變電站自動(dòng)化控制技術(shù)管理

中國(guó)鐵建電氣化局集團(tuán)第二工程有限公司 周洪波

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變電站自動(dòng)化控制技術(shù)管理

中國(guó)鐵建電氣化局集團(tuán)第二工程有限公司 周洪波

【摘要】變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，也是調(diào)節(jié)電壓的主要場(chǎng)所，通過(guò)調(diào)節(jié)輸入和輸出的電壓使其滿足用戶的日常所需，以達(dá)到降低能耗，環(huán)保節(jié)能的目的。隨著科技水平的提高，變電站的控制技術(shù)也逐漸向著自動(dòng)化、智能化的方向轉(zhuǎn)變，然而目前的自動(dòng)化控制技術(shù)中仍然存在一些問(wèn)題，給變電站的運(yùn)行造成了不利影響。本文將論述變電站自動(dòng)化技術(shù)的概念、內(nèi)容、功能及存在的問(wèn)題，并提出相應(yīng)的解決措施，以供相關(guān)工作人員參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】變電站；自動(dòng)化控制；技術(shù)

近年來(lái)，我國(guó)變電站的自動(dòng)化水平有了顯著的提高，不僅極大的節(jié)省了勞動(dòng)力，避免了因操作失誤引起的意外事故，而且減少了線路和設(shè)備上的電能損耗，降低了運(yùn)營(yíng)成本。可以說(shuō)，自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用真正實(shí)現(xiàn)了智能化、信息化的管理，使得電力企業(yè)的各項(xiàng)決策更加科學(xué)、準(zhǔn)確，電力系統(tǒng)的運(yùn)行也更加安全、穩(wěn)定。掌握變電站自動(dòng)化控制的核心技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用，對(duì)于提高變電站整體的管理水平將大有助益，下面將對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)理論進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

1 變電站自動(dòng)化技術(shù)概念

所謂變電站自動(dòng)化技術(shù)，就是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對(duì)變電站實(shí)施測(cè)量、監(jiān)控、保護(hù)，一旦變電設(shè)備運(yùn)行異常，能夠迅速的報(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的全面、系統(tǒng)管理。自動(dòng)化控制系統(tǒng)中包括了各種自動(dòng)化設(shè)備，通過(guò)交換、分析和處理設(shè)備運(yùn)行的各類(lèi)信息，對(duì)各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)，使電氣設(shè)備時(shí)刻保持最為高效的工作狀態(tài)。同時(shí)，當(dāng)設(shè)備異常運(yùn)行時(shí)，控制系統(tǒng)還能夠自動(dòng)報(bào)警，并切斷該設(shè)備的電力供應(yīng)，以保護(hù)其他變電設(shè)備不受其影響。自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以保持24h不間斷的工作，設(shè)備的細(xì)微問(wèn)題也能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，這是人工管理無(wú)法比擬的巨大優(yōu)勢(shì)，因此在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 變電站自動(dòng)化控制的內(nèi)容與功能

變電站自動(dòng)化控制的主要內(nèi)容包括監(jiān)測(cè)、控制和調(diào)節(jié)，其中監(jiān)測(cè)占據(jù)主導(dǎo)地位。通過(guò)在變電設(shè)備附近安裝監(jiān)測(cè)元件，控制系統(tǒng)能夠時(shí)刻監(jiān)測(cè)各個(gè)變電設(shè)備的狀態(tài)，并根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況調(diào)節(jié)環(huán)境的溫濕度和通風(fēng)量，為設(shè)備運(yùn)行創(chuàng)造良好的條件。當(dāng)采集的數(shù)據(jù)指標(biāo)超過(guò)設(shè)定值時(shí)，判定為設(shè)備故障，將該設(shè)備與其他設(shè)備隔離開(kāi)來(lái)，進(jìn)行故障的排查和檢修，使其盡快恢復(fù)功能，以免影響變電站的正常供電。自動(dòng)控制功能是通過(guò)通信的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，變電站的控制室作為中樞控制系統(tǒng)，和其他監(jiān)控元件形成了完整的通信網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)端口進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，將采集到的各類(lèi)信息在后臺(tái)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理、分析，就可以實(shí)時(shí)掌控各個(gè)變電設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)化管理。

