變電站電氣自動化控制系統(tǒng)分析及其應(yīng)用

寸躍松

摘要：隨著當(dāng)前電氣自動化技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用以及自動化技術(shù)應(yīng)用中的電力安全運行控制策略實施，引起了技術(shù)研究人員及變電站運維管理人員的重視。此外，為了使電氣自動化技術(shù)當(dāng)中的優(yōu)勢得到最大程度的發(fā)揮，要將其中的技術(shù)進(jìn)行不斷的改善和提升，從而滿足變電站的發(fā)展需求。所以，本文分析變電站電氣自動化控制系統(tǒng)及其應(yīng)用，介紹變電站電氣自動化控制系統(tǒng)控制方式、接地設(shè)計及功能實現(xiàn)，研究自動化控制系統(tǒng)在變電站管理中的具體應(yīng)用。總結(jié)變電站電氣自動化控制理論經(jīng)驗，供相關(guān)人員借鑒參考。

關(guān)鍵詞：變電站;電氣自動化控制系統(tǒng);應(yīng)用

根據(jù)自動化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用，從其實現(xiàn)過程、運行邏輯、控制模式方面進(jìn)行了分析。控制技術(shù)在實現(xiàn)過程中，整體的運行邏輯構(gòu)成較為復(fù)雜且涉及的控制組件較多。因此在變電站的自動化改造及運行中，完善控制技術(shù)的基礎(chǔ)架構(gòu)及研究設(shè)計，加強(qiáng)安全方面的管理及控制，成為變電站電氣自動化運行及電力運行安全控制的主要發(fā)展方向。

一、變電站電氣自動化控制系統(tǒng)的主要控制方式

1.遠(yuǎn)程監(jiān)控

變電站電氣自動化控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控就是充分利用其技術(shù)手段，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的實體操作，這樣就會對整個系統(tǒng)實現(xiàn)有效的圖形化監(jiān)控控制管理，從中收集到設(shè)備的工作數(shù)據(jù)，使得設(shè)備在運行過程中能夠更加穩(wěn)定和安全。遠(yuǎn)程監(jiān)控控制方式具有多方面的優(yōu)勢，比如安裝成本低、監(jiān)控效果好、可靠性高等。但是遠(yuǎn)程的監(jiān)控控制對于小型控制系統(tǒng)比較適用，不適用于大型的控制系統(tǒng)，這主要是源于其線路的通信速度尚未達(dá)到比較高的水平，無法滿足大型控制系統(tǒng)功效發(fā)揮需求。

2.集中控制

集中控制方式的優(yōu)點有二。第一，可根據(jù)集中控制技術(shù)特點對自動控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。第二，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。同樣該控制方式也存在一定局限性，例如，在一定程度上提高核心處理單元的運行壓力，導(dǎo)致整個自動化控制系統(tǒng)的運行效率及靈敏度降低。在電力系統(tǒng)升級改造過程中，變電站系統(tǒng)運行信息體量不斷擴(kuò)張，信息類型也呈現(xiàn)出復(fù)雜化特點，即系統(tǒng)信息處理壓力逐漸上升。再加上自動化監(jiān)控系統(tǒng)功能的完善，集中化監(jiān)控方式下的核心處理單元壓力進(jìn)一步擴(kuò)張，導(dǎo)致系統(tǒng)信息處理漏洞或失誤問題的出現(xiàn)，阻礙自動化控制系統(tǒng)優(yōu)勢發(fā)揮。

3.線路監(jiān)控

主要依據(jù)不同的線路的共同作用實現(xiàn)了電氣自動化控制，線路是把所有變電設(shè)備連接起來的載體關(guān)鍵載體。每條線路的連接方式跟線路的作用有關(guān)很大的關(guān)系，需要工作人員在自動化設(shè)計時充分考慮線路的連接方式。如：隔離刀閘的操作閉鎖不能選擇硬接線這容易引起誤操作。

4.現(xiàn)場控制

在安裝電氣自動化控制系統(tǒng)時，安裝活動會受到變電站所處位置、空間大小、電氣設(shè)備數(shù)量、人員配備情況的限制。需結(jié)合變電站運維管理的實際需求，合理設(shè)計電氣現(xiàn)場自動監(jiān)控系統(tǒng)。現(xiàn)場監(jiān)控就是以變電站實際運行情況及運行條件為參考，對系統(tǒng)設(shè)計方案進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，以構(gòu)建冉適用且具備一定獨特性的自動化控制系統(tǒng)。處于控制系統(tǒng)中的各功能模塊既相互配合、由相對獨立，可避免某一模塊出現(xiàn)問題時發(fā)生連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致故障進(jìn)一步擴(kuò)散。

二、影響變電站電氣自動化及電力安全運行的因素分析

1.人員因素

變電站電氣自動化實現(xiàn)中，電力安全運行需要大量的操作人員及維護(hù)人員，因此從專業(yè)角度分析，人員因素是造成變電站電氣自動化異常運行、電力運行異常的主要因素。人員因素造成的不良現(xiàn)象主要體現(xiàn)為：運行操作人員專業(yè)水平不達(dá)標(biāo)，對相關(guān)自動化操作程序的執(zhí)行及相關(guān)操作指令的調(diào)整存在問題，造成變電站自動化運行異常以及電氣設(shè)備損壞。另外維護(hù)人員專業(yè)水平不達(dá)標(biāo)造成的不良現(xiàn)象主要體現(xiàn)為：維護(hù)變電站機(jī)組設(shè)備時，維護(hù)周期過長，維護(hù)不合格;自動化設(shè)備運行性能不達(dá)標(biāo).能耗過高，頻繁出現(xiàn)安全故障等不良現(xiàn)象。

