變電站電氣自動(dòng)化與電力安全運(yùn)行研究

俞學(xué)文　唱環(huán)凱　杜永祥

摘 要：電力已經(jīng)發(fā)展成為人們生活當(dāng)中隨時(shí)隨地都需要的基本訴求內(nèi)容之一，而作為電力系統(tǒng)中核心內(nèi)容——變電站，無(wú)論是基于時(shí)代發(fā)展對(duì)于其自動(dòng)化的考量還是基于自身發(fā)展中出于安全性的考慮，變電站的運(yùn)行都成為了人們普遍關(guān)注的主要公共建設(shè)設(shè)施。本文以此為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)于關(guān)于其通過(guò)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化來(lái)為安全和穩(wěn)定保駕護(hù)航的運(yùn)行方式進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：變電站；電氣自動(dòng)化；安全運(yùn)行

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.156

0 引言

變電站本身就是維系電力系統(tǒng)正常運(yùn)作的重要因素，而變電站其中又包括了各種設(shè)備，諸如一次設(shè)備、二次設(shè)備等，來(lái)完成電能的配送，實(shí)現(xiàn)電力狀況的有效監(jiān)控，為電力系統(tǒng)提供良好的運(yùn)營(yíng)空間。基于時(shí)代發(fā)展，人們對(duì)于電的需求量越來(lái)越大，對(duì)于變電站的負(fù)荷要求也越來(lái)越高，變電站電氣自動(dòng)化和其運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性都成為了關(guān)鍵。

1 基于電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)途徑探究

（1）總體框架。變電站的總體框架一般由三部分構(gòu)成，其中間斷層主要傳感和數(shù)據(jù)采集的重要層次，對(duì)于電力設(shè)備的保護(hù)起到了至關(guān)重要的作用，其次是網(wǎng)路層，網(wǎng)路層本身就是以傳輸為主，傳輸速率極高，為整個(gè)變電運(yùn)輸建立基礎(chǔ)，最后是站控層，站控層作為變電站總體框架的核心內(nèi)容，主要任務(wù)是完成對(duì)于整個(gè)電力設(shè)備運(yùn)營(yíng)情況的監(jiān)控，包括一些指令的操作在內(nèi)，可以說(shuō)，間斷層和網(wǎng)路層是站控層的組成部分，而站控層則統(tǒng)領(lǐng)大局，實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)完成對(duì)于硬件設(shè)備的修護(hù)功能[1]?，F(xiàn)下絕大部分變電站電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都是以上述內(nèi)容為主的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即電力自動(dòng)化通過(guò)分層分布，尋找到關(guān)鍵的二次設(shè)備要素，來(lái)完成整體的有效自動(dòng)監(jiān)控，而這就離不開(kāi)對(duì)于硬件設(shè)備的設(shè)計(jì)和軟件設(shè)備的設(shè)計(jì)。

（2）硬件設(shè)計(jì)。基于分層分布式結(jié)構(gòu)來(lái)討論變電站的硬件設(shè)計(jì)，就是對(duì)于整個(gè)框架系統(tǒng)中的硬件設(shè)備配置進(jìn)行深入了解，如作為核心的站控層中，涉及到的硬件設(shè)備分別有服務(wù)器、監(jiān)控機(jī)等；而網(wǎng)路層中涉及的硬件設(shè)備有交換機(jī)、光纖接口盒、通信光纜等；間隔層中涉及的硬件設(shè)備有電能采集裝置、監(jiān)控與保護(hù)裝置等。這些硬件設(shè)施共同構(gòu)成了變電器電子自動(dòng)化的硬件條件，在自動(dòng)化中，數(shù)據(jù)傳輸就是借助網(wǎng)路層中的通信光纜，進(jìn)行雙以太網(wǎng)傳輸，而為了保證電力的安全運(yùn)行，在進(jìn)行硬件配置時(shí)，還要需要到對(duì)于開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行隔離[2]?；谟布卧O(shè)備的設(shè)計(jì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于一些常規(guī)電力運(yùn)行一次設(shè)備的監(jiān)控準(zhǔn)備工作，為其安全性提供保障。

