變電站電力系統(tǒng)自動化智能控制技術(shù)研究

董勝春

摘 要：電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)近年來得到了快速的發(fā)展，并在電力行業(yè)展示出其獨有的魅力，自動化控制技術(shù)的改進和自動化元器件性能的提高，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性起重要的作用。

關(guān)鍵詞：變電站;自動化;智能控制

我國變電站電力系統(tǒng)自動化技術(shù)已經(jīng)取得了較大的發(fā)展和提升，它融人了高科技的計算機技術(shù)，電子通訊技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并且被實踐證明了其可實施性。在推動整個社會的經(jīng)濟發(fā)展過程中起到了不可替代的作用。今后變電站自動化技術(shù)朝著智能化，集成化，綜合化方向發(fā)展，在不久的將來，它必將發(fā)揮出巨大的作用，為社會發(fā)展做出新的貢獻，實現(xiàn)變電站電力系統(tǒng)自身技術(shù)革命的再一次飛躍。

1.電力系統(tǒng)的自動控制技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展， 現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一個計算機（Computer）、控制（Control）、通信（Communication）和電力裝備及電力電子（Power System E quiqments and Power Electronics）的統(tǒng)一體，簡稱為“CCCP”。其內(nèi)涵不斷深入，外延不斷擴展。電力系統(tǒng)自動化處理的信息量越來越大，考慮的因素越來越多，直接可觀可測的范圍越來越廣，能夠閉環(huán)控制的對象越來越豐富。在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。在設(shè)計分析上日益要求面對多機系統(tǒng)模型來處理問題。在理論工具上越來越多地借助于現(xiàn)代控制理論。在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用。在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。

2.自動化變電站存在的技術(shù)問題

變電站自動化是指應用自動控制技術(shù)、信息處理和傳輸技術(shù)，通過計算機硬軟件系統(tǒng)或自動裝置代替人工進行各種運行作業(yè)，提高變電站運行、管理水平的一種自動化系統(tǒng)。它在近些年來取得了很大進步和發(fā)展，但是它的整個運用過程還存在一些技術(shù)問題。數(shù)據(jù)和信息對于任何一個企業(yè)來說都是相當重要的，它關(guān)系到整個企業(yè)在決策，運行中的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而在變電站自動化系統(tǒng)中，遠程數(shù)據(jù)和信息是通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送到調(diào)度主站的，一旦后臺監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，遠程數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送收到限制。電力自動化系統(tǒng)不利于遠動數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送，而且由于變電站自動化系統(tǒng)的連貫性，一旦有后臺監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，將還會影響到其他變電站的運行工作。目前變電站自動化系統(tǒng)一個最熱點的技術(shù)就是可以實現(xiàn)無人監(jiān)控，對此不同的人持有不同的觀點，無法統(tǒng)一。但是由于我們變電站自動化系統(tǒng)一些設(shè)備狀況上還存在問題，還無法直接的從人員值班過度到自動化系統(tǒng)無人值班的現(xiàn)狀.所以我們目前新建和改造的變電站很多仍然設(shè)置值班人員。實現(xiàn)真正意義上的無人值班，在引進自動化系統(tǒng)的同時，還必須同步的訂購后臺監(jiān)控機及相應監(jiān)控軟件的基礎(chǔ)上，這將是是一個長期而又艱巨的過程。

3.電力系統(tǒng)智能控制的配置

變電站電力系統(tǒng)自動化智能控制的結(jié)構(gòu)配置要求考慮企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模以及監(jiān)控的管理方法來確定，一般而言，結(jié)構(gòu)配置可分為設(shè)備層、間隔層、站控層三個部分。

3.1間隔層

主要有保護測控單元、通信接口單元等，具有聯(lián)系設(shè)備層和站控層兩者起中轉(zhuǎn)作用的間隔層，其能有效解決因站控層與設(shè)備間的距離問題和設(shè)備層的設(shè)備數(shù)量較多無法直接與站控層建立通信的問題，間隔層的建立能有效的延長通信距離，并能分流設(shè)備層設(shè)備，在承上啟下的中轉(zhuǎn)作用體現(xiàn)下，讓變電站電力系統(tǒng)自動化的整體結(jié)構(gòu)變得更加清晰和明確。