2.管理制度因素

變電站管理不完善，是造成變電站出現(xiàn)電力安全事故的因素之一。其中管理制度因素造成的不良現(xiàn)象主要表現(xiàn)為：變電站的管理制度設(shè)計不完善，存在的管理漏洞、安全漏洞、防護(hù)漏洞，使電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，輸出異常，造成電力安全事故及經(jīng)濟(jì)損失。

三、電站電氣自動化實現(xiàn)電力安全運行的具體對策分析

1在智能化技術(shù)中的應(yīng)用

智能化技術(shù)的應(yīng)用在電力系統(tǒng)運行中，提升了電力系統(tǒng)整體運行的質(zhì)量和效能，這非常明顯地體現(xiàn)了智能化技術(shù)在我國電力行業(yè)中占據(jù)著相當(dāng)重要的地位，起到了決定性的作用。現(xiàn)階段，電氣自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于我國電力行業(yè)中，在智能化的系統(tǒng)中，我國的電力系統(tǒng)及其他使用到電氣自動化控制系統(tǒng)的行業(yè)的日常經(jīng)營管理效率得到了很好的保障。智能化技術(shù)的應(yīng)用，減少了電氣工程設(shè)計在初始階段可能產(chǎn)生的誤差，從而極大地提升了產(chǎn)品的精度，確保了產(chǎn)品的質(zhì)量。特別是在當(dāng)前信息技術(shù)非常發(fā)展的背景下，信息技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)了整個電氣工程智能控制網(wǎng)絡(luò)的形成，使得電氣自動化控制系統(tǒng)的運行效率有了極大地提升。

2.在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

電氣自動化控制系統(tǒng)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用優(yōu)勢在于，可對系統(tǒng)運行狀態(tài)進(jìn)行實時在線監(jiān)督，獲取真實、準(zhǔn)確的監(jiān)控數(shù)據(jù)，以維護(hù)電氣系統(tǒng)運行穩(wěn)定與安全。如某220KV輸電線路，管轄范圍內(nèi)工包括64個回路，總長達(dá)到3897km。在電網(wǎng)升級改造中，企業(yè)引進(jìn)自動化控制系統(tǒng)對其進(jìn)行監(jiān)管，并執(zhí)行分層、分區(qū)調(diào)度模式。優(yōu)化升級后，自動化控制系統(tǒng)能夠輔助調(diào)度人員對電網(wǎng)運行狀態(tài)進(jìn)行分析和預(yù)估，對比實時數(shù)據(jù)及歷史信息，挖掘出多處電氣運行風(fēng)險并及時進(jìn)行處理。電網(wǎng)調(diào)度工作順利進(jìn)行，且節(jié)省大量人工作業(yè)壓力。

3在系統(tǒng)分析中的應(yīng)用

電氣自動化控制系統(tǒng)在日常運行過程中全面收集變電站運行各項數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)為變電站運行方案調(diào)整、系統(tǒng)優(yōu)化、工程方案構(gòu)建等提供了可靠的理論支撐。通過數(shù)據(jù)分析，挖掘變電站系統(tǒng)在硬件構(gòu)成、管理方式上存在的問題和不足，能夠為電力活動的開展提供指導(dǎo)。再比如電磁裝置設(shè)備技術(shù)，使用自動化控制手段，可減少數(shù)據(jù)傳輸對計算機(jī)電纜的需求，節(jié)約系統(tǒng)耗材及建設(shè)成本。

4完善管理制度，加強(qiáng)人員綜合素質(zhì)培訓(xùn)

從變電站電氣自動化運行中的管理質(zhì)量、運維專業(yè)性方面進(jìn)行分析，完善其安全管理制度，加強(qiáng)人員綜合素質(zhì)培訓(xùn)，對于變電站電氣自動化運行質(zhì)量的合理提升，以及控制電力運行安全效果意義重大。在具體的實踐搡作中，變電站企業(yè)應(yīng)從安全管理制度設(shè)計、運維管理制度設(shè)計、生產(chǎn)管理制度設(shè)計方面實施，確保變電站電氣自動化運行中管理工作科學(xué)開展。在完善各類管理制度設(shè)計中，企業(yè)管理制度設(shè)計人員應(yīng)從既有人員現(xiàn)狀、電氣設(shè)備現(xiàn)狀管理架構(gòu)現(xiàn)狀、環(huán)境現(xiàn)狀、相關(guān)安全生產(chǎn)計劃方面，調(diào)研基礎(chǔ)設(shè)計數(shù)據(jù)，設(shè)計和完善相關(guān)安全管理制度。電力企業(yè)可通過招聘、邀請廠方人員培訓(xùn)、實施試崗測試作業(yè)、優(yōu)化班組作業(yè)方式，提升人員專業(yè)水平，確保變電站電氣白動化安全穩(wěn)定運行。

結(jié)論

變電站是我們電氣工業(yè)的重要組成部分，在電壓幅度轉(zhuǎn)換過程中起著不可或缺的作用。所以，在之后的工作中，相關(guān)人員應(yīng)加緊自動化控制系統(tǒng)優(yōu)化及功能完善，使其不斷適應(yīng)變電站穩(wěn)定運行的要求。合理防范變電站運行風(fēng)險，為電力服務(wù)水平提升做出更多貢獻(xiàn)。

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