淺析變電站自動化技術(shù)

張純社

國網(wǎng)新疆電力公司阿勒泰供電公司

淺析變電站自動化技術(shù)

張純社

國網(wǎng)新疆電力公司阿勒泰供電公司

變電站是在整個電力系統(tǒng)中進(jìn)行各種電力資源轉(zhuǎn)變、各種電壓相互變換并且控制整個電力流動的方向。是以變壓器作為基礎(chǔ)進(jìn)行相互之間聯(lián)結(jié)的，并且在整個電力系統(tǒng)中起著十分重要的作用。然而電力系統(tǒng)對安全性的要求越來越高，從而使得對整個變電站的自動化提出更高的一種新的要求。這就要求相關(guān)部門在適應(yīng)電力變壓系統(tǒng)的同時，培養(yǎng)出一支高素質(zhì)的人才隊(duì)伍來綜合處理整個運(yùn)作過程中所遇到的各種問題，進(jìn)而對整個變電站展開更加有效地操作、監(jiān)控和維護(hù)工作。

變電站；自動化；技術(shù)

1 變電站自動化技術(shù)分析

1.1 自動化控制技術(shù)的概念

現(xiàn)階段，很多行業(yè)已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了自動化的發(fā)展。在電力系統(tǒng)中，變電站的自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用廣泛。其自動化的系統(tǒng)包括監(jiān)控系統(tǒng)﹑自動裝置﹑繼電保護(hù)等，將電力的保護(hù)﹑控制與測量功能進(jìn)行整合，使變電站的所有裝置可以通過計(jì)算機(jī)與電子通信技術(shù)，達(dá)到所有設(shè)備的綜合應(yīng)用。

1.2 變電站的自動化技術(shù)內(nèi)容

1.2.1 通信技術(shù)。在變電站的自動化控制過程中，需要將系統(tǒng)采集的各種信息定時發(fā)送到控制中心，進(jìn)行故障信息報(bào)告，在接收信息之后，負(fù)責(zé)執(zhí)行控制中心對其進(jìn)行操作命令的傳達(dá)?？刂葡到y(tǒng)中的通信技術(shù)對于系統(tǒng)的正常運(yùn)行十分重要。在目前的變電站自動化控制系統(tǒng)中，分布式的網(wǎng)絡(luò)是進(jìn)行信息交換與傳輸?shù)闹饕绞?。而變電站在現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集后，還應(yīng)與控制中心進(jìn)行信息共享，接受命令并及時傳達(dá)。

1.2.2 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)。在變電站的自動化控制技術(shù)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)是系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要方面。通過對各種先進(jìn)控制技術(shù)(如現(xiàn)代控制技術(shù)﹑人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等)與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)變電站的斷路器﹑隔離開關(guān)﹑分接頭位置以及繼電保護(hù)裝置等的遠(yuǎn)程控制，使變電站所具有的各項(xiàng)功能能夠正常運(yùn)行。

1.2.3 數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)。對于變電站來說，為了實(shí)現(xiàn)自動化的控制，系統(tǒng)需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)收集，現(xiàn)階段主要采用多媒體技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的語音報(bào)警﹑故障查詢和狀態(tài)動畫動能顯示，使變電站的所有數(shù)據(jù)都能夠得到充分的共享，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程自動控制。

2 變電站自動化中存在的問題

2.1 變電站自動化的繼電保護(hù)功能和設(shè)計(jì)問題

變電站中最重要的一個組成部分就是繼電保護(hù)設(shè)備，它能快速切斷存在故障的電路以保護(hù)原件，避免因?yàn)樵墓收蠈?dǎo)致變電站的損壞。目前許多變電站的繼電保護(hù)設(shè)備在設(shè)計(jì)過程中存在許多的缺陷，設(shè)計(jì)出的繼電保護(hù)設(shè)備無法充分發(fā)揮其保護(hù)作用，嚴(yán)重影響了變電站中其他設(shè)備的工作，導(dǎo)致變電站十分容易陷入癱瘓狀態(tài)。

2.2 設(shè)備自動測試功能上的問題

正常的運(yùn)行環(huán)境是設(shè)備發(fā)揮作用的基礎(chǔ)，繼電保護(hù)設(shè)備在維護(hù)其他設(shè)備正常運(yùn)行的方面上具有重要的作用。繼電保護(hù)設(shè)備可以在一定的保護(hù)數(shù)值范圍內(nèi)進(jìn)行保護(hù)，但超出這個數(shù)值范圍時，保護(hù)作用則失效。此時需要技術(shù)人員定期的檢查繼電保護(hù)設(shè)備，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及自身所具備的知識對繼電保護(hù)設(shè)備的保護(hù)數(shù)值進(jìn)行調(diào)試，防止其他設(shè)備出現(xiàn)問題時繼電保護(hù)設(shè)備不能發(fā)揮其保護(hù)作用，而影響整個變電站的工作效率。

