變電站電氣自動化與電力安全運行研究

于連勇

(黑龍江特通電氣股份有限公司，哈爾濱 150028)

1 電氣自動化技術在變電站中的應用

1.1 監(jiān)控系統(tǒng)的應用

實現(xiàn)對變電站電氣設備自動化運營檢測和管理是智能變電站發(fā)展的目標。隨著計算機技術的快速發(fā)展，應用自動化技術和互聯(lián)網(wǎng)技術能夠?qū)ψ冸娬驹O備進行遠程監(jiān)控，確保工作人員能夠及時發(fā)現(xiàn)變電站存在的問題和故障，在一定程度上節(jié)約變電站排除故障的時間，進一步提升電力能源運行的穩(wěn)定性和安全性。

1.2 計算機保護功能的應用

因偏遠地區(qū)的供電網(wǎng)絡還存在一定的問題，在某種程度上影響著人們的使用，同時還會影響電力供電系統(tǒng)中的線路以及變壓器等，嚴重影響電力設備的使用壽命。合理應用電氣設備，不僅能夠大大提升電氣設備監(jiān)管能力，還能夠確保電氣設備質(zhì)量。一旦供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，計算機能夠及時向變電站發(fā)送自動化設備信號，對其進行故障處理，大大提升了變電站運行的安全性和穩(wěn)定性。

1.3 等電位連接的應用

等電位連接是在電氣結構中對相應的電氣設備進行充分的連接，確保變電站的電力資源充足。等電位連接對于變電站的運行和維護來說有著非常重要的作用，在某種程度上能夠避免出現(xiàn)電力安全問題，所以應將電氣自動化技術應用于變電站等電位連接。

1.4 自行診斷功能的應用

變電站在實際運行中會出現(xiàn)一些故障，大多難以檢測出故障因素，若是只靠人工的方式進行故障排查，將會浪費大量的時間和人力，還不能確保故障因素排查是否準確。因此，應用自行診斷功能，能夠?qū)ψ冸娬镜母黜棓?shù)據(jù)信息進行實時監(jiān)測，通過各項數(shù)據(jù)信息的分析，迅速找到故障，并對其進行自我修復，從而減少故障的發(fā)生，同時還能提升變電站的運行效率。

1.5 變電站數(shù)據(jù)采集和處理

變電站在實際運行中會產(chǎn)生很多數(shù)據(jù)信息，在一定程度上體現(xiàn)了變電站內(nèi)部設備實際運行情況。技術人員通過各項數(shù)據(jù)信息的對比和分析之后，能夠在最短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)問題，從而對其采取有效的措施。變電站中應用電氣自動化技術，在某種程度上能夠更加完整地收集變電站的各項數(shù)據(jù)信息，對變電站的故障進行反饋，借助互聯(lián)網(wǎng)技術和自動化技術，將各項數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)娇刂贫耍儆杉夹g人員對各項數(shù)據(jù)信息進行有效的分析，在一定程度上大大提升了變電站的監(jiān)管力度，同時還能有效提升電力能源供應的穩(wěn)定性。

2 變電站電氣自動化系統(tǒng)建設

2.1 變電站電氣設備架構設計

變電站電氣自動化的架構設計適宜采用分層分布的方式來進行，該架構主要分為三部分：網(wǎng)絡層、間隔層和站控層。作為整個電氣架構的連接網(wǎng)絡，網(wǎng)絡層以工業(yè)以太網(wǎng)為基礎。間隔層的功能是對變電站中各類一次設備在運行過程中的參數(shù)進行采集和分析，并且對設備進行保護。電氣自動化架構的核心組成部分是站控層，站控層可以對電氣設備進行監(jiān)控和管理，功能全面，并且可以自動化識別變電站系統(tǒng)內(nèi)部運行中的各類設備故障問題，進而維護并管理網(wǎng)絡層、間隔層的不同硬件設備，對設備運行參數(shù)進行及時修改。

