數字化變電站自動化技術的應用

柳智勇

摘要：為在電力行業發展中，分析數字化變電站性能完善方式，文章結合數字化變電站特點，對數字化變電站自動化技術應用優勢展開討論。借此創新數字化變電站運維管理模式，提高我國變電站自動化水平。

關鍵詞：數字化變電站;自動化技術;應用優勢

引言：數字化變電站的產生，明確著電力行業變電站建設的自動化發展趨勢，深入研究數字化變電站自動化技術，對保障變電站運維質量，提高變電站整體建設水平意義重大。因此，本文對數字化變電站自動化技術的應用展開研究，旨在明確自動化技術與數字化變電站的融合價值。

一、數字化變電站相關概述

數字化變電站屬于綜合性較強的數字化系統，由站控層、過程層、間隔層組成。其中，站控層基本功能在于更新變電站內的數據庫，并結合相關要求，將數據庫內數據傳遞至間隔層、過程層，用以控制變電站供配電服務。另外，站控層可在系統動態化監控中，利用自身在線編程作用，實現人機交互，保證變電站穩定運轉。數字化變電站中，間隔層則具有匯總站內信息，維護、控制一次設備，同時在數據采集、運算基礎上，支撐變電站內電氣設備對話，使站內設備能夠協同運行。過程層是數字化變電站檢測電壓、相位、諧波、電流等參數的功能結構，可通過整理已知參數計算變電站設備有功功率、供電量。再者，過程層可在變電站運行期間，統計變電站設備運行數據，通過將其傳送到數字化變電站總控制臺后，控制變電站斷路器開關、電源充放電[1]。

二、基于自動化技術的數字化變電站特點

數字化變電站自動化技術實踐中，變電站智能化、網絡化、系統運行自動化特點愈發突出。首先，數字化變電站智能化特點，主要體現在一次設備設計處理中。基于自動化技術，一次設備可在應用光電及微處理技術前提下，借助自動電子互感器更換設備內傳統互感器，從而在設備內部構件、核心技術集成運用中，支撐一次設備信號傳遞，提高設備智能化水平。其次，數字化變電站中，微處理、網絡通信、自動化技術可作為二次設備連接基礎，使二次設備內部數據信息能夠實現資源共享，使設備在數據處理中呈現出網絡化特點。最后，傳統變電站中需要定期維護、檢修設備，保證變電站穩定運行，而自動化技術引進數字化變電站后，可實時統計設備狀態，自動檢查變電站運行中的設備性能參數，并生成故障報告，明確系統自動化管理趨勢。

三、數字化變電站自動化技術的應用

（一）應用優勢

1.??? 強化變電站安全可靠性

相較于數字化變電站，傳統變電站設備設計處理時所用技術不夠新穎，且設備主要裝置為傳統互感器，最終使得變電站內設備交互效果不佳、變電站內信息統一管理難度大[2]。另外，通常情況下，傳統變電站本身在線監測能力較弱，無法實時監控設備狀態，導致系統運行管理實效性低，需依靠人工管理完成設備監管、系統運維作業。而在數字化變電站引進自動化技術后，可通過建立綜合性自動化平臺，建設智能化、網絡化的電氣設備，且在自動化技術應用中，變電站核心電氣設備均具有自我檢查功能，可在故障產生后進一步確定故障點位置，自動排查故障原因，并通過自動報警、自主修復簡單故障等方式，減少變電站故障維修時造成的損失，增強變電站安全、可靠性。另外，自動化技術可利用網絡通信、光纖技術，改變二次設備接線設計，簡化數字化變電站設備運行流程，可預防二次設備回路絕緣等故障隱患，實現變電站穩定運行目標。

