探析變電站電氣自動(dòng)化與電力安全運(yùn)行

林原

摘要：變電站在電網(wǎng)架構(gòu)中，既是電力傳輸?shù)闹匾?jié)點(diǎn)，也是實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化應(yīng)用的關(guān)鍵所在。變電站內(nèi)大量的電力設(shè)備，實(shí)施電氣自動(dòng)化與電力安全運(yùn)行，將能更好地保障電力安全運(yùn)行。本文分析了變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)造，然后著重探討了電氣自動(dòng)化的具體應(yīng)用，并提出了電力安全運(yùn)行的相關(guān)措施，旨在為電力事業(yè)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：變電站;電氣自動(dòng)化;電力運(yùn)行;安全運(yùn)行

在當(dāng)今信息科技時(shí)代，電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，要注重和加強(qiáng)建設(shè)具有高度自動(dòng)智能的現(xiàn)代化變電站，實(shí)現(xiàn)變電站電氣自動(dòng)化，以切實(shí)提高電力安全運(yùn)行水平。

一、變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)造

第一，系統(tǒng)框架。變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)造多為分層分布式，分為三層。間隔層的主要功能是利用傳感器等裝置監(jiān)測(cè)變電站內(nèi)各設(shè)備運(yùn)行狀況，同時(shí)該層還具備操作控制功能，可以保護(hù)或控制重要設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)層的主要功能作用是進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，基本構(gòu)成為以太網(wǎng)為主。站控層是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，其能對(duì)站內(nèi)設(shè)備的監(jiān)控、指令下發(fā)、故障告警與分析等進(jìn)行分析，有的還能具有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備參數(shù)的在線(xiàn)修改功能。

第二，系統(tǒng)硬件。變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)不同層級(jí)硬件的配置，要做到合理且齊備，配置方式為冗余配置。服務(wù)器、五防系統(tǒng)、監(jiān)控機(jī)等是站控層所需硬件設(shè)備;交換機(jī)、光纜等通信設(shè)備，是網(wǎng)絡(luò)層所需的硬件;間隔層的硬件主要是直流系統(tǒng)、電量采集及保護(hù)設(shè)施等。

第三，系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件是變電站電氣自動(dòng)化的控制核心，具有站端數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、分析、控制等諸多功能。A/D采集模塊主要是用于站端電網(wǎng)運(yùn)行信息的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換;計(jì)算機(jī)處理模塊主要是分析處理所收集的站端數(shù)據(jù)，同時(shí)，還具有可視化的人機(jī)交互功能;I/O模塊能轉(zhuǎn)換控制信號(hào)與現(xiàn)場(chǎng)接點(diǎn)信號(hào)，有效識(shí)別信號(hào);計(jì)量模塊主要作用是實(shí)時(shí)采集一次設(shè)備傳輸電量。

二、變電站電氣自動(dòng)化的具體應(yīng)用

（一）自動(dòng)化操作與控制

在電網(wǎng)建設(shè)中，變電站規(guī)模與數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)，而且受土地資源限制多遠(yuǎn)離市區(qū)，傳統(tǒng)的單純依靠人工運(yùn)維與操控的方式，在具體執(zhí)行上更為困難，勢(shì)必要采取自動(dòng)控制策略，進(jìn)而顯著提高變電站設(shè)備操作與控制的效率，這也同時(shí)體現(xiàn)出電氣自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化改造，使其同時(shí)具備數(shù)據(jù)采集上傳與設(shè)備狀態(tài)控制等功能，基本上可滿(mǎn)足多數(shù)變電設(shè)備不斷運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)化的需要，這對(duì)電力事故的處置極為關(guān)鍵。而若因設(shè)備故障而難以保證操作的自動(dòng)化，或者是變電設(shè)備需停電檢修的情況下，則應(yīng)由運(yùn)維人員到站操作，雙管齊下，共同保障站內(nèi)設(shè)備安全，滿(mǎn)足變電設(shè)備檢修與維護(hù)的需求。

（二）變電站數(shù)據(jù)采集和處理

變電站在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生很多數(shù)據(jù)信息，應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，在某種程度上能夠更加完整地收集變電站的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，對(duì)變電站的故障進(jìn)行反饋，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，將各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)娇刂贫耍儆杉夹g(shù)人員對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的分析，在一定程度上大大提升了變電站的監(jiān)管力度，同時(shí)還能有效提升電力能源供應(yīng)的穩(wěn)定性。

