自動化技術在智能變電站中的應用分析

黃作彪

摘要：智能化變電站和傳統變電站不同，它運用高度集成化的設備，運用先進的自動化、信息化技術，可以實現將一個區域內的變電站互相連接，信息互聯從而達到站域交互。就單個變電站而言，可以實現自動監測、數據收集、信息傳遞和一定程度上的數據處理能力。智能變電站因為具備這些傳統變電站所不具備的優勢和功能，因此，它可以大幅度提高變電站的運行效率，節約成本，提高變電站系統的安全性和可靠性。

關鍵詞：自動化技術;智能變電站;應用

1智能變電站的技術特點

傳統變電站內采用的都是一些常規設備，信號的采集、傳輸、控制需要使用數量龐大的二次電纜，成本高，接線復雜，不但信息數據采集煩瑣，而且信息對象沒有統一建模，裝置之間也沒有搭建信息通信平臺，各子系統之間采集的數據、功能配置可能重復而造成浪費。二次電纜的大量使用也不利于提高系統的可靠性，且易對通信系統造成干擾。

相對于傳統變電站，智能變電站在以下幾個方面進行了創新：

（1）不再對傳統的一、二次電氣設備進行嚴格明確的劃分，“智能設備”在完成傳輸、分配電能的任務的同時還具備了測量、保護、控制等一系列在傳統變電站中由二次設備完成的功能。傳統的二次設備的功能整合在智能設備中并以智能組件的形式體現出來。換句話說智能設備就是一次設備與智能組件的有機結合。智能組件可能具有一個功能單元，也可能是多個，比如RCS測控、RCS保護、PMU、MU或是一些其他的IED（IntelligentElectricDevice）。當然也可能是多個裝置的組合，如屏柜、GIS智能匯控柜等。

（2）傳統變電站只有兩層結構，站控層和間隔層。而智能變電站創新性的增加了過程層，通過過程層完成對運行電網中各電氣量（電壓、頻率波形等）的采集，實現對各主要電氣設備的保護式監測，如高壓開關設備或是變壓器的溫度、壓力、絕緣等。過程層設備還能夠接收并完成站控層主機或是間隔層設備發來的控制指令，實現遙控、遙調等功能。智能變電站站控層功能包括站域保護、遠動系統、對時系統、通信系統、自動化系統、SCADA、PDC、操作閉鎖、全站備自投、集中故障錄波、低頻/低壓解列、保護信息管理。

2智能變電站自動化系統的結構

2.1結構技術

智能變電站自動化系統的結構繼承和發展了傳統變電站綜合自動化系統的結構技術。與傳統變電站的結構技術相比，智能變電站自動化系統的結構技術不僅具有更好的數字一致性和更成熟性，而且連接速度更快，工程應用模式也能滿足高度標準化的要求。智能變電站自動化的系統結構和技術完善，不僅可以系統地維護和擴展工作，還可以更新工作，從而進一步推動變電站的智能化進程。

2.2結構和功能

在智能變電站自動化系統的結構中，它具有許多功能，其中以變電站一次設備為對象的功能是最重要的功能。就功能性質而言，智能變電站的結構功能包括兩個方面：基本功能和系統功能（1）基本功能是工程師保護的基礎工作，檢查和監控自動化系統（2）系統功能是利用自動化系統實施監控和管理、控制站區域、遠程操作、綜合決策和其他相關變電站操作活動。系統功能是基于基本功能實現的基礎和前提。因此，工程操作人員必須對智能變電站自動化系統的結構進行分析研究，并結合系統功能對其基本功能進行綜合論述。

2.3結構特征

在智能變電站的自動化系統結構中，技術特點非常強。變電所智能系統設備可分層分散，同時水平布置，是主要體現。不同系統的許多智能設備將使用網絡連接。另外，在智能變電站的自動化系統結構中，大部分是通過多設備、多環節實現的。

