變電站自動化控制技術(shù)建設(shè)

賈銀財(cái)

摘要：變電站在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行中，主要起到轉(zhuǎn)換各種電力資源和電壓的作用，此外，它還承擔(dān)著控制整個電力流動方向的作用。因此，對于電力系統(tǒng)而言，變電站所占據(jù)的重要性是不言而喻的?；诖?，文章在介紹了變電站綜合自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，概述了自動化變電站建設(shè)的概念及其重要性，最后深入分析了變電站控制技術(shù)，以期為同行業(yè)人員提供參考與借鑒，共同促進(jìn)我國電力系統(tǒng)建設(shè)健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：變電站自動化；技術(shù)改進(jìn)；發(fā)展方向

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095—6487（2018）02—0120—02

0引言

隨著近年來我國國民經(jīng)濟(jì)水平和科技水平的不斷攀升，保障國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)值持續(xù)增長的輸變配電網(wǎng)在規(guī)模和設(shè)備水平上均發(fā)生了顯著的變化，逐步顯現(xiàn)出很高的現(xiàn)代化水平。在電力系統(tǒng)中，變電站所起的主要作用是進(jìn)行各種電力資源轉(zhuǎn)變、不同大小電壓的相互變換，還承擔(dān)控制電流整體方向，然而，它是在變壓器的基礎(chǔ)上進(jìn)行相互聯(lián)結(jié)的。隨著近年來我國電力資源的應(yīng)用范圍逐步廣泛，人們對電力系統(tǒng)的安全性要求也越來越高，從而使得對變電站自動化水平的要求也就更高。

1變電站自動化技術(shù)的簡要概況

變電站自動化技術(shù)就是指合理應(yīng)用當(dāng)前社會上流行的先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及各種信號處理系統(tǒng)，針對變電站的各種測量儀表和電力保護(hù)系統(tǒng)等二次設(shè)備的不同功能進(jìn)行有效組合，實(shí)現(xiàn)各站點(diǎn)設(shè)備的相互傳輸和監(jiān)測，進(jìn)而匯總各種信息且進(jìn)行有效傳送的自動化技術(shù)。概括來講，就是一種不同領(lǐng)域間各種信息的綜合運(yùn)用。

2變電站自動化系統(tǒng)功能分析

2.1計(jì)算機(jī)保護(hù)功能

計(jì)算機(jī)保護(hù)功能范圍較廣，一般指母線保護(hù)功能、一次開關(guān)閘功能、電容器和變壓器保護(hù)功能。

2.2數(shù)據(jù)采集及有效處理功能

除計(jì)算機(jī)保護(hù)功能外，變電站電氣自動化系統(tǒng)功能還包括數(shù)據(jù)采集及有效處理功能。該系統(tǒng)所要進(jìn)行采集及處理的數(shù)據(jù)主要包括變電站狀態(tài)數(shù)據(jù)和脈沖數(shù)據(jù)。狀態(tài)量則主要指斷路器狀態(tài)、隔離開關(guān)狀態(tài)、變壓器分接頭信號以及變電事故跳閘總信號、預(yù)告信號等。當(dāng)前，大部分變電站對這些信號的采集方式主要是運(yùn)用光電隔離將其輸入系統(tǒng)之中，也可以通過通信方式獲取。

2.3對事件的記錄

事件的記錄一般要求比較詳細(xì)，主要包含保護(hù)性動作記錄和隔離開關(guān)閉合記錄，系統(tǒng)自帶強(qiáng)大的內(nèi)存空間能準(zhǔn)確記錄100個具體時間段內(nèi)記錄順序，以便變壓器在出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)在對這些進(jìn)行科學(xué)處理后，及時傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)控中心，然后在詳細(xì)分析后，迅速找到故障原因并做好保護(hù)措施。

2.4自動調(diào)控電壓功能

該功能的實(shí)現(xiàn)主要是合理運(yùn)用電壓功率因子實(shí)現(xiàn)變壓器的自動控制，例如，在主變電源出現(xiàn)故障不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，系統(tǒng)就能及時啟動備用電源，使其自動投入使用，確保居民用電安全。

2.5自動化系統(tǒng)的診斷功能

自動化系統(tǒng)內(nèi)部的各個插件都具有自我診斷功能，通過自我診斷，及時將自我診斷信息傳輸給后臺或上級控制中心。在傳輸信息時，系統(tǒng)所傳遞的信息量大大超過了之前所傳遞的信息量，且都具有同調(diào)度中心，有統(tǒng)一時間設(shè)置功能和自我維護(hù)功能。

2.6人機(jī)通信功能

不論是否有人值守，變電站都能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時監(jiān)控，如果安排工作人員在變電站進(jìn)行值班，他就可以在后臺機(jī)上進(jìn)行操作；如果沒有安排人值班，則可以啟動調(diào)控中心的控制系統(tǒng)進(jìn)行操作，非常便捷。