2.??? 有效控制變電站運維成本

傳統變電站內部設備種類、功能多樣，但在高強度工作下會產生設備故障，并且在設備故障后無法盡快通過自檢提供故障信息，使得變電站故障維修時，所耗費人力、物力資源多，且檢修任務復雜。部分變電站在定期校驗設備運行狀態時，為確保繼電保護設備整定值的準確性，甚至需要在檢修前期進行停電處理，導致變電站日常運維成本高。自動化技術應用在數字化變電站后，可在站內建立自動化監測系統，由電子設備在線采集設備運行數據，同時在提前預測設備故障基礎上，由電子設備校驗設備，有利于節約人工校驗時的資金損耗，控制變電站運維成本。除此之外，數字化變電站自動化技術應用中，設備信息、管理數據傳輸可在信息網路支持下完成，能夠進一步減少通信網絡系統建設成本，使數字化變電站在創新管理模式時，無需大批量更換設備，從而保障變電站整體工作效率，降低變電站內工程投入成本[3]。

3.??? 優化變電站一體化設計

數字化變電站數據采集時，會借助電流互感器模擬信號，完成數據收集、匯總任務，但模擬信號使用時卻會產生附加誤差，影響變電站設備數據統計準確性、有效性。為此，相關人員可將自動化技術應用在數字化變電站中，可優化變電站一體化設計，改變變電站原有數據采集模式，利用“電子式互感器”，保證電氣設備數據分析精確性，提高變電站內部設備測量質量。與此同時，自動化技術可結合數字化變電站內監測系統體積、重量小等特點，將其布設在變電站設備開關控制系統中，實現變電站機電一體化控制。

4.??? 健全變電站信息管理平臺

基于自動化技術，數字化變電站在根據IEC61850標準完成模型建立、人機交互工作時，能夠分層構建智能化的二次設備、一次設備管理體系，保證變電站內設備信息共享的及時性。同時根據變電站功能層設計，健全變電站信息管理平臺，避免變電站設備檢測、監控等系統在獨立設置后，影響變電站綜合管理。再者，數字化變電站自動化技術應用時，可在通信網絡促進設備信息交互，將變電站內設備控制、電流電壓計量、設備狀態檢測等系統，構建為信息化管理平臺，使變電站信息平臺能夠統一管理。

（二）具體應用1.一次設備

數字化變電站中，一次設備是應用自動化技術的主要承載體，隨著數字化變電站的智能化建設，其內部所含有的電氣裝置逐漸成為一體化電氣裝置。該裝置中存在的光電互感器、開關裝置等一次設備，需要利用自動化技術增強自身抗干擾能力，并且在該技術支撐下，自動完成檢測、校準任務，有效控制數字化變電站一次設備運維中，可能造成的成本損耗，提高變電站整體管理效率。此外，自動化技術與一次設備的有機融合，能夠簡化數字化變電站內光電互感器管理流程，強化設備運行可靠性，確保變電站電力資源的計量的準確性。再者，基于自動化技術，一次設備靈敏度、故障反饋速度明顯改善，能夠滿足變電站的自動化、數字化建設需求。

2.二次設備

在二次設備運行管理中，應用自動化技術時，相關人員會結合IEC61850相關要求，以及數字化變電站功能需求，對站內繼電保護、故障錄波、穩控設備、測量控制等二次設備進行標準化自動管理。同時在模塊化的二次設備組成體系中，集成應用網絡通信技術，提高各二次設備網絡通訊的便捷性，使其在自動化、網絡技術的作用下，實現變電站內設備交互中的數據共享、資源共用目標。

四、結語

綜上所述，現階段，數字化變電站在電力行業被不斷推廣，且應用范圍愈發廣泛，自動化技術與數字化變電站的融合，是我國電力行業未來發展的基本趨勢，對我國變電站智能控制、自動化管理目標的實現意義重大。為此，相關人員在數字化變電站管理中，應深入研究自動化技術滲透方式，完善數字化變電站管理體系。

參考文獻：

[1]?? 汪溢，胡春潮，高雅等.變電站自動化設備遠方配置維護及在線監護系統[J].自動化技術與應用，2018（012）：171-175.

[2]?? 趙海平.綜合自動化變電站向數字化變電站發展淺析[J].科技創新導報，2018（07）：18-20.

[3]?? 龔雪武.數字化變電站繼電保護及自動化系統設計[J].機電工程技術，2019（05）：166-167.