關于智能變電站無人值班技術分析

李向華

摘要：近年來，由于我國的電網規模在不斷的進行擴大，變電站工程的建設項目在大幅度的增加。變電站是改變電壓的場所，它是整個電網中的重要組成部分，它具有特殊性，如果變電站一但出現運行的問題，整個電網就會出現故障。為了使使整個電網不受破壞，就必須確保變電站的運行的可靠性和穩定性。變電站無人值班是現在的發展趨勢，變電站必須朝著這個方向發展。基于這個原因，本文重點無人值班技術在變電站的應用進行分析。

關鍵詞：變電站；無人值班；穩定性；經濟效益

智能變電站，定義為采用可靠、先進、集成、低碳的智能設備，以全站信息的數字化、通信平臺的網絡化以及信息共享的標準化為要求，自動地完成對測量控制、信息采集、保護、監視和計量等功能，并且能根據需求滿足電網實時智能調節、自動控制、在線分析決策以及協同互動等高級應用的變電站。對常規變電站進行智能化改造就是為了符合調控一體化和無人值班要求而實現的工程。

1實現變電站無人值班的重要意義

目前，從我國目前電網的整體情況來看，以下級別的變電站大部分實現了無人值班技術，由于變電站的設備的復雜性及其特殊性，還沒有實現無人值班，就國內情況來說，變電站的值班人員在15～18人左右，變電站隨著電網規模的擴大而增多，在有人值班的情況下，費用和人力資源情況都出現了巨大的問題。近幾年，隨著我國科技的發展以及科學技術水平的不斷提高，為建設無人值班變電站提供了強有力的技術支撐，通過運行管理體制的完善以及優化設計，將會大大減少變電站值班人員的數目。不僅能夠減少人員操作問題的發生，同時也能夠減少人力資源的浪費，將大大降低人員成本和有助于變電站運行的可反事故能力以及可靠性，對于電網運行管理水平的提高具有十分深遠的意義。而且，在建設無人值班變電站時，可以大大簡化站內的非生產設施和建筑結構，這樣就可以節約前期建設投資和占地面積，有利于促進綠色電網的和諧發展。基于此，加快研究智能變電站無人值班技術，即是電網可靠、穩定、安全運行的基本要求，也是實現電網可持續發展的必經之路，這將對于電網管理水平和運行效率的提高具有深遠的意義。

2無人值班技術在智能變電站中的應用

2.1自動電壓無功控制技術

電壓的穩定受無功要素的影響，如果無功過大或不足，都會造成系統電壓的不穩定，嚴重情況下甚至會導致減壓崩潰。所以，在220kV智能變電站無人值班自動化控制中，必須將電壓控制作為重點，并且自動電壓無功控制系統已經成為提高變電站自動化水平、控制電壓穩定的重要技術手段。在自動電壓無功控制系統中，要根據相應的電壓區域和等級對此系統的功能實施分級管理和控制，實現的方式是通過調節變壓器、電容器和電抗器。自動電壓無功控制系統功能模式主要包括閉環模式、半閉環模式和開環模式三種。閉環模式可以對系統進行全自動調整，要預先設定調整的范圍。半閉環模式是相對閉環模式而言要考慮較多的電抗器和自動投切電容器，如果要調整變壓器分接頭，則只給部分提示。開換模式僅僅提示所需要調整的部分，該項工作由人工操作完成。

2.2網絡監控技術

變電站監控系統把采集到的信息反饋給指揮中心，不同的信息進行分析后整合，真正實現數據集中、虛擬信息傳遞、資源信息覆蓋。在電流、電壓的采集環節采用網絡化電力監控系統，如光電流電壓保護器，實現了電流數據采集的網絡式應用，并為實現老式變電站更新升級到無人值班模式，為實現數據整合式應用提供基礎。改變以往老式變電站的監視、控制、保護、故障錄波、量測與計量等幾乎都是功能單一、相互獨立的裝置的模式，改變了硬件重復配置、不共享信息、投資成本大的局面。網絡化變電站使得原來分散的二次系統裝置，具備了進行信息集成和功能合理優化、整合的基礎。隨著電力系統中的智能化和網絡化技術應用，變電站無人值班監控技術正在走向智能化網絡覆蓋的道路，從而達到更加有效地管理，更加節約成本，減少故障發生的幾率，以及產生故障時能更加有效地解決。

2.3無人值班監控

在以往變電站中的所有輔助性設備根本做不到自檢的功能，而且占地面積過于龐大，導致變電所后期投入資金不斷增加，而且出現軟故障無法進行應急維修，對于各種電力系統中的元器件都有很大的負擔。無法進行統一管理，需要投入很多的勞動力來維持變電站，正常的工作秩序，以及任何信息反饋不及時等，無法做到更新升級。而自動化系統的應用也不是十分理想，每個裝置之間的功能達不到相互連接性，信息不能互相分享，還是需要投入相關工作人員的輔助，完全不符合現在國家電網的可持續性發展道路。在維護保養方面，必須進行斷電測試，一定程度上增加了電力企業的經濟負擔性，而且人為地檢測與維護，并不能做到百分之百的故障排除率，有很多元器件出現了問題，不能及時地發現。人為性的問題可能誘發新的問題產生，從而帶來不必要的損失。變電站無人值班系統的主要體現，與之有關的、電子、計算機、控制工程、信息處理，而且地區相對比較大，擁有一個安全穩定的監控網路至關重要，監控技術擁有兩項技術規格：一是正常情況下的變電站檢測、資料測量和運行優化。二是事故狀態下的故障檢測、故障隔離、轉移和恢復供電控制。整合監控技術的利用計算機、電力和通信技術對配電網設備進行數據采集、分析、控制、調節和管理的技術、所采集的各種信息反饋給控制中心，同時將控制中心的控制指令下發到各執行機構或遠方終端。通信系統的好壞在很大程度上決定了自動化系統的優劣。可以說，在變電站無人值班系統中信息反饋技術是關鍵技術。

綜上所述，在電力系統和網絡化相結合的今天，國家電網從根本上發生了顯著的變化，在基礎設施建設中，變電站無人值班監控技術已從當初的遙不可及，變成今天廣泛應用的現實。變電站無人值班監控技術的上馬，大大減少了勞動力資金的投入、完成最大化的任務能力，增加了產值的同時也創造出高效率的工作機制，保障了國家電網可持續性發展。