綜合自動化變電所運行可靠性探析

【摘要】隨著經濟的迅速發展，電力在發展過程中迎來嚴峻的挑戰。變電站綜合自動化讓變電站更加安全可靠，確保變電站的正常運行，如果把運行過程中的維修資金成本降到最低，對經濟效益的提高有很大幫助。變電站綜合自動化綜合運行系統在改造的過程中，還有很多的不足，怎樣解決改造中存在的漏洞，是綜合自動化變電所在發展過程中需要解決的一個重要問題。隨著變電站綜合自動化技術的廣泛應用，它已成為影響電力系統穩定運行的重要因素。

【關鍵詞】綜合自動化；變電所；自動化系統 ；可靠性分析

日前，隨著自動化變電所的正常運行，無人值守的變電站可以說是數不勝數，但是，近年來出現的停電故障警醒了人們，系統的可靠性引起人們的高度重視。對于提高其可靠性要做出相對措施，這樣做對于改善電力系統的運行有著非常重要的意義。

一、變電站綜合自動化系統的可靠性分析

綜合自動化變電可分為三種結構：集中式結構、分布式結構、分層分布式結構。集中式結構優點是結構比較緊湊，體積比較小所以不占地方，造價方面也是比較低的，當然，它也有不足之處，調試比較難，軟件較為復雜，通過電腦，它可以采集變電站的信息，并且集中計算和處理；分布式結構是把系統按照不同的功能組裝成多個控制屏，全部挪到主控室中，它的優點是軟件簡單，比較好調試，組態比較靈活，非常可靠，特別是在管理維護方面比較方便，不用人值班。它的缺點還是有的，因為電纜控制的比較多，對于信息傳輸的問題還需要注意。分層分布式結構是根據變電站控制層次以及對象，設置變電站的分布結構，它的優點是比較節約電纜，可靠性非常好，在擴展方面也是比較強的，是當今變電站自動化技術提高的標志。自動化變電所可以實現系統監視和系統的檢測等功能，組成可修復元件，即使有故障，也可以及時修復，雖然軟件的可靠性和硬質的可靠性還是有一定的差別，但是它們都為了提高可靠性而做出了相應的貢獻，如果軟件失效了，其原因必然是設計缺陷導致的，所以，提高它的可靠性就需要修復設計上的錯誤。軟件的可靠性和時間沒有任何關系，不過它的實踐機會越多，錯誤的機會就會越大，要想提高可靠性，就需要通過檢查和糾正錯誤代碼從而達到提高。而外部的環境對軟件的可靠性并沒有直接的影響，除非外部的環境影響了程序的輸入，否則，它影響可靠性的幾率幾乎是零。正常的冗余配置不能提高可靠性，即使是軟件，也會犯同樣的錯誤，只不過人員設置的不同，導致程序冗余的配置也會得到相應的提高或下降。軟件的可靠性除了它的設計符合規定，其次就是靠測試，對于一個很復雜的軟件來講，不可能覆蓋測試，因為測試是有選擇的，不僅要考慮測試范圍還要考慮到經濟問題。如果變電站想要人為操作，那它的可靠性是建立在人為統計的基礎之上，可以分析影響到可靠性的原因，對于人為操作的可靠性進行分析模型和量化。因為人為的可靠性受到的是人的生理或者心理以及精神狀態等人及環境多方面的影響，在綜合自動化變電所的系統操作時，不管是監護管理人員還是操作人員，都要共用一臺電腦去完成，因為操作人員極易受到干擾而影響正常操作，在操作項目較多時容易產生疲勞，造成事故。要想提高人為操作的可靠性，就需要根據個人的特點去分配合理的人機功能，對操作人員的選拔進行強化培訓和指導，合理安排作息時間，讓操作人員的狀態達到最佳，當然，關于設備的設計方面，也要有相關的措施，改善操作環境，會讓工作人員在操作方面更加容易，產生操作失誤的幾率會降低。

二、設備的維護和設計

由于我國科技的不斷進步，變電所的保護設備也隨之增多，其實，設備的簡單或復雜在設備的使用過程中并沒有太大的差別，選用設備，就要考慮到它的簡便性，設備在運作上的可靠性和安全性與設備的簡單或復雜沒有直接關系，構造相對簡單的設備發生的故障情況也相對較少，因為它的原件數量比較小；一些較為復雜的設備，容易產生故障的原因是受到元件的影響，所以它的安全系數才會變低。設備的可靠性在于元件的可靠性，如果元件不夠可靠，就會對正常運行帶來較大影響。設計方面的工作和綜合自動化變電所的工作效率是相互對應的，因為，在工作中需要工作人員具備相應的理論知識和一定的實踐經驗，目的是為了保證工作和其他要素相互適應。工作人員在對于綜合自動化變電所進行設計時，需要做到的是對變電所的場地進行勘察，還要了解到四周的環境和社會的因素等方面。由于綜合自動化變電所的運作是全自動化的，所以要考慮到設備的安裝及使用情況，有一些工作人員和設備互相脫離，不了解設備的運用程序，導致在設計作品中受到可行性的制約，所以，需要建立完整的管理體系，對間隔層進行檢查，保證設備正常運行，各電壓和電流以及測量都要嚴格檢驗；對定值區進行檢查，看固化定值和定值通知單是不是一致；檢查遙信情況，確保調度核對數據量以及狀態量；還要檢查插件是不是發熱或者有松動的情況發生。針對監控機和五防機做好檢查，保證鼠標和鍵盤的正常運行，各連接線的松動程度和各種數據量以及狀態量是不是正常運行；檢查保護信息和當時值班的記錄是不是一致，檢查電腦的病毒侵入情況，保證系統的正常運行；檢查五防機是不是可以正確進入系統以及五防鑰匙的充電情況，保證其功能正常；對電源的放電時間進行測試，看是否合格。

三、變電所綜合自動化系統的完善

在電力系統中，現場的數據主要有功率和電壓還有電流等，如果有事故發生而產生跳閘時，需要記錄現場的故障錄波數據，由此可見，通信的數據量在一般的工業控制中占有很大的比例。因為電力系統的現場數據變化很快，所以對數據的通信速度要求也是相當高的。系統可靠性的關鍵在于監控系統的底層數據。有很多現有的軟件，把數據通信和監控等做到一個軟件中，這樣一來就顯得比較緊湊，這對于系統的升級和改進帶了極大的影響，因為一個細小的改動會導致整個系統的紊亂，需要重新整理，所以，采取模塊化的結構是最好的選擇。因為總數據量太大導致的通信時間過長，為了解決這個問題，在硬件上采取多串口的數據通信是相當正確的。串行通信的連接比較簡單，使用起來也比較方便，因為傳遞數據比較可靠，所以在數據采集和控制系統中得到了廣泛的使用。一般，下層儀表在多臺機器的情況下，會連接在一個通信總線上，通信站經過一個串口連接一條通信總線，實現通信站和儀表的串行通信。只要減少通信中斷和死機現象的發生，就必須從系統的組網方式和硬件配置還有軟件編程等方面著手，同時還需要考慮的是合理的信息量和功能的要求，使變電所綜合自動化系統可以達到降低運行成本，保持變電所綜合自動化系統的正常高效運行。

四、結語

實驗證明，變電站綜合自動化對實現電網調度自動化以及現場運行的管理化，提高電網的安全發揮著很大的作用，是當今國家電網發展的有利趨勢。系統的可靠性，需要針對系統的硬件和軟件以及人為操作等多方面考慮，對影響可靠性的關鍵結構以及薄弱環節需要分析研究，這樣才能提高整個系統的可靠性。

參考文獻

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