變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

鄧小珍 魯建國(guó)

摘 要：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是一種集多學(xué)科、多門(mén)類技術(shù)的綜合性系統(tǒng)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)也在突飛猛進(jìn)，許多新技術(shù)、新設(shè)備、新標(biāo)準(zhǔn)，以及新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層出不窮，不斷地在原有基礎(chǔ)上改進(jìn)、提高，對(duì)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供有力的技術(shù)支持。本文對(duì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：變電站;綜合自動(dòng)化系統(tǒng);關(guān)鍵技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)

在科技日益進(jìn)步的背景下，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，使變電站綜合控制逐步實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，不過(guò)近年來(lái)社會(huì)發(fā)展迅速，用電規(guī)模不斷提升，使電網(wǎng)的負(fù)荷不斷增加，在變電站的控制過(guò)程中難度加大，不斷對(duì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化顯得十分必要，因此本文對(duì)變電站綜合自動(dòng)化的內(nèi)涵與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了研究。

一、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

1、以調(diào)度為中心的設(shè)計(jì)思想。在設(shè)計(jì)精良的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，必須以調(diào)度為中心設(shè)計(jì)原則，使調(diào)度中心成為變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)重要子系統(tǒng)。從總體結(jié)構(gòu)分析，調(diào)度中心不是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，需要與其他子系統(tǒng)相結(jié)合，才能充分發(fā)揮電力資源調(diào)度的作用。

2、配置分布式系統(tǒng)的原則。在變電站綜合自動(dòng)化分散系統(tǒng)的配置過(guò)程中，要遵循其配置原則，完成隔層輸電工作，記得使用網(wǎng)絡(luò)或上位機(jī)進(jìn)行傳輸。

3、遵循遠(yuǎn)程和本地控制的原則。在中國(guó)，許多地方變電站需要值班人員，人力資源的成本高，節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化，我們必須遵守遠(yuǎn)程和本地控制的原則，構(gòu)建遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制子系統(tǒng)和本地控制模式，以加強(qiáng)對(duì)變電站自動(dòng)化的管理。

4、堅(jiān)持無(wú)人管理的原則。為了提高變電站自動(dòng)化管理的效果，建立無(wú)人值守變電站，必須堅(jiān)持無(wú)人值守管理的原則，設(shè)計(jì)無(wú)人值守站系統(tǒng)，全面優(yōu)化系統(tǒng)軟硬件。

5、正確使用交流采樣技術(shù)。為了減少TA和TV的負(fù)載，提高測(cè)量精度，必須正確使用交流采樣技術(shù)。此外，應(yīng)充分發(fā)揮交流采樣技術(shù)的綜合功能，取消控制面板，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息監(jiān)測(cè)工作，實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集和多用途。

二、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)

1、信息采集處理技術(shù)

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)信息采集和處理的核心是變電站自動(dòng)化管理系統(tǒng)，構(gòu)建完美的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，必須充分介紹了信息收集和處理技術(shù)，正確的模擬數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)和變電站終端電壓和輸出功率，精確的脈沖數(shù)量，提高能源統(tǒng)計(jì)和調(diào)整工作。

2、自我保護(hù)技術(shù)

自保護(hù)技術(shù)是保障變電站自動(dòng)化系統(tǒng)安全運(yùn)行的支撐技術(shù)系統(tǒng)。建設(shè)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，必須充分利用自保護(hù)技術(shù)，做好電力調(diào)度和控制電壓保護(hù)工作。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的自保護(hù)技術(shù)通常應(yīng)用于接收到系統(tǒng)信息后的自動(dòng)開(kāi)關(guān)和設(shè)備上，同時(shí)自保護(hù)技術(shù)可以輔助變電站自動(dòng)化系統(tǒng)準(zhǔn)確定位故障的位置和類型，并及時(shí)修復(fù)工作。

3、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理中起著至關(guān)重要的作用。總之，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)不僅可以很好地對(duì)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行歸檔和排序，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電流、電壓、溫度等相關(guān)數(shù)據(jù)信息的有效存儲(chǔ)。目前，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)包含數(shù)據(jù)主要包括三種類型，分別是基本數(shù)據(jù)，對(duì)象數(shù)據(jù)，歸檔數(shù)據(jù)，相比之下，改變之前和之后的變化相關(guān)的數(shù)據(jù)，如電流、電壓及其運(yùn)行狀態(tài)的基本數(shù)據(jù)，設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)結(jié)果稱為對(duì)象數(shù)據(jù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了基本數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，鞏固了對(duì)象數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性，數(shù)據(jù)集成屬于歸檔數(shù)據(jù)。

