變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)探討

武彧坤

【摘?要】新時(shí)期發(fā)展下變電站電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用水平不斷提高，從整體情況來看電氣自動(dòng)化具有綜合性、現(xiàn)代化特點(diǎn)。文章以此為背景對(duì)變電站運(yùn)行下自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)與實(shí)際應(yīng)用展開相應(yīng)的探討。

【關(guān)鍵詞】變電站;綜合自動(dòng)化;自動(dòng)化技術(shù);自動(dòng)化

引言

根據(jù)自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用，從其實(shí)現(xiàn)過程、運(yùn)行邏輯、控制模式方面進(jìn)行了分析?？刂萍夹g(shù)在實(shí)現(xiàn)過程中，整體的運(yùn)行邏輯構(gòu)成較為復(fù)雜且涉及的控制組件較多。因此在變電站的自動(dòng)化改造及運(yùn)行中，完善控制技術(shù)的基礎(chǔ)架構(gòu)及研究設(shè)計(jì)，加強(qiáng)安全方面的管理及控制，成為變電站電氣自動(dòng)化運(yùn)行及電力運(yùn)行安全控制的主要發(fā)展方向。

1電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的意義

現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化技術(shù)和整個(gè)供電系統(tǒng)的運(yùn)行有著越來越緊密的聯(lián)系，所以說在變電站建設(shè)過程中加強(qiáng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的有效應(yīng)用能夠大大提升供電運(yùn)行的自動(dòng)化水平，避免過多人力資源的投入而造成對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)的影響，有效確保變電站運(yùn)行穩(wěn)定性?，F(xiàn)階段我國變電站的建設(shè)呈現(xiàn)出一定的分布趨勢(shì)，對(duì)于該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著十分重要的作用，因?yàn)槠鋵⒅苯記Q定著該地區(qū)的供電運(yùn)行穩(wěn)定性，而電氣自動(dòng)化技術(shù)的有效應(yīng)用能夠大大提升整個(gè)供電系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化技術(shù)的要求越來越高，變電站在處理各項(xiàng)問題時(shí)更加智能化，使其運(yùn)行起來即便是沒有人力的干預(yù)也能夠提高自身運(yùn)行的準(zhǔn)確性，加強(qiáng)對(duì)各項(xiàng)錯(cuò)誤及故障的有效修正，既確保了變電站的安全穩(wěn)定性，又能夠大大提升供電系統(tǒng)運(yùn)行效率。另外，在變電站建設(shè)中使用電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變電站的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)模擬，進(jìn)而更好的了解其運(yùn)行狀況。一般來說，變電站有瞬時(shí)與穩(wěn)態(tài)兩種狀態(tài)，因此加強(qiáng)電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用能夠更好地對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)判處理，加強(qiáng)對(duì)于各種技術(shù)的有效模擬和仿真，分析電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)變電站的有效監(jiān)測(cè)和管理，不斷完善和優(yōu)化其運(yùn)行狀態(tài)。

2智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)工程的特點(diǎn)

為了提升智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能，滿足電網(wǎng)運(yùn)行方式要求，智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)把良好的系統(tǒng)進(jìn)行繼承，延續(xù)并發(fā)展了傳統(tǒng)的變電站的功能，將變電站與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，對(duì)現(xiàn)階段電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)通訊等工程方式進(jìn)行升級(jí)，更好的實(shí)現(xiàn)智能化的功能。變電站的一次設(shè)備作為智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)，保障一次設(shè)備的安全，對(duì)其設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行控制、運(yùn)行模式進(jìn)行測(cè)量是智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的作用。變電站采用智能自動(dòng)化系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)整合數(shù)據(jù)，無人值班的目的。智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)工程的實(shí)施，有效地發(fā)揮了國家電網(wǎng)的功用，在先進(jìn)設(shè)備智能化的推行過程中，智能變電站的各項(xiàng)數(shù)據(jù)得以高效的傳送，并對(duì)其進(jìn)行精確的分析，在故障發(fā)生時(shí)，能夠第一時(shí)間發(fā)出預(yù)警，提示管理技術(shù)工作人員，在保證了工作人員安全的同時(shí)，幫助解決了問題。智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)能夠全程監(jiān)控整個(gè)變電站，控制變電站負(fù)荷，以達(dá)到變電站高效率運(yùn)行以及提高國家電力公司經(jīng)濟(jì)效益的目的。

3變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)分析

3.1完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)，強(qiáng)化系統(tǒng)壓力測(cè)試

從變電站電氣自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)過程分析可知，完善其系統(tǒng)設(shè)計(jì)，強(qiáng)化系統(tǒng)壓力測(cè)試，對(duì)于后期變電站電氣自動(dòng)化的安全穩(wěn)定運(yùn)行，以及合理實(shí)現(xiàn)電力安全運(yùn)行效果的意義重大。設(shè)計(jì)單位及建設(shè)單位應(yīng)從多個(gè)方面完善和優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)需求溝通及造價(jià)成本分析，并落實(shí)需求文件編訂以及可行性探討，確保相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)的可行性以及成本投資的合理性;加強(qiáng)現(xiàn)場實(shí)地勘察，基于既有電氣設(shè)備現(xiàn)狀、地質(zhì)現(xiàn)狀、現(xiàn)場環(huán)境現(xiàn)狀、交通現(xiàn)狀、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)施現(xiàn)狀，進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)勘察匯編，確?；A(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)用的完善性和準(zhǔn)確性;建立信息溝通平臺(tái)，及時(shí)通告相關(guān)設(shè)計(jì)進(jìn)度、功能設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，直至最終完成控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。壓力測(cè)試作業(yè)應(yīng)該由模擬測(cè)試和現(xiàn)場測(cè)試兩部分構(gòu)成，實(shí)施模擬測(cè)試作業(yè)時(shí)，主要基于變電站模擬測(cè)試軟件結(jié)合自動(dòng)化控制軟件，進(jìn)行軟件運(yùn)行下的系統(tǒng)故障及異?，F(xiàn)象測(cè)試，確保其軟件應(yīng)用的合格性和有效性，同時(shí)針對(duì)測(cè)試中存在的問題進(jìn)行優(yōu)化和修復(fù)，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求及應(yīng)用要求為止;模擬測(cè)試結(jié)束進(jìn)行變電站機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行控制測(cè)試，直至控制系統(tǒng)達(dá)到運(yùn)行要求及控制要求，則進(jìn)行最終的系統(tǒng)投用。

