智能變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工程調(diào)試技術(shù)研究

周星辰

（國網(wǎng)揚(yáng)州供電公司，江蘇 揚(yáng)州 225000）

引言

隨著時代的發(fā)展，智能變電站作為一種新型變電站產(chǎn)生于當(dāng)前科技背景，符合時代的要求和生產(chǎn)生活的需要。該變電站采用新型科學(xué)技術(shù)，在變電站建造過程中投入使用智能設(shè)備，最大程度地發(fā)揮智能設(shè)備環(huán)保性與集中性的特點(diǎn)，在傳統(tǒng)變電站的基礎(chǔ)上大幅提高其工作效率和質(zhì)量水平。智能變電站的使用很大程度上響應(yīng)了國家“雙碳”政策，因其所使用的智能設(shè)備符合環(huán)保要求，對環(huán)境的危害極小，智能變電站通過數(shù)字化的信息傳遞，可以在第一時間內(nèi)將檢測的數(shù)據(jù)、故障信息傳輸至集控中心或調(diào)度中心，由集控中心或調(diào)度中心對信息進(jìn)行篩選和傳遞，使各個平臺或變電站信息共享。該系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的計量，并可以將采集的數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，對電網(wǎng)進(jìn)行智能分析、在線決策，通過云臺大數(shù)據(jù)的比對可以實(shí)現(xiàn)協(xié)同互動，與周邊變電站、電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動[1]。因智能變電站具備上述的優(yōu)勢條件，當(dāng)前電力系統(tǒng)中，智能變電站已成為新建變電站的主流建設(shè)方向。在智能變電所的實(shí)際運(yùn)用中，為了充分發(fā)揮其靈活性與智能性，在使用前充分了解智能化變電所自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就變得尤為重要，從設(shè)備原理入手，學(xué)懂弄通基本操作原則，并加之科學(xué)、合理的工程調(diào)試，才能使智能變電所在電力系統(tǒng)中以最飽和的效率發(fā)揮最大的作用。

1 智能變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 結(jié)構(gòu)技術(shù)與結(jié)構(gòu)作用

電力系統(tǒng)機(jī)械操作的發(fā)展主要經(jīng)過了從機(jī)械化到自動化，當(dāng)自動化發(fā)展程度較高時，在其基礎(chǔ)上投入智能設(shè)備，使變電站信息的傳遞更加高效、快捷，變電站的自動化系統(tǒng)便得到了質(zhì)的提升，成為智能變電站。雖然智能化變電站尚處于發(fā)展階段，但已經(jīng)有一系列標(biāo)準(zhǔn)化要求來規(guī)范智能變電所的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。一套成熟的智能變電所自動化系統(tǒng)首先要保證各類信息傳遞的迅速與準(zhǔn)確，其次變電所自動化系統(tǒng)能夠自主完成升級更新和日常狀況的處理維護(hù)，以上作用的目的是為了給變電所的一次設(shè)備提供一個安全、可靠的運(yùn)行環(huán)境，進(jìn)而使整個電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

1.2 結(jié)構(gòu)功能

變電站的核心是保證一次設(shè)備的正常運(yùn)行，智能變電站最大的優(yōu)勢就是可以給予一次設(shè)備更大程度的保護(hù)與監(jiān)測，從設(shè)備的功能構(gòu)成來說，智能變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以保證專業(yè)技術(shù)人員的基礎(chǔ)操作，如對智能變電所內(nèi)各類儀器儀表數(shù)據(jù)的監(jiān)測、記錄，出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)報警保護(hù)等，在此基礎(chǔ)上還可以發(fā)揮系統(tǒng)功能的作用，系統(tǒng)功能可以理解為基礎(chǔ)功能的智能化操作，以前期基礎(chǔ)功能收集的信息與數(shù)據(jù)為依據(jù)，讓專業(yè)技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)對變電站的遠(yuǎn)程操作，足不出戶可以檢查變電所的運(yùn)行狀況，系統(tǒng)方面的部分問題也可以通過遠(yuǎn)程操作進(jìn)行解決[3]。當(dāng)智能變電站的自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定運(yùn)行后，系統(tǒng)功能和基礎(chǔ)功能相輔相成，相互促進(jìn)，共同保證變電站進(jìn)入良性循環(huán)的運(yùn)行模式，故障率大幅減少。由此可見，在智能化變電所自動化系統(tǒng)的構(gòu)建中，系統(tǒng)功能和基礎(chǔ)功能具有同等重要的地位，在使用或研究時，兩者要相互兼顧、齊頭并進(jìn)。

2 智能化變電站工程調(diào)試技術(shù)

有了穩(wěn)定的自動化系統(tǒng)作為保障，還需要對智能化變電站進(jìn)行調(diào)試。智能化變電站工程調(diào)試技術(shù)主要包含四個方面，分別是基礎(chǔ)調(diào)試、調(diào)試原則、工廠調(diào)試和現(xiàn)場調(diào)試。

2.1 調(diào)試基礎(chǔ)

智能化變電站工程調(diào)試技術(shù)的調(diào)試基礎(chǔ)對象是變電站中引入的智能設(shè)備，包括硬件如中控機(jī)、傳感器，軟件如應(yīng)用程序等，調(diào)試這些智能設(shè)備在模擬運(yùn)行中的狀態(tài)，觀察運(yùn)行是否通暢、指令是否準(zhǔn)確、能否到達(dá)變電站的使用要求和目標(biāo)。在對變電站一次設(shè)備的工程技術(shù)調(diào)試中，調(diào)試基礎(chǔ)可以分兩方面進(jìn)行，一是上級指令的傳達(dá)與執(zhí)行，稱之為集成系統(tǒng)調(diào)試，二是縱向指令有無矛盾沖突，稱之為分系統(tǒng)調(diào)試，只有集成系統(tǒng)的指令通暢，且在指令執(zhí)行時與分系統(tǒng)沒有沖突，才能發(fā)揮智能變電站準(zhǔn)確性和時效性的特點(diǎn)，其余各項功能如自動監(jiān)控、隱患排查處理才能順利展開。

