變電站電氣自動(dòng)化與電力安全運(yùn)行研究

林錢(qián)兵

摘要∶隨著近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和各行各業(yè)用電需求的日益增大，人們對(duì)用電的穩(wěn)定性和安全性提出了更高的要求。變電站作為電力系統(tǒng)的核心組成部分，提升電氣自動(dòng)化程度與保障電力安全運(yùn)行，對(duì)于確保電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行起到了至關(guān)重要的作用?；诖耍疚闹饕妥冸娬倦姎庾詣?dòng)化與電力安全運(yùn)行研究進(jìn)行闡述和分析。

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

一、變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成

（一）系統(tǒng)框架

在變電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中，其結(jié)構(gòu)構(gòu)造多為分層分布式，通常可分為：一是間隔層，其功能主要為借助傳感器等裝置監(jiān)測(cè)變電站內(nèi)各設(shè)備運(yùn)行狀 況，而且還具備操作控制功能，用于重要設(shè)備的保護(hù)或控制;二是網(wǎng)絡(luò)層，主要用于數(shù)據(jù)傳輸，基本構(gòu)成為以太網(wǎng);三是站控層，作為自動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵，能夠?qū)崿F(xiàn)站內(nèi)設(shè)備的監(jiān)控、指令下發(fā)、故障告警與分析等，還有的具備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備參數(shù)的在線(xiàn)修改功能。

（二）系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)以上系統(tǒng)框架，采取冗余方式合理配置相應(yīng)的電氣設(shè)備，主要包 含服務(wù)器、交換機(jī)、線(xiàn)纜、電量采集和保護(hù)設(shè)備等。為了確保電力安全運(yùn)行，還需要隔離開(kāi)關(guān)量信號(hào)。

（三）系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

接著是自動(dòng)化的軟件設(shè)計(jì)，硬件設(shè)備為軟件設(shè)計(jì)提供"舒適"的場(chǎng)合，保證整個(gè)電力穩(wěn)定運(yùn)行，是軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，但實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的關(guān)鍵還在于軟件設(shè)計(jì)。首先是功能模塊設(shè)計(jì)，原理是將常規(guī)采集內(nèi)容通過(guò)計(jì)算機(jī)處理，分析為可識(shí)別的信號(hào)，借助功能模塊和 A/D 采集，幫助進(jìn)行對(duì)信號(hào)作出隔離或者分辨，并且通過(guò)分析信號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)決策。其次是 A/D 采集，在計(jì)算機(jī)主要起到分類(lèi)、分析數(shù)據(jù)和保存內(nèi)容的作用，特點(diǎn)是：能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交換，線(xiàn)上線(xiàn)下同步進(jìn)行數(shù)據(jù)操控，并且在后期可以隨時(shí)查詢(xún)隨時(shí)應(yīng)用工作中產(chǎn) 生的數(shù)據(jù)。最后是開(kāi)關(guān)量的輸人與輸出，識(shí)別檔位信號(hào)，保證實(shí)時(shí)工作，使數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)更為方便，但需要注意的是電能的計(jì)量。

二、變電站電氣自動(dòng)化具體應(yīng)用

（一）數(shù)據(jù)的采集與處理

變電設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的基礎(chǔ)，而且設(shè)備數(shù)據(jù)的采集與處理不需要人為參與，自動(dòng)控制系統(tǒng)可自主完成相關(guān)業(yè)務(wù)。為實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，需借助電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性 要求，并對(duì)站端數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，以便制定正確的設(shè)備控制策略，這對(duì)于電力運(yùn)行安全極為關(guān)鍵。通常所需采集數(shù)據(jù)主要為站內(nèi)設(shè)備的電流與電壓，還能進(jìn)行其他電力數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，可對(duì)變電站設(shè)備負(fù)載變化、電壓異常 等情況進(jìn)行可靠監(jiān)視，如若有設(shè)備異常工況出現(xiàn)，可借助于實(shí)時(shí)采集的運(yùn) 行數(shù)據(jù)，及時(shí)匯總分析出故障象征及部位等關(guān)鍵性信息，進(jìn)而方便后續(xù)排 障與維修的開(kāi)展，進(jìn)而保障電力運(yùn)行安全。

（二）監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站電氣設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)檢測(cè)和管理是智能變電站發(fā)展的目標(biāo)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)ψ冸娬驹O(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，確保工作人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電站存在的問(wèn)題和故障，在一定程度上節(jié)約變電站排除故障的時(shí)間，進(jìn)一步提升電力能源運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