2.2 電氣自動化系統(tǒng)硬件配置

建設電氣自動化的重要基礎在于硬件設備，只有可靠的硬件設備才能使電氣自動化的功能充分發(fā)揮出來。站控層主要涉及的硬件設備有GPS對時器、報警器、服務器、監(jiān)控器和五防系統(tǒng)等。網(wǎng)絡層主要有通信電纜、光纖接口盒、交換機、規(guī)約轉(zhuǎn)換器等。電能采集裝置、監(jiān)控保護裝置、直流電源和高壓開關柜等則是間隔層中主要應用的硬件設備。就通信系統(tǒng)的硬件配置而言，借助于硬件設備的數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)有效傳輸，電氣自動化系統(tǒng)主要應用Modbus通信協(xié)議和雙以太網(wǎng)來傳輸數(shù)據(jù)。

2.3 電氣自動化系統(tǒng)軟件配置

在軟件系統(tǒng)的作用下，變電站電氣自動化系統(tǒng)的整體控制水平和工作效率能夠得到有效提升。加強軟件系統(tǒng)設計審查，對于存在的問題進行及時修正，優(yōu)化軟件系統(tǒng)設計效果。軟件系統(tǒng)的設計主要涉及數(shù)據(jù)采集、人機交互、事件追憶、數(shù)據(jù)控制、權限管理、監(jiān)視報警、在線診斷等多種不同功能。應用模塊化設計來對系統(tǒng)軟件進行設計，以設計A/D采集模塊為例，采集電流的電壓信號并對信號進行識別轉(zhuǎn)化是這一模塊的主要功能。此外，該模塊的抗干擾能力非常強，通過應用此模塊，可以系統(tǒng)化分析所采集到的數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)識別再對其進行整理和儲存。

3 變電站電力安全運行措施

3.1 建立健全安全管理制度

變電站應當著手于實際情況，制定切實有效的安全管理制度，并確保該制度能夠得到確切的貫徹與執(zhí)行。建立事故應急處理機制，強化對相關工作人員的管理，以此來提升變電站電力運行的安全管理水平。與此同時，落實安全管理責任制，將安全管理責任落實到個人。變電站管理人員要積極參與到電力運行的安全管理工作中，強化電力安全運行管理長效機制。

3.2 運用現(xiàn)代化技術進行安全管理

運用現(xiàn)代化技術對變電站電力運行進行安全管理，有助于實現(xiàn)變電站安全、可靠地運行。利用在線監(jiān)測技術監(jiān)督電氣設備的接觸完整性和內(nèi)部溫度，及時發(fā)現(xiàn)電氣設備運行過程中的問題，并對問題進行針對性解決。現(xiàn)代化技術的應用使電網(wǎng)逐漸向智能化方向發(fā)展，在人工智能技術的輔助下，一些決策系統(tǒng)可以科學分析電氣運行中的不正常信息，并對其加以整合，使相關工作人員能夠更加科學合理地做出決策。

3.3 加強技術管理

變電站要定期為工作人員開展專業(yè)技術培訓和知識講座，提升其專業(yè)水準和技術水平。變電站還需加強安全事故演練，提高相關管理人員的事故應急能力。變電站還需做好設備管理工作，以確保電氣設備的運行安全。因此，應加強對設計基建的管理，定期巡視電氣設備的運行狀況，并對其加以維護，強化對電氣運行的監(jiān)督管理，制定相應的電氣設備維修養(yǎng)護方案，重點檢查電氣操作關鍵部位，消除隱患。

3.4 完善變電站維護制度

為提高變電站運維質(zhì)量，有必要完善變電站運維相關制度，為各項運維工作提供工作框架。對于維護人員來說，應明確維護目標，按規(guī)定開展維護、檢修工作。實際工作中，要根據(jù)電力設備運行情況確定維護周期及時間，加強人力資源調(diào)配的合理性、針對性，切實提高檢修效率，保證檢修質(zhì)量。在檢修設備時，要端正態(tài)度，樹立責任意識，嚴格檢查、維修，減少電力設備運行缺陷，確認自動化設備運行參數(shù)無誤，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行問題，有效修復電力設備及電力系統(tǒng)問題。

4 結語

為確保變電站電力安全運行，變電站必須完善相應的安全管理制度，應用現(xiàn)代化的技術手段來管理電氣設備，并做好技術管理工作，提高工作人員的專業(yè)技能，加強監(jiān)督管理，使變電站安全可靠地運行，為社會提供優(yōu)質(zhì)的電力服務。