3 變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題

3.1 產(chǎn)品質(zhì)量的問(wèn)題

眾所周知，變電設(shè)備、線路以及各類(lèi)監(jiān)控裝置共同組成了自動(dòng)化控制系統(tǒng)，任何一個(gè)結(jié)構(gòu)的缺失都會(huì)影響控制功能的發(fā)揮。然而當(dāng)今以最低價(jià)中標(biāo)的采購(gòu)模式以及部分生產(chǎn)廠家只顧自身利益等因素，無(wú)視了產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，導(dǎo)致變電設(shè)備、線路、監(jiān)控元件在使用一段時(shí)間后極易出現(xiàn)各類(lèi)問(wèn)題，不但阻礙了變電設(shè)備的正常運(yùn)行，還對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的損害。

3.2 產(chǎn)品接口的問(wèn)題

產(chǎn)品接口是變電站和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)間的連接應(yīng)該正確解決的主要問(wèn)題，包含通訊規(guī)約和數(shù)據(jù)格式等技術(shù)的問(wèn)題。當(dāng)調(diào)度和變電站自動(dòng)化系統(tǒng)使用不同廠家的產(chǎn)品時(shí)，有可能會(huì)出現(xiàn)通訊規(guī)約、數(shù)據(jù)格式的不同而導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。

3.3 通訊通道的問(wèn)題

通訊通道是指在一定條件下，變電站和調(diào)度之間可能出現(xiàn)通訊的問(wèn)題。因?yàn)楹芏嘧冸娬竞驼{(diào)度之間通訊手段還是載波通訊，途中有很多T接點(diǎn)，載波信號(hào)在變電站到調(diào)度主站的傳遞中被嚴(yán)重的衰減，信號(hào)可靠性嚴(yán)重降低，造成遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)很多誤碼，因此，通訊通道的問(wèn)題顯得非常突出。

3.4 遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)與信息發(fā)送的問(wèn)題

有部分變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)與信息發(fā)送、接收的處理方面能力不足，表現(xiàn)主要在：無(wú)法將保護(hù)定值正常上傳和主變檔位等，無(wú)法正常地接收、處理調(diào)度主站里的開(kāi)關(guān)、修改定值和主變調(diào)檔等。因?yàn)榇嬖谶@些問(wèn)題，變電站自動(dòng)化設(shè)備在遠(yuǎn)程操作上受到極大的影響。

3.5 系統(tǒng)抗干擾能力的問(wèn)題

抗干擾能力一直被認(rèn)為是自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，只有抗干擾能力較強(qiáng)的系統(tǒng)才具備可靠性。抗干擾能力指的是系統(tǒng)能夠自動(dòng)抵御來(lái)自高溫、高壓、電磁波、靜電環(huán)境的干擾，維持通訊信號(hào)的穩(wěn)定傳輸，然而事實(shí)證明很多自動(dòng)化控制系統(tǒng)的抗干擾能力較差，即使是微弱的干擾也能影響通信訊號(hào)，系統(tǒng)的應(yīng)用因而受到了一定的限制。

4 促進(jìn)變電站自動(dòng)化控制的發(fā)展措施

4.1 使用計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)

