變電站電力系統(tǒng)的自動化智能控制技術(shù)研究

鄒雪龍

摘 要 變電站的供電系統(tǒng)在運行過程中會受到各種因素影響導致故障的發(fā)生，從而影響人們的生活，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，變電站電力系統(tǒng)對自動化的要求越來越高。促進變電站電網(wǎng)系統(tǒng)的自動化進程，能夠大大提高電網(wǎng)系統(tǒng)的運行效率，利用自動化智能控制技術(shù)可以對電網(wǎng)系統(tǒng)的運行進行實時的監(jiān)控，當電網(wǎng)系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)問題的時候，工作人員可以及時發(fā)現(xiàn)問題并且及時進行檢查，以此來確保電力資源的正常供應。

關(guān)鍵詞 變電站電力系統(tǒng);自動化;智能控制技術(shù)

1智能變電站

智能變電站由兩部分組成，即信息平臺與智能高壓設(shè)備。其中，智能高壓設(shè)備有電子式互感器與智能變壓器等多種，對于智能變壓器，它和控制系統(tǒng)通過通信光纖直接相連，能實時采集變壓器運行參數(shù)。如果運行方式改變，則設(shè)備能以系統(tǒng)電壓和功率為依據(jù)確定是否對變壓器分接頭進行調(diào)節(jié);如果設(shè)備產(chǎn)生問題，則能立即發(fā)出預警，同時提供相應的狀態(tài)數(shù)據(jù)，因此在很大程度上減少運行管理方面的成本，避免安全隱患的產(chǎn)生，保證設(shè)備運行的安全性與可靠性[1]。對于高壓開關(guān)設(shè)備，主要是指性能極高的控制與開關(guān)設(shè)備，并配備了執(zhí)行裝置、電子設(shè)備與傳感器，能實現(xiàn)診斷與監(jiān)測。對于電子式互感器，它主要指的是磁光玻璃與光纖傳感器，能克服老式互感器各方面缺陷。信息平臺主要有兩方面功能，第一方面為對信息進行共享，即為管理系統(tǒng)不同上層應用進行信息采集，第二方面為使縱向信息實現(xiàn)標準化，可為不同上層應用提供可靠的信息支撐。

2智能變電站自動化控制主要作用

2.1 保證電能質(zhì)量

引入自動化控制后，可減少對人力的投入，但并不會因為人力的減少而使電能質(zhì)量降低，這是因為自動化控制可以實現(xiàn)無人化操作。借助自動化控制，可以對變電站進行實時監(jiān)控，整個控制過程十分流暢，可以有效提高電力調(diào)度性能[1]。另外，變電站當中的不同電氣設(shè)備通過對自動化控制的合理應用，能處在良好的運行和維護狀態(tài)，減少故障的產(chǎn)生，延長設(shè)備壽命?？梢姡胱詣踊刂坪?，可以有效提升供電能力，使電能質(zhì)量和供電服務水平得到大幅的提高[2]。

2.2 保證安全性

自動化控制實際上是由計算機來控制，在處理某些問題上具有良好的便捷性，進而為系統(tǒng)運行提供有效保證。在以往的變電站工作中，如果產(chǎn)生故障，將難以及時發(fā)現(xiàn)，導致故障不斷發(fā)展，對整個電力系統(tǒng)正常運行造成影響。而在引入了自動化控制以后，細小的故障亦能及時被發(fā)現(xiàn)，制定有效保護對策，避免故障不斷發(fā)展，造成嚴重破壞。另外，在自動化控制持續(xù)作用下，如果系統(tǒng)運行產(chǎn)生突發(fā)問題，可以快速報警，加快人員反應速度，使系統(tǒng)始終處在安全穩(wěn)定的狀態(tài)。

2.3 減少成本費用

因自動化控制集合了計算機與網(wǎng)絡(luò)通信，所以可以從根本上消除信息孤島等問題，使資源得到互通共享，保證信息得到最大程度的應用。再者，智能化測控單元采用光纜通信，取代了使用傳統(tǒng)的二次控制電纜，既有效減少了成本費用，又避免了浪費資源和污染環(huán)境。另外，集成電路正得到廣泛應用，通過對集成電路的合理應用，能有效減少運行成本費用，不斷提高性價比，進而降低整個變電站的實際投資水平，為日后發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)[3]。

