淺談電氣自動化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用

吳龍欽

【摘要】：當(dāng)前我國的電網(wǎng)系統(tǒng)已趨于成熟和穩(wěn)定，各種技術(shù)的運(yùn)用也愈發(fā)嫻熟，單就變電站這一重要設(shè)備系統(tǒng)來說，它對于整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率影響頗大，而當(dāng)前很多的變電站都已經(jīng)引入了現(xiàn)代自動化技術(shù)，電氣自動化技術(shù)是多種科學(xué)技術(shù)的融合，包括數(shù)據(jù)處理、自動化控制和監(jiān)控等，合理地綜合地運(yùn)用這些技術(shù)可以彌補(bǔ)不少變電站無人值守、監(jiān)管缺失的狀態(tài)，從而有效提升電力企業(yè)生產(chǎn)、運(yùn)營以及管理效率，降低運(yùn)維成本，為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。為此本文將重點(diǎn)介紹電氣自動化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用方向和具體應(yīng)用方式，希望能讓更多的人加深對此技術(shù)的了解與認(rèn)可，從而促使電氣自動化技術(shù)得到更好的推廣與應(yīng)用，為變電站的高效運(yùn)行保駕護(hù)航。

【關(guān)鍵詞】：電氣;自動化技術(shù);變電站;應(yīng)用

引言

電力企業(yè)隨著社會的發(fā)展一直在不斷進(jìn)步，為了保障供電可靠性和安全性也作出了很多努力，電氣化自動技術(shù)就是一大創(chuàng)新亮點(diǎn)，這是一項(xiàng)現(xiàn)代化的智能技術(shù)，它集齊了當(dāng)前的計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子通信技術(shù)、視頻監(jiān)控等技術(shù)，具有監(jiān)測、控制、保護(hù)以及協(xié)調(diào)的多功能性，并促使變電站逐步轉(zhuǎn)化為高端、智能、綜合化的電力設(shè)備。利用這項(xiàng)技術(shù)可以較好地收集變電站運(yùn)行中的各種數(shù)據(jù)，同時(shí)它可以在無人狀態(tài)下實(shí)時(shí)監(jiān)測變電運(yùn)行狀態(tài)，收集故障信息并快速應(yīng)對，并且還有記錄和報(bào)警功能，從而可實(shí)現(xiàn)變電站的監(jiān)管和自動處理及防護(hù)目的，并為調(diào)度和維管人員提供較好的工作開展依據(jù)，以便快速恢復(fù)變電站運(yùn)行，減小損失，為用戶提供高質(zhì)量、高穩(wěn)定性的電能。

一、電氣自動化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用方向

1、電氣管理

變電站在長時(shí)間不間斷的工作中總會出現(xiàn)一些問題，這需要相關(guān)運(yùn)維管理人員對其進(jìn)行悉心照料，不僅要保障其正常運(yùn)行，還要提高其生產(chǎn)運(yùn)行效率，減少問題和事故的出現(xiàn)，而利用電氣自動化技術(shù)可以全面收集變電站中的電壓與電流等運(yùn)行數(shù)據(jù)，并完善其信息管理系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果可協(xié)調(diào)配電、變電等工作內(nèi)容，可根據(jù)不同地區(qū)的用電和供電情況來調(diào)整變電站運(yùn)行參數(shù)，既不會造成用電浪費(fèi)，也不會引起供電不暢，一方面可以與用戶之間建立高效的連接通信，另一方面可為電力系統(tǒng)自動匹配最佳的運(yùn)行狀態(tài)，從而優(yōu)化、完善和規(guī)范電力系統(tǒng)，保證系統(tǒng)中各項(xiàng)工作的有序進(jìn)行，最大化提高變電站工作質(zhì)量和效率。