3.2自動(dòng)化保護(hù)

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是一種以變電站為管理對(duì)象，以提高管理水平為目標(biāo)，綜合應(yīng)用了微機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等一系列前沿科技的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，它不僅可以實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)所有設(shè)備多種物理量的實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)和分析，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，是近年來開始廣泛應(yīng)用的新型智能電網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)之一。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的概念最早可以追溯到20世紀(jì)60年代，而我國在變電站綜合自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)方面的研究則是從20世紀(jì)80年代才起步的，直到80年代中期才成功自主研發(fā)了第一臺(tái)變電站綜合自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)。經(jīng)過多年的發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化保護(hù)技術(shù)有了飛速的進(jìn)步，成為當(dāng)前電網(wǎng)與高新技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的典型案例。

3.3微機(jī)保護(hù)和操作閉鎖

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)包含大量設(shè)備與線路，規(guī)模巨大，系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備類型多樣，較易出現(xiàn)各種問題，需要加強(qiáng)保護(hù)。微機(jī)作為綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的核心部分，更要加強(qiáng)對(duì)其的有效保護(hù)。在對(duì)微機(jī)進(jìn)行保護(hù)時(shí)通常需要對(duì)線路、變壓器、母線、電容器、備用電源自動(dòng)投入及自動(dòng)重合閘等進(jìn)行保護(hù)，一旦發(fā)現(xiàn)其中某些部件存在動(dòng)作故障，只需要通過操作終端正確選擇對(duì)應(yīng)的保護(hù)類型與定值就能就能實(shí)現(xiàn)快速而有效地修改。操作人員還可以直接在CRT屏幕上操作斷路器與隔離開關(guān)，遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)電容器組的投切管理，確保電容器穩(wěn)定運(yùn)行，保護(hù)計(jì)算機(jī)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。另外為了規(guī)避計(jì)算機(jī)故障時(shí)不能操作被控設(shè)備的問題，必須在設(shè)備操控中保留人工操作手段，進(jìn)一步強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)防控能力。而且為了減少人為原因的系統(tǒng)問題，還需要加強(qiáng)權(quán)限管理，操作閉鎖正是實(shí)現(xiàn)權(quán)限管理的重要技術(shù)手段，只有輸入正確授權(quán)口令后才能解除閉鎖。

3.4采用統(tǒng)一的SCD文件配置模式

SCD文件記錄了整個(gè)變電站的所有裝置之間的連接關(guān)系，記錄著變電站的層次結(jié)構(gòu)以及裝置之間的交互信息方式、數(shù)據(jù)，是整個(gè)智能變電站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源。SCD文件在系統(tǒng)聯(lián)調(diào)過程中起著重要的作用，各設(shè)備制造商之間通過SCD文件獲取相應(yīng)裝置的通信配置參數(shù)，用來達(dá)到互聯(lián)互通的目的。智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)工程實(shí)施過程中，SCD文件配置專業(yè)性高，而且配置復(fù)雜，稍有不慎，將影響整個(gè)變電站的電網(wǎng)配置。SCD文件承載了整個(gè)變電站完整的配置信息。但是，在各種設(shè)備配置軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析的過程中，由于設(shè)備種類比較多，參與的廠家也就比較多，設(shè)備交互方式復(fù)雜會(huì)變得等特點(diǎn)，SCD文件的規(guī)范化、統(tǒng)一化就顯得尤為重要了。國家電網(wǎng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，規(guī)范SCD文件的內(nèi)容，為高質(zhì)量完成自動(dòng)化建設(shè)，為后期維護(hù)、擴(kuò)建奠定良好的基礎(chǔ)。所以，一個(gè)規(guī)范的SCD文件對(duì)智能變電站來說是必需的，我們有必要考慮統(tǒng)一一下變電站站內(nèi)的自動(dòng)化設(shè)備以及設(shè)備配置方法，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一SCD配置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)較高的工程效率。

結(jié)語

綜上所述，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)是推動(dòng)變電站運(yùn)行管理自動(dòng)化、智能化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)也是促進(jìn)現(xiàn)代智能電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。只有加大綜合自動(dòng)化系統(tǒng)及技術(shù)的研發(fā)力度，重視技術(shù)創(chuàng)新與進(jìn)步，加強(qiáng)技術(shù)優(yōu)化與應(yīng)用，利用先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建更為科學(xué)與先進(jìn)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，才能促進(jìn)我國電力事業(yè)的全面發(fā)展，實(shí)現(xiàn)變電站的穩(wěn)定運(yùn)行。

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（作者單位：國網(wǎng)山西省電力公司忻州供電公司）