（三）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。

（四）自行診斷功能的應(yīng)用

變電站在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)一些故障，大多難以檢測(cè)出故障因素，若是只靠人工的方式進(jìn)行故障排查，將會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間和人力，還不能確 保故障因素排查是否準(zhǔn)確。因此，應(yīng)用自行診斷功能，能夠?qū)ψ冸娬镜母黜?xiàng) 數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的分析，迅速找到故障，并對(duì)其進(jìn)行自我修復(fù)，從而減少故障的發(fā)生，同時(shí)還能提升變電站的運(yùn)行效率。

三、電力安全運(yùn)行保障措施

（一）強(qiáng)化信息技術(shù)應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，使得電力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸具有更高的實(shí)時(shí)性與安 全性，顯著提高變電站運(yùn)行監(jiān)測(cè)與控制的效率。在變電站自動(dòng)化改造與建 設(shè)中，要結(jié)合先進(jìn)信息技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)變電站控制系統(tǒng)予以改造，充分借助通信與計(jì)算機(jī)技術(shù)，構(gòu)建電力運(yùn)行高效自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)，提高電力運(yùn)行監(jiān)測(cè)、 分析與控制的自動(dòng)化與智能化程度，為變電站安全提供有力保障，不斷推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)，發(fā)揮信息技術(shù)在電力運(yùn)行中的優(yōu)勢(shì)。

（二）建立和健全電力安全管理體系

首先，大力提升電力安全運(yùn)行管理意識(shí)，制定和完善相關(guān)安全管理體系、 各項(xiàng)操作規(guī)程和實(shí)施細(xì)則，制定完整的安全培訓(xùn)方案，以提升電力運(yùn)維人員的整體綜合素質(zhì)和安全意識(shí)。其次，鼓勵(lì)相關(guān)電力工程技術(shù)和維護(hù)人員不斷 學(xué)習(xí)和提升專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和技能，通過(guò)考核后持證上崗。加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)和運(yùn)維 人員培訓(xùn)，確保其能準(zhǔn)確掌握各種設(shè)備性能和關(guān)鍵參數(shù)，從而對(duì)故障快速響應(yīng)，確保電力安全運(yùn)行。再次，應(yīng)加強(qiáng)日常工作器具的維修保養(yǎng)和更換，確保器具的安全和正常使用，避免因工具損壞而出現(xiàn)安全意外。最后，應(yīng)實(shí)行電力安全監(jiān)管責(zé)任制，哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，由其負(fù)責(zé)人承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任，從而加強(qiáng)工作人員的責(zé)任心，增加工作績(jī)效，確保電力安全運(yùn)行。

（三）加強(qiáng)技術(shù)管理

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）做好變電站運(yùn)行安全器具管理

槍是戰(zhàn)士的命，那么安全器具就是工作人員的根，安全器具雖然不常用，我們甚至不希望有使用的機(jī)會(huì)，但它永遠(yuǎn)是在突發(fā)故障和事故來(lái)臨時(shí)，最有效的保護(hù)工具。所以對(duì)于安全器具的管理包括以下：要放置在安全且 醒目的位置，便于拿取和管理;定期對(duì)安全器具進(jìn)行檢修和處理，保證安全器具的可使用性;多配備幾套安全設(shè)備，有的單位上上下下就兩套，態(tài)度上就不認(rèn)真，要保證安全設(shè)備全覆蓋，人人有保障才行。

（五）加大自動(dòng)控制設(shè)備投人

隨著技術(shù)發(fā)展，新一代站用自動(dòng)控制設(shè)備不斷研發(fā)，將其應(yīng)用于變電 站改造或建設(shè)，可實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)、安全、可靠運(yùn)行。而先進(jìn)自動(dòng)控制設(shè)備往往意味著高成本，但相應(yīng)的其對(duì)電力安全運(yùn)行所產(chǎn)生的綜合價(jià)值更高。為此要加大設(shè)備成本投人，及時(shí)對(duì)站內(nèi)自動(dòng)設(shè)備予以更新，提高其自動(dòng)控制 與管理效能。而且，還應(yīng)重視自動(dòng)控制設(shè)備的維護(hù)與管理，強(qiáng)化變電設(shè)備 維護(hù)投人，及時(shí)排查自動(dòng)設(shè)備隱患缺陷，使其具備更加優(yōu)良的自動(dòng)控制性 能，全面保障系統(tǒng)安全。

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