變電自動化控制系統(tǒng)的運用

摘要：隨著計算機技術的發(fā)展，它在各個領域得到了廣泛的應用，本文重點探討了變電站中自動化控制系統(tǒng)的應用。

關鍵詞：變電站;自動化控制系統(tǒng);運用

1引言

變電系統(tǒng)的自動化運行已經(jīng)成為未來電力行業(yè)的發(fā)展趨勢。變電站在電力系統(tǒng)中有分配電能、調(diào)整電壓、控制電流方向的重要作用，作為電力系統(tǒng)中的重要樞紐，它的發(fā)展一直得到了高度的重視。近年來，變電系統(tǒng)與計算機技術逐漸融合，比如現(xiàn)代通信技術、信息處理技術、電子信息技術等，這些技術的綜合運用推動了變電自動化控制的實現(xiàn)。自動化控制系統(tǒng)融合了人工智能控制系統(tǒng)、圖像處理技術、現(xiàn)場總線技術及計算機控制技術，通過對變電信息的搜集。處理和共享，實現(xiàn)了變電環(huán)節(jié)的自動測量、控制和保護，提高了工作效率和安全性。

2 變電自動化控制系統(tǒng)概述

2.1內(nèi)容

自動化控制系統(tǒng)是一場技術層面上的革新，是在計算機應用功能的進步及分布式RTU出現(xiàn)的基礎上發(fā)展起來的。我們通常所說的變電自動化控制系統(tǒng)主要包括繼電保護、自動化監(jiān)控系統(tǒng)及自動裝置等部分，去掉了老舊的電表和控制屏，將測量、控制、保護及遠傳等功能結(jié)合在一起，建立了一套信息共享的微機化二次設備系統(tǒng)，有效縮減了控制室面積，節(jié)約了控制電纜。

該系統(tǒng)的主要內(nèi)容包括下面幾個部分：監(jiān)測控制電氣設備的狀態(tài)和電氣量的采集，保證變電站的正常運行;發(fā)生故障時，采集瞬態(tài)電氣量，進行實時控制并及時切除故障，進行恢復變電站運行的操作;根據(jù)變電站的實際運行情況將輸入輸出單元部件分別安裝在高壓一次設備或中低壓斷路器柜附近，這種單元部件或二合一裝置能夠進行開關單元的繼電保護工作，并具有監(jiān)控的功能。在保證現(xiàn)場監(jiān)控部分和微機保護相對獨立的狀態(tài)下，在變電站控制室內(nèi)配置計算機系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)單元部件的通信聯(lián)系功能，這種通信方式一般采用串行口。

2.2應用特點

目前的自動化控制系統(tǒng)對原有的弊端進行了很大改進，具備了很大優(yōu)勢。對數(shù)據(jù)的采集主要是通過單元測控環(huán)節(jié)，將其中的有效信息通過計算機傳送到調(diào)度中心。該系統(tǒng)的優(yōu)勢是能夠?qū)崿F(xiàn)各個單元的操作和保護，并且能夠獨立運行，實現(xiàn)信息的交流與共享。滿足了變電站的日常需求和環(huán)節(jié)使用的幫助。其它方面的特點還包括：變電自動化控制系統(tǒng)中包含專家系統(tǒng)，通過對發(fā)生故障信息的詳細分析，能夠?qū)υO備的狀態(tài)進行預測，進一步加快電氣設備的反應速度，增強了變電系統(tǒng)的人性化和科學性;優(yōu)化了信息傳遞的及時性和自動性，在系統(tǒng)發(fā)生故障前，及時提醒工作人員做好預防和應對措施。

2.3技術分析

2.3.1計算機控制技術

該技術是自動化控制系統(tǒng)的核心，主要包括控制技術和計算機技術兩方面。控制技術除了傳統(tǒng)的PID技術外，還包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術、現(xiàn)代控制技術及專家技術等，能夠?qū)ψ儔浩鞣纸宇^位置、斷路器、互鎖閉鎖保護裝置、隔離開關、無功控制裝置、繼電保護裝置等實現(xiàn)控制，完成變電站工作的自動化;計算機技術主要有PLC微機控制技術、DCS系統(tǒng)整體控制技術、單片機技術等。

2.3.2通信技術

變電自動化控制系統(tǒng)非常重視通信技術，在工作過程中需要將采集到的信息及時傳達給控制中心，接收控制中心的命令，這就對通訊的及時性和準確性提出了更高的要求。現(xiàn)代通信技術的內(nèi)部信息交換主要利用分布式網(wǎng)絡，能夠?qū)崿F(xiàn)間隔層與變電站層間、間隔層內(nèi)部功能模塊間、設備層與間隔層間的信息傳輸，這些信息主要包括故障診斷信息、器件測量數(shù)據(jù)信息、現(xiàn)場設備的狀態(tài)信息、模塊采樣信息、參數(shù)信息、操作信息等。對信息的采集工作完成后，還要進行與控制中心的共享測量和監(jiān)視數(shù)據(jù)的工作，最后還需從控制中心接受控制命令和調(diào)度數(shù)據(jù)。