2.2 調(diào)試原則

調(diào)試原則是工程調(diào)試技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和目的，是為了保證在智能變電所的實(shí)際建設(shè)中，工程調(diào)試工作按照一定標(biāo)準(zhǔn)開展，指導(dǎo)工程技術(shù)人員完成工程調(diào)試工作，避免因概念不清、邏輯不清導(dǎo)致的錯誤發(fā)生。以實(shí)際工程調(diào)試過程為例，當(dāng)自動化系統(tǒng)的集成工作沒有全部完成時，變電站目標(biāo)智能設(shè)備會告知工程技術(shù)人員需要重新更新、升級配置，若未及時得到處理便會給變電站的運(yùn)行帶來一定的安全隱患。這種情況的出現(xiàn)，工程技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)智能系統(tǒng)的告知，更新智能設(shè)備的配置，并在此基礎(chǔ)上再次調(diào)校。由于系統(tǒng)工作調(diào)試過程的集成性和系統(tǒng)性，單體設(shè)備調(diào)試合格后，根據(jù)調(diào)試基礎(chǔ)集成系統(tǒng)調(diào)試的要求，還應(yīng)該對由多個下級單體組成的集成系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試的目的是修正參數(shù)和查找問題，故所有調(diào)試行為的準(zhǔn)則是調(diào)試原則，不得改變系統(tǒng)的完整性，各系統(tǒng)的功能完善，配合銜接合理。

2.3 工廠調(diào)試

工廠調(diào)試是設(shè)備制造完成后，出廠前的一次調(diào)試測試，除了保證產(chǎn)品的質(zhì)量外，還要測試設(shè)備能否實(shí)現(xiàn)各項功能，工廠調(diào)試是生產(chǎn)商對客戶的承諾與保障，未經(jīng)工廠調(diào)試出廠的設(shè)備若出現(xiàn)系統(tǒng)性問題，客戶是很難找到故障原因和解決方案的。廠家在設(shè)備出廠前，通過模擬現(xiàn)場使用環(huán)境，按照調(diào)試原則調(diào)試系統(tǒng)，必要時要安裝可能要使用到的軟件來測試與系統(tǒng)的匹配程度；同時要同步進(jìn)行縱向分系統(tǒng)的功能調(diào)試工作，創(chuàng)造盡可能接近實(shí)際的現(xiàn)場環(huán)境來測試各部件的傳動性。當(dāng)工廠調(diào)試完成后，廠家需將調(diào)試系統(tǒng)的說明書、檢驗調(diào)試報告和易損件配置清單等文件整理匯總，隨系統(tǒng)交付業(yè)主單位。

2.4 現(xiàn)場調(diào)試

智能變電站工程調(diào)試技術(shù)的核心是現(xiàn)場調(diào)試工作，調(diào)試基礎(chǔ)和調(diào)試原則均是為了給現(xiàn)場調(diào)試提供保障。在進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試時，工程技術(shù)人員應(yīng)該注意：

1）由于現(xiàn)場環(huán)境如溫度、濕度等對調(diào)試結(jié)果的影響性非常大，工程技術(shù)人員要詳細(xì)勘測現(xiàn)場環(huán)境，模擬現(xiàn)場參數(shù)，檢查網(wǎng)絡(luò)狀況是否處于有效通信情況，檢查相關(guān)聯(lián)電力設(shè)備的現(xiàn)場情況，嚴(yán)格按照執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)檢測系統(tǒng)設(shè)備的軟、硬件配置，確定了這些現(xiàn)場環(huán)境滿足調(diào)試要求時，才可以正式進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試；

2）因為調(diào)試使用的各類數(shù)據(jù)具有時效性，在現(xiàn)場調(diào)試時，可能會出現(xiàn)部分文件和數(shù)據(jù)的失效，此時工程技術(shù)人員應(yīng)及時更新數(shù)據(jù)；

3）為了確保數(shù)據(jù)庫和一次設(shè)備的完整關(guān)聯(lián)，調(diào)試過程中要確認(rèn)調(diào)度指令中的設(shè)備編號能夠真實(shí)有效地對等起來，保證其準(zhǔn)確性；第四，與工廠調(diào)試相類似的，工程技術(shù)人員在現(xiàn)場調(diào)試時，同樣可以使用與系統(tǒng)相關(guān)的軟件來實(shí)現(xiàn)自己對變電站的功能需求，根據(jù)這些軟件反饋的信息與數(shù)據(jù)進(jìn)一步對自動化系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。

3 結(jié)語

隨著時代的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)取得了顯著的進(jìn)步，電力系統(tǒng)想要積極應(yīng)對瞬息萬變的市場經(jīng)濟(jì)就要緊隨技術(shù)革新的腳步，進(jìn)入智能化、自動化的歷史新階段，這是時代發(fā)展的必然趨勢，也是電網(wǎng)用戶對電力系統(tǒng)提出的新要求。智能變電站的建設(shè)及投入使用將成為電力系統(tǒng)的主流技術(shù)，由于其操作的簡單性和系統(tǒng)的完善性將得到越來越多的工程技術(shù)人員的青睞。智能化變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其工程調(diào)試技術(shù)目前還屬于發(fā)展階段，需要更多的專業(yè)技術(shù)人員對其進(jìn)行探索以得到更深層次的理解與應(yīng)用，深入優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)我國智能變電站在電力系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展。