三、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式

1、集中分布模式

目前變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式分為三種，集中式配電模式是第一種，這種結(jié)構(gòu)模式下的自動(dòng)化設(shè)備在多個(gè)CPU處理器的引導(dǎo)下，可以輔助自動(dòng)化設(shè)備同時(shí)運(yùn)行多個(gè)指令。集中式分布式結(jié)構(gòu)模式可以實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)管理系統(tǒng)下不同設(shè)備的有效連接，并收集各種功能，使設(shè)備易于控制。而且集中分布模式下的設(shè)備各功能模塊互不干擾，非常獨(dú)立，給設(shè)備的維護(hù)帶來(lái)了很大的方便。

2、集中式結(jié)構(gòu)模式

與集中式配電模式不同，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的集中式結(jié)構(gòu)模式只配備一臺(tái)CPU處理器，因此完成數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理工作只需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)。此外，以集中式結(jié)構(gòu)模式為主的手工作業(yè)任務(wù)較多，人工成本較高，僅適用于小型變電站，盡可能節(jié)約人工成本。

3、分散式分布結(jié)構(gòu)模式

分散式分布結(jié)構(gòu)模式的基礎(chǔ)是集中式分布結(jié)構(gòu)模式，在構(gòu)建這種結(jié)構(gòu)模式的過(guò)程中必須對(duì)變電站設(shè)備實(shí)施多層次劃分，通常，需要將變電站設(shè)備劃分為兩層或者三層結(jié)構(gòu)，一般情況下，兩層結(jié)構(gòu)主要包括變電站的主體層與間隔層，三層結(jié)構(gòu)則是在主體層與間隔層之間添加了技術(shù)層。從狹義視角來(lái)看，間隔層大多用于測(cè)量自動(dòng)化技術(shù)參數(shù)和存放監(jiān)控設(shè)備，當(dāng)前變電站設(shè)備中的所有技術(shù)單元均是通過(guò)局域網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)連接，以此控制外部環(huán)境因素對(duì)電磁波的負(fù)面干擾。分散式分布結(jié)構(gòu)模式可以全面提升數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，有效解決單一模塊故障所帶來(lái)的整體模塊干擾問(wèn)題，并充分融入各種先進(jìn)的新型技術(shù)。

四、變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

目前，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)已日臻成熟，政府部門(mén)應(yīng)協(xié)同電力企業(yè)大力加強(qiáng)對(duì)高壓設(shè)備的監(jiān)測(cè)力度，以此確保變電站系統(tǒng)的安全運(yùn)行。不僅要將變電站信息輸送至調(diào)度中心，提交給繼電保護(hù)工程師，而且要將這些信息準(zhǔn)確傳送至檢修維護(hù)中心，這樣方能從根本上解決變電站安全運(yùn)行問(wèn)題。雖然在傳統(tǒng)管理模式下，各部門(mén)之間的交流次數(shù)偏少，但是隨著變電站自動(dòng)化管理技術(shù)的發(fā)展，必須充分運(yùn)用信息技術(shù)搭建信息交流平臺(tái)與信息交流系統(tǒng)，從而有效促進(jìn)各部門(mén)的交流。從微觀視角來(lái)看，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)集中體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

1）實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的同步采集與處理。未來(lái)的變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息采集與處理工作的同步進(jìn)展，從而有效節(jié)約工作時(shí)間，提高數(shù)據(jù)管理工作的準(zhǔn)確性。

2）數(shù)據(jù)規(guī)劃界面更為合理。未來(lái)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)操作界面的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化管理，對(duì)操作界面進(jìn)行統(tǒng)一，以此減少維修工作量與設(shè)備維護(hù)成本。

3）實(shí)現(xiàn)了在線監(jiān)控。未來(lái)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)能夠有效實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控，確保數(shù)據(jù)信息的高速傳輸，有效避免電磁波對(duì)設(shè)備的負(fù)面干擾。

4）實(shí)現(xiàn)了可視化多媒體的監(jiān)控系統(tǒng)。未來(lái)變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)可視化多媒體監(jiān)控系統(tǒng)，有效提升信息傳輸效率，滿足變電站對(duì)系統(tǒng)緊急控制的需求，及時(shí)收集和反饋數(shù)據(jù)信息，并將所收集的數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之中，以方便各個(gè)工作部門(mén)與工作人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)和審核。

結(jié)束語(yǔ)

促進(jìn)變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的良好發(fā)展，提升變電站安全管理效率，必須恪守變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，引入各種先進(jìn)的技術(shù)因素，不斷完善變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

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