3.2設(shè)備層

以進線回路、電機回路、饋線回路等回路進行設(shè)備配置設(shè)計，既能實現(xiàn)就地運行操作，又能實現(xiàn)遠程監(jiān)視和控制，其操作功能相對具有獨立性，主要包括一次設(shè)備和智能組件構(gòu)成的智能設(shè)備、合并單元、智能終端、光纜等。以計算機控制系統(tǒng)發(fā)展的快速及更新速度來看，我國在設(shè)備層強化功能的舉措是必然的，現(xiàn)有的設(shè)備層能夠完成的功能主要包括對電容器組、母線和變壓器的保護與控制、保護微機通信、保護系統(tǒng)接地、保護現(xiàn)場整定數(shù)據(jù)計算，最為重要的是，其對于變電站的數(shù)據(jù)采集的保護，能夠保障狀態(tài)量、模擬量、脈沖量和數(shù)字量的實效、精確和安全。

3.3站控層

作為后臺監(jiān)控的站控層是實現(xiàn)遠程監(jiān)控的控制中心，通過對變電站大量數(shù)據(jù)進行收集處理不斷完善后臺操作系統(tǒng)，并且具備越限報警和異常狀態(tài)報警系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)與設(shè)備層間的通信，并且在不斷優(yōu)化的人機界面上進行遠程監(jiān)視和控制，在通過相關(guān)數(shù)據(jù)的分析處理之后能自動進行監(jiān)控系統(tǒng)的自我診斷以及自我修復，主要包括主機、操作員工作站、遠）動通信設(shè)備等。總而言之，站控層作為控制中心，負責整個電力系統(tǒng)的調(diào)度和監(jiān)控。此外，站控層還配置了數(shù)據(jù)庫維護軟件、圖形庫生成軟件及開發(fā)應用軟件。

4.電力系統(tǒng)智能控制建設(shè)建議

電力系統(tǒng)自動化的建設(shè)是一項龐大的長期的項目，在建設(shè)中要求有技術(shù)和專業(yè)人才作為支撐，尤其在設(shè)備配置上和技術(shù)設(shè)計上都要做到人性化設(shè)計，以便于后期實現(xiàn)自動智能化管理。從建設(shè)成本上來看，電力系統(tǒng)自動化建設(shè)時應該在保證電能質(zhì)量的基礎(chǔ)上以提高自動化運行的可靠性和經(jīng)濟性為根本目的，要實現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全監(jiān)控，因此在建設(shè)施工時要減少占地面積、降低工程造價和運行費用;在硬件配置上要簡化，盡量培養(yǎng)一批能夠熟練使用引進的國外設(shè)備的人才，以減少資源浪費;在后期維護工作中要通過制定詳細的檢修更新計劃，以降低維護運行的成本。控制保護接口的標準制定，與國際標準制定的情況比較，我國在控制保護接口標準的制定上尚不完善，因此在電力系統(tǒng)的設(shè)計、運行中需要制定一個控制保護接口的標準，有效地解決由于外來引進保護設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備操控不當所引起的設(shè)備不知如何連接和如何通信等問題。控制保護接口標準的制定要符合國際化標準或者工業(yè)的行內(nèi)標準，要制定相關(guān)標準，以保證設(shè)備的有效運行，減少設(shè)備資源不必要的浪費。技術(shù)型管理人才的培養(yǎng)，變電站電力系統(tǒng)自動化智能控制并不是真正意義上的無人管理，在整個監(jiān)控鏈的終端依然是由人在掌控，這就是遠程監(jiān)控的真正涵義，因此對于人才的要求也就大大提高了。

參考文獻：

[1]夏永平，唐建春.淺議電力系統(tǒng)自動化[J].硅谷，2013（6）.

[2]劉芳.電力系統(tǒng)自動化技術(shù)應用淺析[J].經(jīng)營管理者，2014（4）.