（3）軟件設(shè)計(jì)。相比較硬件設(shè)計(jì)而言，軟件設(shè)計(jì)才是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的關(guān)鍵，這是基于軟件設(shè)計(jì)本身就是借助硬件設(shè)施，來(lái)完成整個(gè)運(yùn)行的關(guān)鍵內(nèi)容，而結(jié)合到具體情況中，首先是基于功能模塊的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于A/D采集以及計(jì)算機(jī)的處理。借助功能模塊，能夠?qū)㈦娏麟妷旱纫恍┏Ｒ?guī)采集的內(nèi)容分析為可進(jìn)行解讀識(shí)別的信號(hào)，并且根據(jù)信號(hào)分析，作為系統(tǒng)性決策，來(lái)實(shí)現(xiàn)分辨信號(hào)以及干擾和隔離信號(hào)；其次通過(guò)對(duì)于A/D采集，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析，并進(jìn)行內(nèi)容進(jìn)行保存，將數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分類(lèi)，便于在后續(xù)工作中，數(shù)據(jù)可以隨時(shí)調(diào)取查詢(xún)，或在線進(jìn)行數(shù)據(jù)相關(guān)內(nèi)容的操作，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互；最后是通過(guò)為開(kāi)關(guān)量輸入和輸出，來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)化和輸入輸出，并能夠有效進(jìn)行檔位信號(hào)的識(shí)別的分析。需要注意的還有關(guān)于電能的計(jì)量，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)工作，以便得到有效的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

然后是對(duì)于功能接口的設(shè)計(jì)，功能接口也分為三個(gè)部分，分別是與微機(jī)繼電保護(hù)裝置的接口、與電能計(jì)量系統(tǒng)的接口以及與智能儀表的接口。其中對(duì)于保護(hù)裝置的接口與其他接口不同，采用的是雙網(wǎng)口方式，其目的在于通過(guò)雙網(wǎng)口方式，來(lái)進(jìn)行有效的全網(wǎng)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)的鏈接[3]。電能計(jì)量的結(jié)構(gòu)就是通過(guò)硬件設(shè)施中網(wǎng)路層的規(guī)約轉(zhuǎn)化器進(jìn)行電能計(jì)量設(shè)備的規(guī)約，然后實(shí)現(xiàn)信息的收集。而只能儀表的接口，實(shí)際上及時(shí)通訊接口，通過(guò)與站控層的報(bào)警器以及其他設(shè)備通訊數(shù)據(jù)進(jìn)行鏈接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)處理，確保相關(guān)內(nèi)容的有效采集和分析，以便于后期對(duì)于數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合調(diào)試，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)高密度高強(qiáng)度的監(jiān)控，進(jìn)而為電力安全運(yùn)行提供保障措施。通過(guò)軟件設(shè)備的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的二次設(shè)備自動(dòng)化整合，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控，最終為電力安全運(yùn)行提供保障。

2 電力自動(dòng)化對(duì)于安全運(yùn)行的影響力分析

電力自動(dòng)化是否能夠正常運(yùn)作關(guān)系到了運(yùn)作中對(duì)于電力穩(wěn)定性的保障和安全性的提供，換言之，電力自動(dòng)化實(shí)際上就是為電力安全運(yùn)行而服務(wù)，更好地保障電力能夠安全運(yùn)行而開(kāi)展的工作。結(jié)合上文內(nèi)容不難發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上，電力自動(dòng)化針對(duì)的主要就是電力系統(tǒng)當(dāng)中的二次設(shè)備，而對(duì)于一次設(shè)備而言，二次設(shè)備相當(dāng)于輔助，輔助前者進(jìn)行科學(xué)運(yùn)行，并對(duì)其進(jìn)行一定的監(jiān)控手段，實(shí)時(shí)掌握運(yùn)行動(dòng)態(tài)，分析安全性和穩(wěn)定性。因此，電力自動(dòng)化就是借助二次設(shè)備的實(shí)際功效，實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化，以此來(lái)完成對(duì)于電力系統(tǒng)中電力安全運(yùn)行的高效把控，確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行[4]。

而對(duì)于電力運(yùn)行而言，首要的條件就是安全性和穩(wěn)定性，基于當(dāng)下人們生活水平和生活質(zhì)量的提升，對(duì)于電力的需求不斷提高，一些城市比較老的變電站實(shí)際上已經(jīng)出現(xiàn)了供電負(fù)荷，因此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控實(shí)際上對(duì)于當(dāng)下電力運(yùn)行的重要之舉，也是基于時(shí)代發(fā)展對(duì)于電力系統(tǒng)發(fā)展的必然要求，只有切實(shí)確保電力發(fā)展處于穩(wěn)定安全的狀態(tài)，才能夠在此基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)研發(fā)。

3 結(jié)束語(yǔ)

電氣自動(dòng)化實(shí)際上就是始終為變電站安全工作而服務(wù)的，提高電力安全運(yùn)行穩(wěn)定性和質(zhì)量的關(guān)鍵因素，本文通過(guò)對(duì)于變電站電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的有效途徑以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的重要性進(jìn)行了深入剖析，全方位的闡述了電氣自動(dòng)化與電力安全運(yùn)行的關(guān)系。望廣大相關(guān)工作者能夠就此方面繼續(xù)深入的探究，不斷提升自動(dòng)化的運(yùn)行與穩(wěn)定性，為電力安全運(yùn)行的發(fā)展獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。

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