變電站電氣自動化與電力安全運行探析

張宇航

摘要：在市場經(jīng)濟全面發(fā)展的背景下，供配電的可靠性和供電質(zhì)量直接影響著人們的生產(chǎn)和生活。為了全面優(yōu)化變電站電氣工程的運行效果和運行質(zhì)量，應(yīng)積極推行電氣自動化和電力安全運行制度，落實具體管理工作。為了實現(xiàn)變電站的穩(wěn)定高效運行，需要整合自身的管理點和運行方案，優(yōu)化變配電水平，推進自動化控制進程，整合具體的控制模式，從而為變電站的健康運行打下堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：變電站;電氣自動化;電力安全;運行

1變電站電氣自動化與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的區(qū)別

變電站電氣自動化項目的開發(fā)已成為變電站運行的關(guān)鍵方案。與傳統(tǒng)的手動控制系統(tǒng)相比，它不僅能滿足工業(yè)需要，而且能有效地集成信息自動化控制系統(tǒng)，建立更完整的運行方案。一方面，利用自動化系統(tǒng)將電子設(shè)備和機械設(shè)備串聯(lián)起來，提高變電站日常運行的整體質(zhì)量。另一方面，變電站電氣自動化技術(shù)的全面發(fā)展要求相關(guān)部門在本地區(qū)建立更加完善的建設(shè)體系和運行結(jié)構(gòu)，更加重視電氣工程的需要。首先，構(gòu)建控制系統(tǒng)，實現(xiàn)運行結(jié)構(gòu)和監(jiān)控結(jié)構(gòu)的全覆蓋。二是借助信息技術(shù)，完善一體化經(jīng)營模式的保障機制。最后，借助于自動化系統(tǒng)實現(xiàn)了全過程監(jiān)控。

2變電站自動化應(yīng)用存在的問題

（1）數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的研究還處于初期發(fā)展階段，現(xiàn)目前大部分研究都集中在過程層，如智能化開關(guān)設(shè)備、光電互感器、狀態(tài)檢測等。對于低電壓登記采取合并器造成的成本增加、不分高低壓電流互感器穩(wěn)定性不足導(dǎo)致運行不暢，二次設(shè)備共享數(shù)據(jù)信號如何實現(xiàn)等問題該如何解決。此外，開發(fā)過程中材料器件方面的缺陷、電磁干擾與兼容控制等問題都需要進一步改善解決。

（2）數(shù)字化變電站的保護校驗裝置在變電站運行時無法做到對分間隔提供校驗保護。目前現(xiàn)有繼電保護校驗裝置無法使用，因為電壓和電流需要通過合并器才能進入到保護裝置，而這個過程需要電流電壓量大量的保護校驗，這個是目前無法解決的問題。所以我們雖然按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一生產(chǎn)了一次設(shè)備和二次設(shè)備但是仍然無法解決其限制，無法給變電站的網(wǎng)絡(luò)提供良好的安全保護。

（3）由于目前數(shù)字化變電站的資料并不完善，體系未成形，投入運行的數(shù)字化設(shè)備資料不能將其應(yīng)用知識和技能整理成系統(tǒng)資料參考。運行和檢修也沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范執(zhí)行，涉及到通信接口、協(xié)議等信號傳輸技術(shù)測試缺乏統(tǒng)一的參考標(biāo)準(zhǔn)。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)制定參考了歐美國家標(biāo)準(zhǔn)，其部分的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定不符合我們使用的保護功能、類型，未對GOOSE報文重發(fā)時間、次數(shù)進行說明，可能增加GOOSE報文重發(fā)次數(shù)、延遲報文。

3改進變電站綜合自動控制應(yīng)用的措施

3.1采取抗電磁干擾措施

眾所周知，變電站是一個電力設(shè)備比較集中的區(qū)域，很容易出現(xiàn)“電磁干擾”類問題。電力部門采用綜合自動控制系統(tǒng)時，也會受到電磁干擾方面的影響。唯有解決好電磁干擾相關(guān)問題，才能最大程度發(fā)揮變電站綜合自動控制系統(tǒng)的優(yōu)勢。舉例來說，二次設(shè)備和綜合自動控制系統(tǒng)輸出、輸入，皆使用帶半導(dǎo)體的控制電纜。當(dāng)控制電纜的屏蔽層兩端開始和地面相接觸，就會大大削弱電磁干擾。而且，屏蔽層兩點接觸地面時，屏蔽層的電壓為零，可以明顯減少靜電感應(yīng)，進一步降低電磁干擾的影響力。除此之外，在變電站中，“高壓母線”往往是強干擾源頭。要想避免電磁干擾帶來的一系列問題，工作人員可以適當(dāng)增加“高壓母線”與“控制電纜”之間的距離，這是降低電磁干擾的有效措施。