3智能變電站自動化控制方式

3.1 集中式

這是最常見的結(jié)構(gòu)方式，在很多領(lǐng)域都得到了廣泛應用。利用計算機具有的各項功能，擴展I/O接口，然后利用這一接口采集準確的信息，以模擬量為例，在采集完畢后，需進行處理，再利用計算機來監(jiān)控與保護。需要注意的是，這種結(jié)構(gòu)方式并非依靠其中一臺計算機來完成，而是由多個計算機進行共同完成的，不同計算機承擔不同任務。以監(jiān)控計算機為例，它主要負責信息監(jiān)控，并對電流斷路器實施應急處理。

3.2 分布式

相較于上述集中式，該結(jié)構(gòu)方式特點為自身功能更加擴展，利用更多計算機，同時將功能分配至不同計算機，使不同計算機獨立完成不同工作，然后由終端系統(tǒng)對不同計算機的數(shù)據(jù)進行匯總，數(shù)據(jù)匯總不會對計算機實際運行造成干擾，通過對這一結(jié)構(gòu)方式的應用，能對同一時段不同數(shù)據(jù)進行同時處理，具有很高的數(shù)據(jù)處理效率，這種情況下，即便短時間內(nèi)涌入大量數(shù)據(jù)，也不會產(chǎn)生宕機等問題，同時，如果其中一個模塊產(chǎn)生問題，也不會對另外的模塊造成影響，以此保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性[4]。由于該結(jié)構(gòu)方式具有以上優(yōu)勢特點，所以主要應用在維護等級相對較高的智能變電站當中，但要注意，變電站的電壓等級不能太高，否則將失去適用性，產(chǎn)生一系列新的問題。

3.3 分布分散式

從邏輯角度講，該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可以將整個變電站的自動化控制分成兩層，分別為變電站層，也可稱之為站級測控單元，和間隔層，也可稱之為間隔單元。部分情況下，也可分成三層，分別為變電站、通信與間隔層。這一系統(tǒng)最大的特點在于設(shè)計是按照元件及斷路器具體間隔來進行的。將變電站一個斷路器間隔所需要的全部數(shù)據(jù)采集、保護和控制等功能集中由一個或幾個智能化的測控單元完成。對于測控單元，能直接安裝于斷路器柜，也可安裝于斷路器間隔周圍，互相依靠光纜來通信。該系統(tǒng)的引入象征著變電站正向自動化方向快速發(fā)展，能有效減少控制電纜的使用，避免采用電纜進行信息傳送時產(chǎn)生電磁干擾，保證運行可靠性、維護便利性與可擴展性，絕大部分現(xiàn)場工作都能在廠家進行[5]。

4結(jié)束語

社會生產(chǎn)、生活活動的正常進行依賴于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。我國電網(wǎng)負荷的不斷加大，變電站電力系統(tǒng)自動化在保障電力安全、穩(wěn)定、高效運行方面的積極作用越加顯得重要?；诖?，相關(guān)部門與企業(yè)應正確認識自動化控制技術(shù)具有的特點優(yōu)勢，同時不斷加強開發(fā)與研究，促使技術(shù)日益完善，為電力事業(yè)未來發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)，提供可靠的技術(shù)支撐。

參考文獻

[1] 王文靜.自動化技術(shù)在電氣工程中的應用研究[J].科技風，2019， （14）：73.

[2] 于子章.配電自動化系統(tǒng)實用化運維技術(shù)研究[J].綠色環(huán)保建材，2019，（6）：241，244.

[3] 李長山.電力系統(tǒng)運行中的電氣工程自動化技術(shù)應用[J].綠色環(huán)保建材，2019，（6）：242，244.

[4] 張博.電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用探討[J].住宅與房地產(chǎn)，2018，（36）：255.

[5] 楊晨旭.變電站綜合自動化系統(tǒng)發(fā)展淺談[J].信息系統(tǒng)工程，2018， （12）：89.