2、電網(wǎng)調(diào)試

電網(wǎng)的調(diào)試工作根據(jù)設(shè)備類型可分為兩個(gè)部分，一是硬件系統(tǒng)，主要指各種電子和電氣設(shè)備、各中精細(xì)元件，二是軟件方面，主要指監(jiān)控功能、數(shù)據(jù)功能、運(yùn)行等功能發(fā)揮所基于的計(jì)算機(jī)程序。應(yīng)用自動化技術(shù)可以科學(xué)建立眾多類型的終端，針對變電站的眾多功能和業(yè)務(wù)進(jìn)行模擬調(diào)試，進(jìn)而對比不同情況下的變電站運(yùn)行效率、運(yùn)行成本和運(yùn)行效益，通過對比分析可根據(jù)電力企業(yè)的經(jīng)營活動方向和目標(biāo)選擇最合適的電網(wǎng)系統(tǒng)，科學(xué)合理地設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，以發(fā)揮自動化技術(shù)的實(shí)際價(jià)值，同時(shí)提升變電站的應(yīng)用價(jià)值。

3、電網(wǎng)調(diào)度

我國地域廣闊，受城市發(fā)展限制和人口比例的影響，當(dāng)前的電力資源還存在分配不均的問題，這使得一部分地區(qū)高速發(fā)展，一部分地區(qū)卻難以進(jìn)步，而在電網(wǎng)調(diào)度中運(yùn)用自動化技術(shù)，建成電網(wǎng)調(diào)度網(wǎng)絡(luò)化體系，促使變電站終端、發(fā)電廠和調(diào)控中心實(shí)現(xiàn)自動對接，各個(gè)流程逐漸可以自動化控制，通過對電氣系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控和對監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而可預(yù)測電網(wǎng)的運(yùn)行趨勢，并以分層分區(qū)實(shí)施電力調(diào)度的方式減輕電力負(fù)荷，滿足不同的用戶需求，有效控制各地電力資源分配，保證電氣工程的運(yùn)行質(zhì)量。

4、自動化分析

基于自動化技術(shù)建立的自動控制系統(tǒng)之所以能實(shí)現(xiàn)自動化功能是因?yàn)樗梢詫ψ冸娬驹O(shè)備和各相關(guān)的儀器、線路、運(yùn)行功率進(jìn)行分析，基于數(shù)據(jù)收集和存儲功能，相比于人工來說對變電站的運(yùn)行分析更為可靠，這主要得益于電磁裝置設(shè)備技術(shù)，它能較好地提升計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，減少數(shù)據(jù)傳輸過程中電纜使用量，改進(jìn)變電站控制管理模式的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)對變電站的全微管控，并降低人工成本，為其他功能的發(fā)揮提供良好的條件。

二、電氣自動化技術(shù)在變電站中的具體應(yīng)用

1、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理

變電站的管理人員工作開展依據(jù)就是各種數(shù)據(jù)和報(bào)告，變電站在運(yùn)行過程中各種電子設(shè)備和元件、電氣設(shè)備會產(chǎn)生很多數(shù)據(jù)，而電氣化自動技術(shù)可以快速收集各種電子信號，包括運(yùn)行故障、線路問題、開關(guān)跳合、設(shè)備警告等狀況下的設(shè)備反應(yīng)和電力參數(shù)變化，并且對這些信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換、存儲和分析，根據(jù)自動化應(yīng)急處理設(shè)定發(fā)布相應(yīng)的處理命令，同時(shí)各種電子、電力信息可轉(zhuǎn)換為直接的數(shù)據(jù)和文字內(nèi)容反映到監(jiān)控平臺和調(diào)度中心的顯示器上，技術(shù)人員也可由此掌握變電站的即時(shí)運(yùn)行狀況，并進(jìn)行在模擬仿真的環(huán)境下進(jìn)行運(yùn)算處理，以對各種問題類型和原因進(jìn)行研究和分析，進(jìn)一步提升監(jiān)管效率。

2、監(jiān)控系統(tǒng)