3變電站自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用的現(xiàn)狀

3.1缺乏專業(yè)性水平較高的人才

變電站自動化技術(shù)的發(fā)展需要電力學(xué)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等學(xué)科的專業(yè)素質(zhì)過硬的人才，就目前我國的教育水平的發(fā)展程度來看，此類綜合性人才的培養(yǎng)機(jī)制還不夠健全。而且，在高度追求物質(zhì)利益的今天，大學(xué)生大都熱衷于選擇一些經(jīng)濟(jì)類或商業(yè)類的專業(yè)，能夠真正靜下心來進(jìn)行科學(xué)研究的人越來越少。我國的電力系統(tǒng)的建立起步較晚，相關(guān)的技術(shù)研究相較于西方發(fā)達(dá)國家來說基礎(chǔ)較差，理論水平較低，發(fā)展速度緩慢，其實(shí)歸根結(jié)底還是人才的缺乏。

3.2相關(guān)的資金投入不夠

我國很多規(guī)模較小的變電站實(shí)現(xiàn)自動化的比例很低，究其原因是因?yàn)閲覍@類變電站的財(cái)力、物力和人力投入都很低，使得自動化難以實(shí)現(xiàn)。首先，從人才隊(duì)伍建設(shè)來說，沒有充足的資金就無法對人才進(jìn)行更好的教育與培訓(xùn)；其次，對變電站的設(shè)備設(shè)施來說，沒有足夠的資金就無法購進(jìn)最先進(jìn)的自動化設(shè)備設(shè)施，自動化水平也會隨之降低；最后，自動化技術(shù)本身就是一個需要投入大量資金的項(xiàng)目，需要精密的設(shè)備和進(jìn)行反復(fù)的試驗(yàn)。

3.3自動化技術(shù)水平較低

目前我國的變電站自動化技術(shù)水平相對較低，在很多自動化的設(shè)計(jì)上還是存在一些明顯的缺陷與不足。比如變電站的繼電保護(hù)設(shè)備在其保護(hù)功能的設(shè)計(jì)上就存在一些漏洞，有時無法實(shí)現(xiàn)保護(hù)，從而損壞一些設(shè)備；變電站的通信接口的兼容性問題突出；變電站的自動化設(shè)計(jì)系統(tǒng)沒有統(tǒng)一的規(guī)范，導(dǎo)致自動化的后期驗(yàn)收難度加大。

4變電站自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展建議

4.1提高監(jiān)控機(jī)運(yùn)行管理

實(shí)踐表明，有效提高監(jiān)控機(jī)運(yùn)行管理對于電力系統(tǒng)健康運(yùn)行意義重大。在運(yùn)行實(shí)踐中，多次出現(xiàn)過監(jiān)控機(jī)因?yàn)槿藶橐蛩鼗虮O(jiān)控機(jī)本身原因出現(xiàn)故障，導(dǎo)致癱瘓，無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，更有甚者，僅在一個月內(nèi)就多達(dá)2～3次，嚴(yán)重阻礙著變電站的整體運(yùn)行。為了能夠有效防止類似情況再度發(fā)生，電力工作人員一定要在工作實(shí)踐中制定出變電站監(jiān)控機(jī)的運(yùn)行和管理制度并嚴(yán)格執(zhí)行，謹(jǐn)防因?yàn)槿藶樵蛑率蛊涑霈F(xiàn)故障：此外，還要加強(qiáng)管理部門的定期和不定期檢查，一旦在檢查中發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。

4.2計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于變電站自動化控制系統(tǒng)已成為當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。由于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)都是嚴(yán)格按照國際標(biāo)準(zhǔn)化而設(shè)計(jì)的，最常用的就是總線型網(wǎng)絡(luò)，任何一點(diǎn)發(fā)送信息到公共的通信總線上，目的點(diǎn)都能即時收到信息，絕不會出現(xiàn)信息阻塞的問題，所以說，它具有很高的可靠性。在應(yīng)用變電站自動化控制技術(shù)時，由于變電站基層控制系統(tǒng)廣泛采用的是基于計(jì)算機(jī)智能電子器件，利用現(xiàn)場總線實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)測控，我國目前所引進(jìn)開發(fā)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)屬于連接變電站智能化設(shè)備與自動控制系統(tǒng)的全數(shù)字化、多變量、雙向、多點(diǎn)和多站的通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，應(yīng)用效果非常良好，值得推而廣之。

4.3維護(hù)系統(tǒng)的安全性

傳統(tǒng)的保護(hù)裝置一般只能提供一套整定值，而計(jì)算機(jī)保護(hù)單元則可以提供多套整定值，以便在改變運(yùn)行方式時及時選用，此外，它還為動態(tài)過程中的定值修改提供了可能性，而這種定值修改既可靠又安全。

5結(jié)束語

變電站自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)成為電力系統(tǒng)控制操作的發(fā)展趨勢，相信很快，我國變電站自動化控制技術(shù)會變得更加先進(jìn)、其運(yùn)行可靠性更高，一定能為我國電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供可靠的保證，促進(jìn)我國電力行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。