淺談變電站電氣自動化及電力安全運行

張衛東

國網山東省電力公司夏津縣供電公司

淺談變電站電氣自動化及電力安全運行

張衛東

國網山東省電力公司夏津縣供電公司

變電站作為電力系統的重要組成部分之一，其運行穩定性和安全性至關重要。由于變電站內的電氣設備相對較多，為確保所有電氣設備的正常運行，可在變電站內引入電氣自動化技術。其能有效保障電力的安全、穩定運行、電網系統的運行效率以及供電質量。尤其當前人們的生產生活對電能的依賴程度不斷增加，加強變電站電氣自動化與電力安全探討，對保證電能安全輸送具有重要意義。本文分析變電站電氣自動化及電力安全運行的重要性，并提出相關的實現途徑。

變電站；電氣自動化；電力安全；運行

1 、變電站電氣自動化及電力安全運行重要性

1.1 有助于變電站管理水平的提高

當前，我國電網規模不斷增加，覆蓋范圍不斷擴大，對變電站提出更高要求，一定程度上增加變電站工作強度及難度，而確保變電站電氣自動化與電力安全運行，能實現變電站管理水平的提高，滿足當前電網變化工作要求，促進變電站管理任務的圓滿完成，為我國電力系統改革的穩步落實創造良好環境。

1.2 為人們的生產生活提供電能保障

電能是清潔能源，在促進社會發展，提升人們生活質量等方面發揮關鍵作用，尤其各類電氣設備的出現，給人們的生產生活帶來前所未有的便利，使得人們的生產力水平及生活質量明顯提升，而這些電氣設備的正常運轉均需變電站電氣自動化及電力安全運行提供電能。

2 、變電站電氣自動化及電力安全運行實現途徑

2.1 注重系統總體框架設計

電氣自動化控制系統設計時結合變電站未來發展規劃，從站控層、網絡層、間隔層三方面入手進行設計，明確不同層負責的具體工作，尤其在架構總體框架時應注重功能的冗余，即便某個環節發生故障，仍不會給整個系統的正常工作產生影響。其次，確保系統硬件設計質量。硬件設備是支持系統順利運行的關鍵，因此，各層應使用性能優良的硬件設備。如網絡層使用光纖接口、通信電纜、交換機，間隔層使用的高壓開關柜、采集裝置等，以及站控層使用的GPS對時器、監控機、服務器等，均應對其參數進行綜合分析，確保所用設備的合理性。另外，配置電力設備硬件時應確保20%的冗余。最后，保證系統軟件設計質量。軟件是變電站自動化功能實現的關鍵，設計時應保證統計計算、人際交互、報警與監控、數據采集與處理等模塊的設計。系統架構完成后應進行試運行調試，及時發現自動化系統運行存在的問題，督促技術人員進行優化改進，為變電站運行提供更為優質的服務。

2.2 系統硬件設計

變電站內電力設備硬件配置需要結合實際需要，網絡層中包括交換機、通信電纜、光纖接口等，間隔層包括電能采集裝置、高壓開關柜、監控和保護系統，站控層則需要兩臺服務器、兩臺監控機、一套GPS對時器等。硬件之間數據源傳輸主要是采用Mod bus通信協議，采用雙以太網傳輸。此外，在配置電力設備硬件時，需要考慮到20%的冗余，隔離開關量信號。

2.3 系統軟件設計

在本系統中，軟件設計是重點，是自動化功能實現的關鍵，具體包括數據采集處理、監視報警、操作控制、人機交互、統計計算、事件追憶與順序記錄、報表打印、在線診斷、權限管理等等。

2.3.1 功能模塊設計。在對系統軟件進行設計的過程中，采用當前較為先進的模塊化來實現各部分的功能。一是A/D采集。該模塊能夠將從電流、電壓互感器二次側采集到的電流和電壓信號全部轉換為系統可以識別的數字信號，同時，還能對信號進行抗干擾及隔離。二是計算機處理。該模塊能夠對A/D采集模塊采集回來的信號數據進行分析、判斷及存儲。同時，可提供人機交互接口，并能實現以下操作：界面顯示、定值整定、數據查詢、通訊、在線操作等。三是I/O。該模塊為開關量輸出和輸入，其中輸出模塊可以將控制發出的信號全部轉換為接點信號，進而形成輸出；而輸入模塊主要取自于相關設備的輔助接點，可對現場開關的狀況及分接頭的檔位信號等進行識別。四是電能計量。該模塊通過電能計量柜實現對電能量的實時統計。

2.3.2 功能接口設計。一是與微機繼電保護裝置的接口。本系統中，微機型繼電保護器采用的是雙網口方式，分別接入雙網監控系統。二是與電能計量系統的接口。按照電能計量設備的規約，通過系統接口，可實現對電能信息的采集。三是與智能儀表的接口。監控軟件本身自帶的通訊接口可以將直流電源系統、UPS系統以及報警系統和其它智能設備通訊的數據匯總到一起，由此系統整體調試的成功提供了保障。

2.4 提升操作人員的綜合素質

系統操作及維護人員是系統安全運行的重要保證，因此，工作人員必須要具備非常高的職業技能及綜合素質，要對設備的性能、系統運行原理等準確掌握，同時，設備常見的故障、檢修工藝等也應該非常熟悉，從而保證工作的質量。在日常的工作中，工作人員應該形成良好的工作習慣，按照相應的規章制度來開展各項工作，了解系統運行的狀況，預防系統故障的發生。自動化系統運行的過程中，會產生比較多的數據信息，工作人員要能夠準確的發現其中的關鍵信息，掌握系統運行的狀況。當系統出現報警聲時，工作人員要能夠敏捷的反應，及時報告給維修人員，避免系統故障擴大化發展，保證系統運行的安全性。

綜上所述，為進一步提升變電站的電力運行安全性，本文提出變電站電氣自動化監控系統，并對該系統的設計進行論述。目前，這套系統已在某110kV變電站獲得應用，自系統投入使用后，站內電氣設備的運行得到實時監控，操作人員通過監控系統能夠及時了解并掌握設備的具體情況，減少了故障發生幾率，為電力安全運行提供了強有力的支撐。

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