李素素

摘 要：在電網(wǎng)架構(gòu)中，變電站既是電力傳輸?shù)闹匾?jié)點(diǎn)，也是電氣自動(dòng)化應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵所在，站內(nèi)有著大量的電力設(shè)備，需借助于其自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測與控制，進(jìn)而更好的保障電力安全運(yùn)行。本文首先就變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)造予以分析，探討了電氣自動(dòng)化的具體應(yīng)用，并提出電力安全運(yùn)行保障相關(guān)措施，以期對(duì)電力安全與發(fā)展有所幫助。

關(guān)鍵詞：變電站;電氣自動(dòng)化;電力安全

1 引言

較為完善的電力系統(tǒng)由多部分共同組成，而變電站的運(yùn)行，主要任務(wù)就是分配與輸送電能，這一項(xiàng)工作由一次設(shè)備包括變壓器，電動(dòng)機(jī)，母線電纜及電抗器等一起運(yùn)行。那么變電站的運(yùn)行能否穩(wěn)定高效，并不僅僅由一次設(shè)備所決定，還和二次設(shè)備的良好輔助和嚴(yán)格監(jiān)測有著巨大的聯(lián)系。電力系統(tǒng)運(yùn)行復(fù)雜，涉及的設(shè)備也非常的多，要保證電力系統(tǒng)運(yùn)行做到順利通暢，就要保證電氣自動(dòng)化下的每個(gè)設(shè)備都運(yùn)行安全，每個(gè)設(shè)備都不會(huì)運(yùn)行負(fù)荷過大。

2 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)概述

變電站連接電網(wǎng)線路，主要作用是改變電路電源，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)建立融合先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)變電站實(shí)時(shí)監(jiān)控與及時(shí)調(diào)整，是變電站領(lǐng)域順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有系統(tǒng)模塊化、結(jié)構(gòu)分布化、通信局域網(wǎng)絡(luò)化、運(yùn)行管理智能化等特征。變電站綜合自動(dòng)化優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在減少勞動(dòng)強(qiáng)度，簡化二次接線，減少占地面積、降低建設(shè)成本;因減少人工干預(yù)降低人為事故;以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的變電站可擴(kuò)充空間大;利用在線檢測診斷功能可提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，提高經(jīng)濟(jì)效益。綜合變電站實(shí)現(xiàn)需要運(yùn)用頂尖控制方式，處理專業(yè)技術(shù)分散問題，功能實(shí)現(xiàn)通過該微機(jī)保護(hù)，數(shù)據(jù)采集，控制及操作閉鎖，系統(tǒng)自診斷等方式實(shí)現(xiàn)。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)故障會(huì)影響用戶正常用電，對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)維方法研究，可以為系統(tǒng)正常運(yùn)行提供保障。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)按照模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)裝置由眾多模塊組成，所有系統(tǒng)設(shè)置硬件結(jié)構(gòu)相似，軟件組合方面系統(tǒng)裝置不同。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)典型硬件結(jié)構(gòu)包括模擬量輸入回路、微機(jī)系統(tǒng)、通信回路。自動(dòng)化系統(tǒng)功能是對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息收集，具有通信系統(tǒng)相關(guān)功能，能夠調(diào)度相關(guān)信息數(shù)據(jù)，系統(tǒng)中產(chǎn)生數(shù)據(jù)服從調(diào)度指令。變電站綜合系統(tǒng)具有監(jiān)視功能，系統(tǒng)有先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的故障。自動(dòng)化系統(tǒng)連續(xù)檢測功能對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)有效自檢，為維護(hù)人員提供便利。

3 變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成

3.1 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)場設(shè)備參數(shù)的在線修改功能。

3.2 硬件設(shè)計(jì)

剛才講到電力自動(dòng)化通過分層分布，其實(shí)硬件設(shè)備的設(shè)計(jì)也基于分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行，因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)整體有效的自動(dòng)化監(jiān)控離不開硬件設(shè)備的設(shè)計(jì)，比如，站控層中的重要設(shè)備是服務(wù)器、監(jiān)控機(jī);網(wǎng)絡(luò)層由通信光纜、光線接口盒、交換機(jī)等重要設(shè)備構(gòu)成;間隔層所包含的設(shè)備包括監(jiān)控、保護(hù)裝置及電能采集裝置。如果稱變電器電氣自動(dòng)化為一次要素，則這些硬件要求為二次要素。在充足了解硬件設(shè)備和整個(gè)框架配置情況的基礎(chǔ)上，然后在自動(dòng)化中，更好的通過進(jìn)行二次設(shè)備設(shè)計(jì)，監(jiān)控電力運(yùn)行的一次設(shè)備。

