夠穩(wěn)定運行的堅實基礎。目前，部分變電站的自動化技術(shù)應用過程中還沒有打下良好抗干擾基礎，這種現(xiàn)象有可能造成設備系統(tǒng)實施錯亂，對系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定運行帶來不良影響[4]。

4.2 先進技術(shù)忽視了實用經(jīng)濟性

在我國的電力系統(tǒng)中，部分變電站一味的最求技術(shù)先進性，卻忽視了自動化技術(shù)的實用性和經(jīng)濟性，采用了先進的自動化設備，卻造成了資源的大量浪費，非但不能提高變電站的效率，還大大的增加了變電站的成本。我國大部分城鄉(xiāng)電網(wǎng)往往做需要的是穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟的變電站自動化設備及技術(shù)。過度的先進技術(shù)在大部分城鄉(xiāng)不能得到充分利用，成本的提高給電力企業(yè)帶來經(jīng)營的負擔和壓力[5]。

5 站內(nèi)通信成為變電站自動化技術(shù)的主要缺陷

現(xiàn)階段，變電站的自動化技術(shù)通常采用分層分布式結(jié)構(gòu)，變電站自動化技術(shù)分為變電管理層、間隔層、站內(nèi)通信層三個層次。其中，間隔層種的自動化設備需要具備一定的性能，間隔層的設備受到各個層面的重視，通常需要經(jīng)過專業(yè)的檢測中心進行檢測鑒定，從而保證設備性能和功能具有安全穩(wěn)定性。在三個層次中，目前站內(nèi)通信方面的應用還不太成熟[6-8]。

5.1 對現(xiàn)場總線通訊技術(shù)的應用缺陷

現(xiàn)階段，我國已經(jīng)研究出較為成熟的現(xiàn)場總線通信技術(shù)，但這種技術(shù)在變電站的自動化系統(tǒng)中不能的達到很好的應用，其主要原因是工作人員對此技術(shù)應用理解的不夠徹底，有部分工作人員甚至不能理解現(xiàn)場總線的通信機理，更不要說去解決其物理上的特性要求和網(wǎng)絡層的協(xié)議邏輯要求。要保證現(xiàn)場總線的通信技術(shù)得到良好的發(fā)展，就要保證站內(nèi)通信的穩(wěn)定性，因此需要對現(xiàn)場通信網(wǎng)絡進行實際測試，并且對測試數(shù)據(jù)進行記錄，通過分析實際運行過程中的監(jiān)測結(jié)果，進行調(diào)整網(wǎng)絡的傳輸距離和改變網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)，工作人員還可以利用調(diào)整變電站自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信速率（通常情況下，變電站自動化網(wǎng)絡中的任意網(wǎng)絡節(jié)點的波特率都可以進行人工調(diào)整），工作人員還可以對變電站內(nèi)部的通信電纜進行調(diào)整布置，找出并避免前次較強的區(qū)域，以減少外界因素對變電站自動化網(wǎng)絡通信質(zhì)量造成的影響。

5.2 信息交互等方面的不足

變電站內(nèi)部的通信層一般承擔了間隔層與變電管理層、調(diào)度主站通信信息交互的作用。在變電站中的通信管理控制裝置即是總控單元，是間隔層與調(diào)度主站的通信樞紐，需要考慮如何保證通信穩(wěn)定可靠性，現(xiàn)階段通信管理控制裝置仍然有一定的連接縫隙，這很大程度上降低了通信可靠性。另外，在全自動化設備運行時，有時會用到無人值班技術(shù)，這種技術(shù)往往需要通信管理控制裝置具備完成目前要求的信息轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)發(fā)功能，還需具備電壓無功控制、防誤操作閉鎖、小電流接地選線等多種功能。

6 變電站自動化系統(tǒng)調(diào)試驗收和定期校驗問題

在變電站開始使用自動化技術(shù)以來，變電站自動化系統(tǒng)的調(diào)試驗收與定期校驗對于企業(yè)來說一直是未能攻克的大課題，現(xiàn)階段，仍缺少相應的國家標準，企業(yè)在采用變電站自動化系統(tǒng)時，不能及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的不足，往往在系統(tǒng)進入正式運行后逐漸發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)缺陷。在變電站的正常運行過程中，設備零部件裝置與大部分回路都屬于電磁或機械器件，長期處于惡劣的工作環(huán)境下，部分變電站還缺少自診斷報警設備及系統(tǒng)，因此需要加強對變電站的定期校驗。現(xiàn)階段，變電站自動化設備的驗收、調(diào)試、定期檢驗都處于發(fā)展階段，相對于自動化系統(tǒng)的需求仍有一段距離，因此變電站應加強在調(diào)試、驗收、校驗等方面的投資力度，定期配穴工作人員的綜合素質(zhì)，提高變電站調(diào)試、驗收、定期校驗的等方面的實力，減少因調(diào)試、校驗技術(shù)上的不足給變電站帶來的不良影響。

7 結(jié)語

變電站電網(wǎng)的正常運行是我國人民生活、企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟發(fā)展的有力保證。為了進一步提高變電站的供電效率和供電質(zhì)量，能夠長期、安全、穩(wěn)定的向我國各地區(qū)輸送電力，就必然建立在傳統(tǒng)的基礎上對變電站的管理及技術(shù)等多個方面進行改革，不斷加強變電站自動化技術(shù)的應用，及時發(fā)現(xiàn)變電站自動化技術(shù)在實際應用中的問題，并且不斷分析優(yōu)化自動化技術(shù)。變電站自動化技術(shù)的發(fā)展是時代發(fā)展必然產(chǎn)物，同樣是電力系統(tǒng)在未來發(fā)展的主要趨勢之一。因此，對變電站自動化技術(shù)應用中問題進行探討是十分的必要，在可控的范圍內(nèi)不斷減少因技術(shù)問題引發(fā)的故障，不斷提高我國電力系統(tǒng)的綜合水平，促進我國電力事業(yè)不斷發(fā)展。

參考文獻

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