3.2改造變電站監(jiān)控系統(tǒng)

（1）保證監(jiān)控內(nèi)容清晰、具體。變電站監(jiān)控系統(tǒng)是一個反映情況、發(fā)現(xiàn)問題的系統(tǒng)，工作人員要明確監(jiān)控系統(tǒng)的作用，將監(jiān)控信息清晰、具體地呈現(xiàn)出來。比如說，工作人員可以通過計算機顯示器匯總信息、顯示信息，幫助相關(guān)部門第一時間了解電力系統(tǒng)各項參數(shù)，例如報警參數(shù)、運行參數(shù)、故障參數(shù)、電量參數(shù)等。這樣一來，相關(guān)部門就可以及時分析問題、解決問題;（2）具備自我匯總、自我分析能力。變電站監(jiān)控系統(tǒng)除了要完整地呈現(xiàn)數(shù)據(jù)、信息，還要具備一定自我匯總能力，可以將關(guān)聯(lián)信息高效整合。（3）加強人機互聯(lián)。無論變電站監(jiān)控系統(tǒng)升級到什么程度，都需要為人所用。如何加強人機互聯(lián)，是改造變電站監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵。工作人員可以通過移動手機軟件或者移動平臺系統(tǒng)，構(gòu)建人機互聯(lián)渠道。這樣一來，無論工作人員處在何時何地，都可以正常接收信息、反饋信息，做到實時監(jiān)控。

4變電站電力安全運行方案

4.1電氣自動化應(yīng)用在數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)中

為了保證變電站電源安全運行的順利實施，有必要結(jié)合自控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集處理模塊的應(yīng)用要求，確保數(shù)字和模擬信號的及時采集，以及對脈沖和狀態(tài)數(shù)據(jù)的有效理解。例如，它可以有效地分析故障跳閘、斷路器狀態(tài)和故障報警，并有效地控制隔離開關(guān)，從而最大限度地提高變電站運行的安全性。

4.2電氣自動化在技術(shù)改進中的應(yīng)用

在變電站技術(shù)管控工作中，相關(guān)部門應(yīng)注意技術(shù)管理的重點，一個完整合理的電氣自動化技術(shù)管控平臺可以減少安全隱患，保持運行的穩(wěn)定性和效率。采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)格式和通信協(xié)議，完成技術(shù)總結(jié)，有效優(yōu)化系統(tǒng)運行的安全性。

此外，還要對電氣自動化技術(shù)操作人員進行管理，確保他們能夠按照技術(shù)規(guī)范操作相應(yīng)的工作，以充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，避免技術(shù)操作不當(dāng)造成的不利影響。并定期對技術(shù)人員進行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，確保其綜合技術(shù)能力達到變電站安全控制標(biāo)準(zhǔn)。對技術(shù)操作進行定期檢查。第三方監(jiān)管部門應(yīng)控制技術(shù)管理的重點，定期進行技術(shù)模擬和演練，有效提高變電站內(nèi)部技術(shù)管理的綜合素質(zhì)。定期進行消防演習(xí)，提高變電站員工應(yīng)對突發(fā)問題的能力，提高綜合管理水平。并配備完善的消防設(shè)備，創(chuàng)造完整合理的控制模式，促進變電站安全管理的順利實施。

結(jié)論

總之，變電站電氣自動化是順應(yīng)時代發(fā)展趨勢的必然選擇。相關(guān)技術(shù)部門應(yīng)積極實施電氣自動化技術(shù)體系和運行方案，創(chuàng)建高效的管理平臺，以保持變電站日常運行的基本質(zhì)量，并配置相應(yīng)的安全管理方案，交接班管理從系統(tǒng)管理上提高綜合安全控制的效果，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和管理效益的雙贏。

參考文獻

[1]余文凱.變電站電氣自動化與電力安全運行研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2020，28.