2.3.3數(shù)據(jù)采集處理技術

變電自動化控制系統(tǒng)需要對大量的數(shù)據(jù)進行采集和處理，其中主要包含電流電壓值、設備狀態(tài)、故障處理信息等。目前應用較多的主要有GPS技術、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫技術、多媒體技術及數(shù)字處理技術等。其中，GPS技術能夠提供精確度很高的秒脈沖信號，在全網(wǎng)對時、相位測量、頻率監(jiān)聽等方面發(fā)揮了巨大作用;網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫技術主要是為系統(tǒng)提供一個數(shù)據(jù)庫支持，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享;多媒體技術主要是應用于語音控制、語音報警、故障查詢、視頻監(jiān)控及狀態(tài)動畫功能顯示等方面;數(shù)字處理技術主要是為系統(tǒng)提供新型的數(shù)字處理芯片技術，能夠有效提高整個系統(tǒng)的數(shù)字化水平。

3變電自動化控制系統(tǒng)的維護工作

系統(tǒng)投入使用后，不僅需要及時更新設備，還要求工作人員制定針對系統(tǒng)運行的維護方案。

3.1定期檢查維護

該工作需要一定的步驟，首先，要詳細檢測后臺的每一個監(jiān)控主機，任務是觀察基本硬件和連線的狀態(tài);其次，比照相應的數(shù)據(jù)看是否達標;第三，檢查遙控命令和實驗結(jié)果是否符合保護定值;最后，重點檢查主機的病毒情況，查看病毒入侵狀況和軟件的使用狀態(tài)，查看網(wǎng)絡集線器的連線情況。

3.2檢測UPS設備

定期檢查UPS設備的運行狀況，并且，要實時觀測提供給設備的交流電壓和直流電壓的輸入輸出情況。

3.3巡視工作

作為變電工作中的一項必不可少的工作，要對巡視工作進行完善。首先，要檢查設備的顯示燈，查看提示燈是否顯示正常，根據(jù)顯示情況判斷系統(tǒng)中是否存在問題;其次，檢查各個功能模塊的電壓值是否符合指定額度;第三，對定制通知單內(nèi)容和檢查定值區(qū)的內(nèi)容是否一致進行確認;第四，檢查遙信的模擬量、動作及狀態(tài)等方面;最后，查看插件的運行，看是否存在過熱現(xiàn)象。

3.4進行通道測試

變電自動化控制系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的傳接質(zhì)量與通道質(zhì)量有很大的關系，在對系統(tǒng)進行維護時要重視對通道的測試，發(fā)現(xiàn)問題并及時處理，從而避免影響變電站的正常工作。

3.5操作規(guī)范化

要加強對變電站工作人員的技術指導，進行定期培訓，變電系統(tǒng)的運行期間工作人員必須嚴格按照專業(yè)要求進行設備的操作，從而保證系統(tǒng)的正常運行。操作過程中若是出現(xiàn)系統(tǒng)異常的狀況，必須及時解決，以免對變電站的運行造成不利影響。操作完成后，要做好準確的數(shù)據(jù)記錄。

4變電自動化故障處理措施

影響變電系統(tǒng)正常運行的因素主要包括以下幾個方面：繼電保護誤動、對地放電、污閃、倒斷桿塔絕緣不良及施工短路等。在解決問題時必須找出引發(fā)故障的具體原因，根據(jù)實際情況進行處理，保證安全和效果。其它的安全設備要實行隔離以免出現(xiàn)損害。發(fā)生故障后，要做好技術人員和值班人員的協(xié)調(diào)工作，保證供電設備及其它設備的運行安全。

4.1故障表現(xiàn)

變電自動化控制系統(tǒng)的故障主要有以下幾個方面：電氣設備出現(xiàn)異常聲音，比如放電聲、爆炸聲;出現(xiàn)警報信號，保護設備異常動作，遙信和遙測異變;斷路器動作跳閘;連續(xù)出現(xiàn)多次正常信號，這也是發(fā)生故障的一種現(xiàn)象，這通常由斷路器頻率加快和長時間打壓引起的，保護異常信號無法復位;電氣設備出現(xiàn)變形、噴油、裂碎、變色、燒壞及煙火的情況。

4.2處理方法

停止音響并記錄時間;根據(jù)系統(tǒng)后臺主機的顯示信息判斷故障特征，進而判斷故障的性質(zhì)和范圍，判斷完成后報告給調(diào)度中心;專業(yè)人員到達現(xiàn)場后，及時隔離非技術人員及設備，根據(jù)報告檢查二次裝置、保護裝置及自動控制裝置，并做好相關記錄;檢查過程中若出現(xiàn)其他故障，要及時撤離故障點;做好安全防護并向上級匯報，根據(jù)指令進行操作。

5結(jié)束語

綜上所述，變電自動化控制系統(tǒng)的應用是電力行業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢，它能提高變電系統(tǒng)的安全性和工作效率，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。

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