由于變電站的建立位置和構(gòu)造問題，以及運(yùn)行的高危險(xiǎn)性，以往多數(shù)變電站大多時(shí)候是處于無人監(jiān)管狀態(tài)，無法保證動態(tài)化、實(shí)時(shí)化、全天候的無人監(jiān)管狀態(tài)，而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣自動化技術(shù)的加入完善了變電站的監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)前的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控范圍很廣，只需設(shè)置為自動監(jiān)控模式就可實(shí)現(xiàn)無人、遠(yuǎn)程化監(jiān)控，能清楚、全面地了解通信設(shè)備以及變電站信號發(fā)射和接收情況，包括變電站內(nèi)的UPS及直流系統(tǒng)，并且可以進(jìn)行分層監(jiān)控，根據(jù)監(jiān)控需求調(diào)整監(jiān)控范圍和監(jiān)控結(jié)果查看和調(diào)取權(quán)限，從而提高變電站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制水平。

3、變電站自行診斷

變電站的組成元件和各專業(yè)設(shè)備、零件眾多，長期負(fù)荷工作難免會產(chǎn)生一些問題，有時(shí)單靠人力很難發(fā)現(xiàn)一些隱蔽或內(nèi)部精細(xì)構(gòu)造處的問題，并且人工檢修，效率不高，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，結(jié)果準(zhǔn)確度也難以保證，而基于電氣自動化的監(jiān)控能力和數(shù)據(jù)對比分析、處理能力，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)下變電站運(yùn)行狀態(tài)與正常運(yùn)行狀態(tài)的具體區(qū)別，并針對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)一步診斷，實(shí)現(xiàn)自我診斷和修復(fù)，總得來說可以快速、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)處理問題，減少重大電力問題出現(xiàn)的幾率，提升變電站使用性能和壽命。

4、計(jì)算機(jī)保護(hù)功能的應(yīng)用

有時(shí)變電站由于位于比較偏遠(yuǎn)的位置，很多偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電出現(xiàn)問題時(shí)不僅僅是影響人們的用電質(zhì)量，更重要的是容易造成電力供電系統(tǒng)中的線路及各種電氣設(shè)備受損，為了提高電氣設(shè)備的使用質(zhì)量和使用壽命，需要對其進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管和維護(hù)，通過電氣自動化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對各電力設(shè)備在故障和電力事故下的自我保護(hù)。計(jì)算機(jī)可以獲取各設(shè)備的正常運(yùn)行和非正常運(yùn)行狀態(tài)信息，這樣一旦出現(xiàn)異常狀況，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)就可以接受到相關(guān)信息，并根據(jù)故障類型啟動相應(yīng)的保護(hù)機(jī)制保護(hù)變壓器及其線路等，并抑制問題惡化，同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)故障提示或發(fā)出危險(xiǎn)報(bào)警信號，通過維修人員進(jìn)一步處理全面肅清問題，這不僅極大地降低了維修難度和工作量，同時(shí)也減少了故障損失，并提升了變電站的安全性和穩(wěn)定性。

結(jié)語

綜上所述，電力事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展與我國各行業(yè)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)都有很大影響，這也是國家和電力企業(yè)對電氣自動化技術(shù)如此關(guān)注的重要原因，電氣自動化技術(shù)在變電站中所發(fā)揮的作用不容小覷，它促使電力工作人員可以同步了解變電站的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，還能以此創(chuàng)建仿真環(huán)境對變電站進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，測試各項(xiàng)電氣設(shè)備和電力裝置的性能，以進(jìn)一步提升變電站運(yùn)行狀態(tài)，此外它還可以提供智能化的電力服務(wù)，減少人工操作和失誤，使得變電站運(yùn)營維護(hù)管理工作更為及時(shí)有效，從而有效避免設(shè)備故障問題和用電安全事故。因而該行業(yè)的工作人員一定要積極學(xué)習(xí)并掌握自動化技術(shù)，并科學(xué)合理地加以運(yùn)用，以促進(jìn)變電站自動化技術(shù)革新，為電力事業(yè)的智能化發(fā)展奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

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