變電站自動化技術(shù)的未來發(fā)展

袁如夢 楊雪

摘 要：隨著電氣時代的發(fā)展，數(shù)字化的變電站技術(shù)理所當(dāng)然的成為目前世界上最為先進的電力資源分配自動化技術(shù)。文章通過對一次設(shè)備進行智能化轉(zhuǎn)變，再配以高效智能的網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備，根據(jù)IEC61850的標(biāo)準(zhǔn)，組成了現(xiàn)代化多層次、智能化、信息化的現(xiàn)代變電站系統(tǒng)?；谧冸娬緮?shù)字化的發(fā)展趨勢，對變電站自動化技術(shù)未來發(fā)展的探究性話題顯得非常必要。采用數(shù)字化技術(shù)的變電站，不僅可以提高系統(tǒng)的可靠性，加快對運行信息的處理。還在很大的程度上實現(xiàn)了變電站經(jīng)濟運行，減少了變電站從建設(shè)到運行維護的資金投入。為變電站的運行最高的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：變電站;自動化;發(fā)展

引言

自動化技術(shù)能夠被應(yīng)用于變電站運行的每一個環(huán)節(jié)，提升變電站的運行效率，保障變電站的安全。變電站想要得到發(fā)展，就需要借助自動化技術(shù)來優(yōu)化每一個環(huán)節(jié)，提升變電站的整體運行質(zhì)量。

1 自動化技術(shù)實現(xiàn)的功能以及相應(yīng)要求

變電站在電力資源分配利用過程中有著不可忽視的作用，根據(jù)所處理運行的電壓等級以及標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)設(shè)備，變電站基于數(shù)字化的自動化系統(tǒng)有不同的作用。首先，自動化系統(tǒng)是整個變電站的控制系統(tǒng)，主要是相關(guān)工作人員用來對整個變電站運營現(xiàn)狀的監(jiān)視和控制，對出現(xiàn)故障的系統(tǒng)信息進行記錄，對一些實時數(shù)據(jù)進行測量、記錄。其次，對電網(wǎng)系統(tǒng)的保護作用也是很重要的一方面，其中對線路保護的自動開合閘，對輸電母線的保護性措施，以及對最重要的變壓器的電壓保護。此外，在對系統(tǒng)正常進行的支持方面，主要表現(xiàn)在設(shè)備維修、設(shè)備處于非正常狀態(tài)的恢復(fù)性、故障自動恢復(fù)性。

2 變電站自動化系統(tǒng)存在的問題

2.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范

變電器綜合自動化系統(tǒng)是一項新型的高新技術(shù)，但由于國家并沒有對該項技術(shù)制定專業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，造成了不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備存在不匹配的問題，不僅會影響自動化控制系統(tǒng)的正常運行，而且也會造成成本的增加，為用戶帶來極大的不便。

2.2 系統(tǒng)內(nèi)部的保護監(jiān)控單元功能缺失

電氣設(shè)備與機械設(shè)備之間最大的區(qū)別在于機械設(shè)備出現(xiàn)故障時能夠給人以直觀的反饋，便于維修人員及時發(fā)現(xiàn)問題所在。而對于電氣設(shè)備來說，當(dāng)其發(fā)生故障時很難找出問題所在，往往需要借助一些輔助工具才能發(fā)現(xiàn)問題。目前常用的變電站系統(tǒng)在內(nèi)部保護監(jiān)控單元方面缺少故障過濾功能，由于沒有故障過濾裝置，使得跳閘現(xiàn)象出現(xiàn)時不能及時發(fā)現(xiàn)造成故障的原因，也為分析故障原因帶來很大的不便。

2.3 遠動信息傳輸處理能力不強

變電站綜合自動化系統(tǒng)的正常運行與信息的傳遞、接收與處理密切相關(guān)，而且信息傳遞、接收、處理的能力將直接影響系統(tǒng)運行的效率以及性能的穩(wěn)定性。目前變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)用中常會出現(xiàn)系統(tǒng)不能上傳保護定值、不能根據(jù)遙控開關(guān)的相關(guān)操作及時接收、處理信號等問題。由此表明信息傳輸系統(tǒng)在遠動信息傳遞、接收與處理方面存在較大的弊端。

2.4 后臺監(jiān)控系統(tǒng)性能較差

變電站綜合自動化系統(tǒng)運行環(huán)境相對較為惡劣，控制系統(tǒng)控制設(shè)備多，系統(tǒng)處理信息量大，因此對后臺監(jiān)控系統(tǒng)要求比較高。在工程應(yīng)用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)后臺監(jiān)控電腦卡機、死機等現(xiàn)象，主要原因在于電腦自身性能較差，電腦與系統(tǒng)的匹配程度不高。因此，需要進一步提高后臺監(jiān)控電腦的整體性能，確保監(jiān)控系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運行。