（三）防雷接地技術(shù)

因?yàn)檎緝?nèi)存在許多戶(hù)外高壓設(shè)備，而且站內(nèi)出線(xiàn)與線(xiàn)路桿塔相連，存在較高的直擊雷與雷電侵入的風(fēng)險(xiǎn)。在變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)建中，也要完善防雷接地等設(shè)計(jì)，避免雷擊感應(yīng)對(duì)變電設(shè)備及控制系統(tǒng)的損害。在電力安全運(yùn)行保障中，防雷接地也是必要的技術(shù)措施，同樣可應(yīng)用自動(dòng)控制策略。在實(shí)際應(yīng)用中，要結(jié)合變電站整體構(gòu)造以及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)防雷接地裝置種類(lèi)及型號(hào)予以合理選擇，并將其設(shè)于合適的位置，確保其防雷接地效果的可靠發(fā)揮。

（四）保護(hù)及接地選線(xiàn)裝置

變電站運(yùn)行中往往面臨許多故障威脅，短路會(huì)造成短時(shí)大電流進(jìn)而具有較高破壞性。為此，在站內(nèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，要采取正確的保護(hù)策略，合理安裝并設(shè)置保護(hù)及接地裝置。這樣即使有電力故障發(fā)生，也可及時(shí)予以切斷并發(fā)出告警，提高電力故障整體的響應(yīng)與處置速度。此外，自動(dòng)控制系統(tǒng)還能對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，進(jìn)而對(duì)故障給出更加明確的結(jié)論，可有效縮小故障排查范圍，縮短故障停電的時(shí)長(zhǎng)，更好的保障電力供應(yīng)安全。

三、變電站電力安全運(yùn)行的相關(guān)措施

（一）建立健全安全管理制度

變電站應(yīng)當(dāng)著手于實(shí)際情況，制定切實(shí)有效的安全管理制度，并確保該制度能夠得到確切的貫徹與執(zhí)行。建立事故應(yīng)急處理機(jī)制，強(qiáng)化對(duì)相關(guān)工作人員的管理，以此來(lái)提升變電站電力運(yùn)行的安全管理水平。與此同時(shí)，落實(shí)安全管理責(zé)任制，將安全管理責(zé)任落實(shí)到個(gè)人。變電站管理人員要積極參與到電力運(yùn)行的安全管理工作中，強(qiáng)化電力安全運(yùn)行管理長(zhǎng)效機(jī)制。

（二）運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行安全管理

運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)對(duì)變電站電力運(yùn)行進(jìn)行安全管理，有助于實(shí)現(xiàn)變電站安全、可靠地運(yùn)行。利用在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)監(jiān)督電氣設(shè)備的接觸完整性和內(nèi)部溫度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的問(wèn)題，并對(duì)問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性解決?，F(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用使電網(wǎng)逐漸向智能化方向發(fā)展，在人工智能技術(shù)的輔助下，一些決策系統(tǒng)可以科學(xué)分析電氣運(yùn)行中的不正常信息，并對(duì)其加以整合，使相關(guān)工作人員能夠更加科學(xué)合理地做出決策。

（三）加強(qiáng)技術(shù)管理與培訓(xùn)

變電站要定期為工作人員開(kāi)展專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)和知識(shí)講座，提升其專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)和技術(shù)水平。變電站還需加強(qiáng)安全事故演練，提高相關(guān)管理人員的事故應(yīng)急能力。變電站還需做好設(shè)備管理工作，以確保電氣設(shè)備的運(yùn)行安全。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)基建的管理，定期巡視電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，并對(duì)其加以維護(hù)，強(qiáng)化對(duì)電氣運(yùn)行的監(jiān)督管理，制定相應(yīng)的電氣設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)方案，重點(diǎn)檢查電氣操作關(guān)鍵部位，消除隱患。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行，直接影響電網(wǎng)的運(yùn)行效率和供電質(zhì)量。變電站電氣自動(dòng)化是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)的必然選擇，相關(guān)技術(shù)部門(mén)要積極落實(shí)電氣自動(dòng)化技術(shù)體系和運(yùn)行方案，切實(shí)提高電力運(yùn)行管理的質(zhì)量與效率，保證電力安全運(yùn)行，更好地服務(wù)電網(wǎng)發(fā)展。

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