2.3 變電站自動化中通信網(wǎng)接口和協(xié)議存在的問題

變電站想要安全順利的運(yùn)行需要相關(guān)設(shè)備的互相配合。目前我國在進(jìn)行變電站建設(shè)時，會考慮在多個廠家進(jìn)行設(shè)備的購置，由于國家沒有在通信網(wǎng)接口和協(xié)議上進(jìn)行規(guī)范要求使各個廠家生產(chǎn)出的設(shè)備不同，并且有的廠家生產(chǎn)過程不規(guī)范導(dǎo)致產(chǎn)品不合格，造成設(shè)備無法兼容通信接口，加大了建設(shè)變電站的難度。目前，變電站應(yīng)用越來越廣泛，國家應(yīng)出臺相應(yīng)的規(guī)范使不同廠家生產(chǎn)出的設(shè)備互相兼容，減小變電站建設(shè)的難度。

3 變電站自動化技術(shù)的發(fā)展

3.1 自動裝置階段

這一階段研發(fā)的自動化系統(tǒng)主要采用模擬電路，采用電子管﹑繼電器等分立元件組成，硬件體積龐大，且無需編寫軟件，所有信息﹑數(shù)據(jù)的收集和判斷均由硬件電路完成，具有獨(dú)立運(yùn)行能力，智能化程度較低。但是，由于系統(tǒng)無法提供自診斷故障功能，當(dāng)分立元件出現(xiàn)故障時，常常會影響到電網(wǎng)運(yùn)行的安全，維護(hù)成本較高。

3.2 智能自動裝置階段

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，各種微處理器﹑大規(guī)模集成電路在電力系統(tǒng)中應(yīng)用越來越廣泛。這一階段的變電站自動化系統(tǒng)主要特點(diǎn)是以微處理器芯片為核心，大量運(yùn)用大規(guī)模集成電路構(gòu)成外圍電路，取代了過去數(shù)量龐大的繼電器﹑晶體管等分立元件。智能自動裝置仍然是各自獨(dú)立運(yùn)行，但由于采用了統(tǒng)一的數(shù)字信號電平，大大減小了自動裝置的體積，提高了自動裝置診斷自身故障的能力，大大提高了系統(tǒng)的可靠性﹑準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)傳輸速度，但由于缺少相互之間的通信功能，無法實(shí)現(xiàn)資源共享。

3.3 變電站綜合自動化階段

隨著電子﹑通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中全面推廣應(yīng)用，變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。第一套變電站綜合自動化系統(tǒng)由測控系統(tǒng)﹑保護(hù)系統(tǒng)和開關(guān)閉鎖系統(tǒng)三部分組成，并具有全分散式和局部分散式兩種結(jié)構(gòu)。隨后，變電站綜合自動化技術(shù)飛速發(fā)展，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢。

4 變電站自動化技術(shù)的應(yīng)用

4.1 多媒體技術(shù)在變電站中應(yīng)用

多媒體技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。多媒體所能容納的信息包括：音頻﹑視頻﹑圖片﹑文字。音頻在變電站中的應(yīng)用體現(xiàn)在語音警示上，提醒工作人員變電站是否存在故障以及提醒行人安全。視頻在變電站中的應(yīng)用體現(xiàn)在人機(jī)界面上，通過圖片和文字來展現(xiàn)變電站的工作狀態(tài)。通過使用多媒體技術(shù)，使得運(yùn)行工作人員可以對變電站的各種情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，出現(xiàn)故障時根據(jù)龐大的數(shù)據(jù)信息記錄，解決故障更加簡單，大量減少了人力物力的消耗，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效益最大化。

4.2 光纖通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

光纖通信具有很多的優(yōu)點(diǎn)。例如光纖通信傳輸信息的容量較大，傳輸距離長，并且在傳輸過程中信息不易失真，保證了信息的完全以及準(zhǔn)確；還有光纖傳輸能在惡劣的環(huán)境下傳輸，不受電磁場﹑高壓大電流的影響完成信息的傳遞。因此，大多數(shù)變電站自動化技術(shù)中會采用光線作為傳輸?shù)慕橘|(zhì)，利用光纖通信網(wǎng)絡(luò)，對變電站的進(jìn)行實(shí)時控制和采集多媒體數(shù)據(jù)。

結(jié)語

綜上所述，不斷發(fā)展變電站自動化技術(shù)，進(jìn)一步完善數(shù)字化變電站，在技術(shù)上減少設(shè)備的退出次數(shù)和退出時間，提高設(shè)備的使用效率；減少自動化設(shè)備數(shù)量，簡化二次接線，提高系統(tǒng)的可靠性；在經(jīng)濟(jì)上實(shí)現(xiàn)信息在運(yùn)行系統(tǒng)和其他支持系統(tǒng)之間的共享，減少重復(fù)建設(shè)和投資等等，都將是我們今后需要重點(diǎn)解決的問題。

[1]戴珍秀.淺析變電站自動化技術(shù)[J].廣東科技，2010，24：165-166.

[2]王慶旺，李征.淺析變電站自動化技術(shù)[J].信息系統(tǒng)工程，2015，01：104.

[3]萬玉輝.淺析變電站綜合自動化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用[J].電工文摘，2015，03：53-55.