3 變電站自動化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

3.1 網(wǎng)絡(luò)化

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展速度也逐漸加快，發(fā)展的規(guī)模也越來越大，普及到社會的各個行業(yè)各個領(lǐng)域。變電站自動化技術(shù)要想將其技術(shù)融入到每家每戶，就必須要借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用不僅可以提升電力行業(yè)整體的競爭水平，還能使得變電站自動化平臺的使用方便快速?；ヂ?lián)網(wǎng)具有它獨特的優(yōu)勢，將這些應(yīng)用在各行各業(yè)中。我國的變電站自動化的產(chǎn)品要想在當(dāng)今的國際市場中占據(jù)很強的競爭力，就必須與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行有效的融合，更大程度地去增加變電站自動化技術(shù)的使用范圍和應(yīng)用對象。

3.2 變電站電力系統(tǒng)整體分析與具體控制水平更高

變電站通過自動化技術(shù)對應(yīng)用支持，能夠更加綜合全面地對電力系統(tǒng)進行整體分析，并可以有效提升具體的控制水平，能夠利用自動化技術(shù)來展開在線測量工作，實施相位角測量，能夠很好地分析電力系統(tǒng)的振蕩和抑制模式，并借助自動模擬方式來分析接地的方式以及電網(wǎng)調(diào)度的方式， 同時，在實際運轉(zhuǎn)過程中，管理者還能夠通過自動化技術(shù)實現(xiàn)對變電站發(fā)電機轉(zhuǎn)速控制和跟蹤，更加快捷、高效地搜集數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全方位對監(jiān)控， 并有效恢復(fù)控制策略，形成更加優(yōu)化的負(fù)荷預(yù)測方法、故障診斷。

3.3 智能化的一次設(shè)備

變電站的自動化進程中，主要由智能化的一次設(shè)備包括電子式互感器、智能斷路器、集成型電子開關(guān)設(shè)備以及智能電子裝置，與網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)為通信規(guī)范，對自動化的變電站信息進行共享化處理。電子式互感器在變電站自動化進程中，可使得集成化處理和控制保護措施的數(shù)字化得以實現(xiàn)。由于變電站的繼電保護和數(shù)據(jù)測量控制中電子式互感器有寬闊的頻率范圍，可以實現(xiàn)電力數(shù)據(jù)的集成共享。在電力網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題時，通常會有瞬時的波形變化，電子式互感器對信號的變化比較敏感，有足夠的響應(yīng)速度。對于電力系統(tǒng)而言抵抗外界干擾的特性是很重要的，電子式互感器的絕緣特性使得原先只能集中安置的高壓線路保護裝置及變壓器的保護裝置，現(xiàn)在可以分散性安裝在合適的地點。利用光纖技術(shù)以及局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得各種PROSCADA接口集成聯(lián)系起來，組成一個優(yōu)化的分散式數(shù)字化系統(tǒng)。

3.4 模塊化

我國的機械自動化的產(chǎn)品種類復(fù)雜，形式多種多樣，若是利用模塊化的方式進行生產(chǎn)，這將會很大程度上避免人力、物力以及財力的浪費。與此同時，還能提升產(chǎn)品的生產(chǎn)效率?？v觀我國的經(jīng)濟生產(chǎn)狀況，我國還是比較關(guān)注生產(chǎn)技術(shù)的更新以及模塊化的設(shè)計方式等，這有助于相關(guān)科研人員依據(jù)現(xiàn)存產(chǎn)品的不足迅速發(fā)現(xiàn)問題并且針對性的進行解決，提高新技術(shù)的研發(fā)水平，這為產(chǎn)品的后續(xù)研發(fā)以及生產(chǎn)過程打下了堅實的基礎(chǔ)，不僅保證新產(chǎn)品能在已存在產(chǎn)品的基礎(chǔ)之上進行改革創(chuàng)新，還避免對于新產(chǎn)品過大程度調(diào)整創(chuàng)新產(chǎn)品的生產(chǎn)線，以及對于物力財力的浪費。由此可以看出，社會高效化的發(fā)展趨勢必然是模塊化。

3.5 綠色化

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們也面臨著越來越殘酷的環(huán)境問題，生產(chǎn)規(guī)模由于受到環(huán)境資源的限制而不斷縮小，與此同時，大面積的環(huán)境污染使得生態(tài)環(huán)境也不平衡。這就要求人們對于環(huán)保意識要加強，帶領(lǐng)我國的變電站自動化技術(shù)的發(fā)展朝著綠色化的方向邁進。這樣一來，高效利用資源的愿望就可以通過自動化技術(shù)來實現(xiàn)，重復(fù)利用原材料，再加上開發(fā)比較新型的技術(shù)應(yīng)該重點關(guān)注生態(tài)環(huán)境的保護，促進人類的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)束語

創(chuàng)新是未來變電站發(fā)展的重要方向和思路，而自動化技術(shù)自然是變電站建設(shè)的重要保障，強化自動化技術(shù)在變電站運行的有效應(yīng)用，從多個環(huán)節(jié)優(yōu)化變電站的自動化和智能化水平，能夠更加全面地保障電力設(shè)施運行的效率和安全性，讓電力供應(yīng)更加科學(xué)、合理，從而滿足日益增長的用電需求。

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