由于變電站自動(dòng)化控制技術(shù)是應(yīng)用通信的方式實(shí)施控制功能，而不同的產(chǎn)品設(shè)置的通信標(biāo)準(zhǔn)會(huì)有所不同，使得通信無(wú)法順利進(jìn)行。應(yīng)用局域網(wǎng)能夠有效的改善這一問(wèn)題，局域網(wǎng)有多種形式，都是根據(jù)國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，具有較強(qiáng)的通用性，任何通信產(chǎn)品，無(wú)論設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)如何，在局域網(wǎng)中都能夠與其他產(chǎn)品通信。總線型網(wǎng)絡(luò)是局域網(wǎng)中應(yīng)用的最為廣泛的一種，可以同時(shí)接收來(lái)自不同通信端口的信息，而且信息的傳輸速度快，可靠性高，因此在變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)加大對(duì)局域網(wǎng)尤其是總線網(wǎng)的應(yīng)用，使監(jiān)測(cè)更具有實(shí)效性。

4.2 加強(qiáng)監(jiān)控機(jī)運(yùn)行的管理

如今自動(dòng)化控制技術(shù)中仍然存在一些缺陷，尚不能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，有些地方還需要人工操作。監(jiān)控站內(nèi)部應(yīng)實(shí)行輪換制，每時(shí)每刻都要有工作人員值勤，同時(shí)嚴(yán)加約束工作人員的行為，使其嚴(yán)格按照崗位規(guī)范操作監(jiān)控機(jī)，防止工作人員的違規(guī)操作造成自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行故障。在控制系統(tǒng)的主機(jī)上應(yīng)根據(jù)職位和權(quán)限設(shè)置多重密碼，監(jiān)控站的工作人員只能開(kāi)啟基本功能，無(wú)法啟停系統(tǒng)和變電設(shè)備，從而最大限度的保護(hù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

4.3 建立健全的管理制度

電力企業(yè)必須制定科學(xué)合理的變電運(yùn)行管理制度，安排監(jiān)督小組在變電現(xiàn)場(chǎng)巡邏，確保所有員工都能堅(jiān)決執(zhí)行該項(xiàng)制度，才能使其發(fā)揮出最大化的效用。變電運(yùn)行管理制度應(yīng)包括對(duì)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)、工作人員的工作守則、崗位規(guī)范要求等等，為工作人員的日常工作提供標(biāo)準(zhǔn)，為管理層的決策提供依據(jù)。此外，還應(yīng)落實(shí)對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的維護(hù)工作，定期檢查更換各個(gè)電氣設(shè)備和計(jì)算機(jī)的零部件，使系統(tǒng)能夠始終保持安全平穩(wěn)的運(yùn)行。

5 變電站自動(dòng)化控制的新技術(shù)

變電站自動(dòng)化控制的新興技術(shù)有數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、PLC技術(shù)和綜合自動(dòng)化技術(shù)，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)是通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)中各個(gè)元件的電壓和電流值找出故障點(diǎn)，具有運(yùn)算速度快、精度高的特點(diǎn)；PLC技術(shù)的抗干擾能力強(qiáng)，只需將控制程序輸入功能模塊，就能夠?qū)ο到y(tǒng)實(shí)施自動(dòng)化監(jiān)控，不需要工作人員遠(yuǎn)程控制；綜合自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了面向現(xiàn)場(chǎng)的目的，使變電站完全可以做到無(wú)人值班，不再采用大控制室，只需要與相關(guān)工程的設(shè)計(jì)互相配合，與可控保護(hù)單元、監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相結(jié)合就可實(shí)現(xiàn)。

6 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用是變電站的一項(xiàng)偉大革命，通過(guò)在變電站內(nèi)部實(shí)施自動(dòng)化、智能化的管理和控制，對(duì)變電站的運(yùn)行維護(hù)工作加以優(yōu)化，有效保障了變電運(yùn)行的安全性和高效性，為電力企業(yè)創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟(jì)利益。我們應(yīng)加大對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的投入和研究，擴(kuò)大智能變電設(shè)備的生產(chǎn)和應(yīng)用，同時(shí)將自動(dòng)化管理推廣到各個(gè)變電站之中，以促進(jìn)電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展，從而提高電能傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率，保證電能傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

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