3.3 軟件設(shè)計(jì)

變電站電氣自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)軟件是其控制核心，可實(shí)現(xiàn)站端數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、分析、控制等諸多功能。在設(shè)計(jì)時(shí)，要滿足各模塊功能要求，主要有：一是A/D采集模塊，用于站端電網(wǎng)運(yùn)行信息的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換;二是計(jì)算機(jī)處理模塊，則是對(duì)所收集的站端數(shù)據(jù)予以分析和處理，并且還具備可視化的人機(jī)交互功能;三是I/O模塊，也就是將控制信號(hào)與現(xiàn)場接點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的有效識(shí)別;四是計(jì)量模塊，主要是作為一次設(shè)備傳輸電量的實(shí)時(shí)采集。

4 電力安全運(yùn)行保障措施

4.1 完善安全管理制度

當(dāng)前變電站自動(dòng)化工作已經(jīng)制定了許多工作制度，各部門也有相關(guān)的條例，但是落實(shí)到各個(gè)層次就發(fā)現(xiàn)，內(nèi)容不夠具體，探究不夠深入，目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。于是就變電站自動(dòng)化各項(xiàng)安全管理制度問題，一定要從“變電站各項(xiàng)維護(hù)工作及檢修工作是否開展到位”和工作人員的工作是否進(jìn)行規(guī)范“反思，結(jié)合現(xiàn)有管理制度和規(guī)定，對(duì)照變電站實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行完善和改進(jìn)。比如，針對(duì)以前經(jīng)常出現(xiàn)變壓器、斷路器、互感器等出現(xiàn)短路或紊亂的問題，就可以提出管理人員要加強(qiáng)日常巡查，每次交班在兩人交代完上階段檢查結(jié)果后再離開，定期檢查設(shè)備元件與線路，定期開展故障檢修，并做好相關(guān)記錄，讓安全制度得到完善。一段時(shí)間后，公司對(duì)未能嚴(yán)格落實(shí)管理規(guī)定的個(gè)人或者部門予以處罰，對(duì)各項(xiàng)制度落實(shí)到位的優(yōu)秀管理人員或者個(gè)人給予表揚(yáng)及獎(jiǎng)勵(lì)。

4.2 加大自動(dòng)控制設(shè)備投入

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)備成本投入，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)投入，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。

4.3 自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)

變電站是電能運(yùn)輸主要通道，隨著科技的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)操作，促使電能運(yùn)輸有質(zhì)量保障。自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中具有諸多優(yōu)勢(shì)，但也會(huì)存在故障問題，需要對(duì)變電站進(jìn)行有效監(jiān)督。變電站維護(hù)中要掌握維護(hù)要領(lǐng)，自動(dòng)化系統(tǒng)涉及到很多其他技術(shù)，關(guān)鍵的是高技術(shù)設(shè)備，電力系統(tǒng)對(duì)連續(xù)性有很高要求，自動(dòng)化系統(tǒng)遇到問題需要及時(shí)解決，使其迅速恢復(fù)作業(yè)。處理異常問題要求思路清晰，從常規(guī)層面入手，捋順檢查步驟，縮小故障范圍，針對(duì)判定故障范圍查明故障點(diǎn)，實(shí)際工作中可以采取排除法、電源檢查法分析故障。自動(dòng)化系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，涉及到遠(yuǎn)端終端、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，需對(duì)其分段分析，快速判斷故障所在點(diǎn)。排除法應(yīng)用中存在一定偏差，要求相關(guān)人員平時(shí)多積累經(jīng)驗(yàn)。

5 結(jié)束語

變電站是電氣自動(dòng)化與安全運(yùn)行是電力系統(tǒng)持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行的根本。確保變電站電氣自動(dòng)化安全進(jìn)行需要靠各個(gè)組成部分共同努力，良好的工作環(huán)境，完備的安全管理計(jì)劃，充足的外部消防隱患防備，缺一不可。最后，需要補(bǔ)充的是，無論是變電站，以及由此衍生的多站融合產(chǎn)業(yè)，最終需要遵從市場邏輯。換句話說，任何在望的春景，都需要聞嗅著春天的味道，根據(jù)市場的“時(shí)令”，撒播出希望的種子。

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