變電站電氣自動(dòng)化與電力安全運(yùn)行探析

張宇航

摘要：在市場經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展的背景下，供配電的可靠性和供電質(zhì)量直接影響著人們的生產(chǎn)和生活。為了全面優(yōu)化變電站電氣工程的運(yùn)行效果和運(yùn)行質(zhì)量，應(yīng)積極推行電氣自動(dòng)化和電力安全運(yùn)行制度，落實(shí)具體管理工作。為了實(shí)現(xiàn)變電站的穩(wěn)定高效運(yùn)行，需要整合自身的管理點(diǎn)和運(yùn)行方案，優(yōu)化變配電水平，推進(jìn)自動(dòng)化控制進(jìn)程，整合具體的控制模式，從而為變電站的健康運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：變電站;電氣自動(dòng)化;電力安全;運(yùn)行

1變電站電氣自動(dòng)化與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的區(qū)別

變電站電氣自動(dòng)化項(xiàng)目的開發(fā)已成為變電站運(yùn)行的關(guān)鍵方案。與傳統(tǒng)的手動(dòng)控制系統(tǒng)相比，它不僅能滿足工業(yè)需要，而且能有效地集成信息自動(dòng)化控制系統(tǒng)，建立更完整的運(yùn)行方案。一方面，利用自動(dòng)化系統(tǒng)將電子設(shè)備和機(jī)械設(shè)備串聯(lián)起來，提高變電站日常運(yùn)行的整體質(zhì)量。另一方面，變電站電氣自動(dòng)化技術(shù)的全面發(fā)展要求相關(guān)部門在本地區(qū)建立更加完善的建設(shè)體系和運(yùn)行結(jié)構(gòu)，更加重視電氣工程的需要。首先，構(gòu)建控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行結(jié)構(gòu)和監(jiān)控結(jié)構(gòu)的全覆蓋。二是借助信息技術(shù)，完善一體化經(jīng)營模式的保障機(jī)制。最后，借助于自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全過程監(jiān)控。

2變電站自動(dòng)化應(yīng)用存在的問題

（1）數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的研究還處于初期發(fā)展階段，現(xiàn)目前大部分研究都集中在過程層，如智能化開關(guān)設(shè)備、光電互感器、狀態(tài)檢測等。對于低電壓登記采取合并器造成的成本增加、不分高低壓電流互感器穩(wěn)定性不足導(dǎo)致運(yùn)行不暢，二次設(shè)備共享數(shù)據(jù)信號如何實(shí)現(xiàn)等問題該如何解決。此外，開發(fā)過程中材料器件方面的缺陷、電磁干擾與兼容控制等問題都需要進(jìn)一步改善解決。

（2）數(shù)字化變電站的保護(hù)校驗(yàn)裝置在變電站運(yùn)行時(shí)無法做到對分間隔提供校驗(yàn)保護(hù)。目前現(xiàn)有繼電保護(hù)校驗(yàn)裝置無法使用，因?yàn)殡妷汉碗娏餍枰ㄟ^合并器才能進(jìn)入到保護(hù)裝置，而這個(gè)過程需要電流電壓量大量的保護(hù)校驗(yàn)，這個(gè)是目前無法解決的問題。所以我們雖然按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一生產(chǎn)了一次設(shè)備和二次設(shè)備但是仍然無法解決其限制，無法給變電站的網(wǎng)絡(luò)提供良好的安全保護(hù)。

（3）由于目前數(shù)字化變電站的資料并不完善，體系未成形，投入運(yùn)行的數(shù)字化設(shè)備資料不能將其應(yīng)用知識和技能整理成系統(tǒng)資料參考。運(yùn)行和檢修也沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范執(zhí)行，涉及到通信接口、協(xié)議等信號傳輸技術(shù)測試缺乏統(tǒng)一的參考標(biāo)準(zhǔn)。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)制定參考了歐美國家標(biāo)準(zhǔn)，其部分的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定不符合我們使用的保護(hù)功能、類型，未對GOOSE報(bào)文重發(fā)時(shí)間、次數(shù)進(jìn)行說明，可能增加GOOSE報(bào)文重發(fā)次數(shù)、延遲報(bào)文。