3自動化技術在智能變電站中的應用

3.1交接班制度

傳統變電站所需要的數據和狀態信息和自動化變電站是有所不同的，因此在交接班的過程中，過去要交接什么內容，應當重點核對檢查哪些內容，在自動化的背景下又應當交接什么內容，重點關注哪些內容。工作內容的變化也應當在制度中體現出來。

3.2技術驗證

技術驗證是保證自動化變電站安全可靠運行的重要內容。自動化變電站的核心是新技術和新設備的應用，但這些新技術和新設備并不一定絕對安全可靠。對于許多新技術和設備，其可靠性應得到充分驗證。它們不能盲目使用或完全信任。技術驗證應從兩個方面入手，一是理論和實驗室驗證，二是實踐驗證。對于新技術，在理論上必須是安全的，并且在應用于實踐之前必須受到廣泛的討論和質疑。此外，在投入使用之前，必須通過實驗加以證明。在實驗室環境良好的情況下，該技術可以應用于智能變電站。經過長期在復雜工況下的實際試驗，可以證明該新技術在安全性方面是比較完善的。

3.3加強監督和操作程序

從分析自動化系統運行的角度來看，程序的連續性和穩定性是運行連續性和穩定性的基礎。如果程序中有錯誤，程序控制的操作將出現問題。因此，應設置專門的監控程序，以監控自動化系統的連續運行。一旦程序出現錯誤，應在第一時間發出預警，重新校準系統。

3.4加強自動變速器系統的數據監控

在傳輸自動化系統數據的過程中，應監控傳輸系統的流量，并嚴格監控流量波動。從流量波動可以一目了然地看出系統的中斷和阻塞。根據監測流量波動調整傳輸系統，使數據信號傳輸方式更加暢通，并及時反饋信號。同時，智能變電站自動化系統中存在的問題也得到了盡快解決。

3.5人員培訓

加強有關技術人員的培訓。自動化變電站的應用時間不長，許多變電站正處于從傳統變電站向智能變電站過渡的階段。員工的工作環境和任務在短時間內發生了巨大變化。雖然自動化技術的應用在一定程度上減少了工作量和難度，但工作環境的變化仍會產生不適應和熟悉。如果工作人員對自動化變電站不熟悉，就不能保證自動化變電站的高效運行，甚至在工作中產生操作失誤和疏漏，造成一些安全隱患。

在應用自動化技術之前，應對員工進行全面培訓，使其熟悉工作環境，并提前明確其工作任務。自動化技術應用后，對原有員工也應進行一定程度的指導和培訓，確保員工在理論和實踐上熟悉現代自動化工作環境。

3.6調試工作

在智能變電站自動化系統的應用調試技術中，現場調試非常重要。項目調試人員判斷現場環境條件是否滿足調試要求。在此基礎上，系統設備能正常通電，通信網絡能有效恢復。在此過程中，如果系統設備配置的軟硬件滿足工廠調試的組合，則意味著調試現場系統的所有設備運行正常，安裝工作能夠滿足相應技術的要求，上電工作正常。此外，在現場調試過程中，工作人員必須注意檢查設備的命名，并驗證移動點表的正確性。根據現場要求的配置參數，智能變電站系統設備必須滿足變電站的要求。在現場調試過程中，工程調試人員應建立數據庫和站控層設備，在此基礎上配置和安裝應用軟件，并注意調試和生成各種功能的接口。在調試現場，更好地利用智能變電站自動化系統工程的調試技術。

結論

自動化智能變電站是我國電力安全和電力安全的重要節點。自動化智能變電站的效率關系到我國電力系統的效率，智能變電站的可靠性和安全性關系到我國電力系統的安全性和可靠性。自動化技術的應用對中國未來的電力發展非常重要，但自動化技術的應用必須考慮變電站工作模式的變化。要從安全、高效、可靠等方面制定完善可靠的制度，運用安全高效的技術，因地制宜地制定防災體系，做好防災準備。只有這樣，自動化技術的應用才能更好地為我國電力系統和其他事業的發展服務。

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