3改進(jìn)變電站綜合自動(dòng)控制應(yīng)用的措施

3.1采取抗電磁干擾措施

眾所周知，變電站是一個(gè)電力設(shè)備比較集中的區(qū)域，很容易出現(xiàn)“電磁干擾”類問題。電力部門采用綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，也會受到電磁干擾方面的影響。唯有解決好電磁干擾相關(guān)問題，才能最大程度發(fā)揮變電站綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢。舉例來說，二次設(shè)備和綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)輸出、輸入，皆使用帶半導(dǎo)體的控制電纜。當(dāng)控制電纜的屏蔽層兩端開始和地面相接觸，就會大大削弱電磁干擾。而且，屏蔽層兩點(diǎn)接觸地面時(shí)，屏蔽層的電壓為零，可以明顯減少靜電感應(yīng)，進(jìn)一步降低電磁干擾的影響力。除此之外，在變電站中，“高壓母線”往往是強(qiáng)干擾源頭。要想避免電磁干擾帶來的一系列問題，工作人員可以適當(dāng)增加“高壓母線”與“控制電纜”之間的距離，這是降低電磁干擾的有效措施。

3.2改造變電站監(jiān)控系統(tǒng)

（1）保證監(jiān)控內(nèi)容清晰、具體。變電站監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)反映情況、發(fā)現(xiàn)問題的系統(tǒng)，工作人員要明確監(jiān)控系統(tǒng)的作用，將監(jiān)控信息清晰、具體地呈現(xiàn)出來。比如說，工作人員可以通過計(jì)算機(jī)顯示器匯總信息、顯示信息，幫助相關(guān)部門第一時(shí)間了解電力系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)，例如報(bào)警參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)、故障參數(shù)、電量參數(shù)等。這樣一來，相關(guān)部門就可以及時(shí)分析問題、解決問題;（2）具備自我匯總、自我分析能力。變電站監(jiān)控系統(tǒng)除了要完整地呈現(xiàn)數(shù)據(jù)、信息，還要具備一定自我匯總能力，可以將關(guān)聯(lián)信息高效整合。（3）加強(qiáng)人機(jī)互聯(lián)。無論變電站監(jiān)控系統(tǒng)升級到什么程度，都需要為人所用。如何加強(qiáng)人機(jī)互聯(lián)，是改造變電站監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵。工作人員可以通過移動(dòng)手機(jī)軟件或者移動(dòng)平臺系統(tǒng)，構(gòu)建人機(jī)互聯(lián)渠道。這樣一來，無論工作人員處在何時(shí)何地，都可以正常接收信息、反饋信息，做到實(shí)時(shí)監(jiān)控。

4變電站電力安全運(yùn)行方案

4.1電氣自動(dòng)化應(yīng)用在數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)中

為了保證變電站電源安全運(yùn)行的順利實(shí)施，有必要結(jié)合自控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集處理模塊的應(yīng)用要求，確保數(shù)字和模擬信號的及時(shí)采集，以及對脈沖和狀態(tài)數(shù)據(jù)的有效理解。例如，它可以有效地分析故障跳閘、斷路器狀態(tài)和故障報(bào)警，并有效地控制隔離開關(guān)，從而最大限度地提高變電站運(yùn)行的安全性。

4.2電氣自動(dòng)化在技術(shù)改進(jìn)中的應(yīng)用

在變電站技術(shù)管控工作中，相關(guān)部門應(yīng)注意技術(shù)管理的重點(diǎn)，一個(gè)完整合理的電氣自動(dòng)化技術(shù)管控平臺可以減少安全隱患，保持運(yùn)行的穩(wěn)定性和效率。采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)格式和通信協(xié)議，完成技術(shù)總結(jié)，有效優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

此外，還要對電氣自動(dòng)化技術(shù)操作人員進(jìn)行管理，確保他們能夠按照技術(shù)規(guī)范操作相應(yīng)的工作，以充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，避免技術(shù)操作不當(dāng)造成的不利影響。并定期對技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，確保其綜合技術(shù)能力達(dá)到變電站安全控制標(biāo)準(zhǔn)。對技術(shù)操作進(jìn)行定期檢查。第三方監(jiān)管部門應(yīng)控制技術(shù)管理的重點(diǎn)，定期進(jìn)行技術(shù)模擬和演練，有效提高變電站內(nèi)部技術(shù)管理的綜合素質(zhì)。定期進(jìn)行消防演習(xí)，提高變電站員工應(yīng)對突發(fā)問題的能力，提高綜合管理水平。并配備完善的消防設(shè)備，創(chuàng)造完整合理的控制模式，促進(jìn)變電站安全管理的順利實(shí)施。

結(jié)論

總之，變電站電氣自動(dòng)化是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢的必然選擇。相關(guān)技術(shù)部門應(yīng)積極實(shí)施電氣自動(dòng)化技術(shù)體系和運(yùn)行方案，創(chuàng)建高效的管理平臺，以保持變電站日常運(yùn)行的基本質(zhì)量，并配置相應(yīng)的安全管理方案，交接班管理從系統(tǒng)管理上提高綜合安全控制的效果，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和管理效益的雙贏。

參考文獻(xiàn)

[1]余文凱.變電站電氣自動(dòng)化與電力安全運(yùn)行研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2020，28.