變電站電氣自動化與電力安全運行研究

司樹華

摘 要 隨著我國經濟的快速發展，社會進步飛快，用電需求越來越多，相應的對于變電站建設帶來了沉重的壓力，作為電力系統中不可或缺的組成部分，變電站運行穩定性與否直接影響到我國電力供應安全。由于變電站承載著周邊城鎮的供電需求，所以內部電氣設備較多，為了能夠保證電氣設備的正常運行，引進先進的自動化技術是十分有必要的，能夠顯著提升電氣設備運行穩定性，保證電力安全運行。由此，本文主要就變電站電氣自動化與電力安全運行進行研究，結合實際情況，就其中存在的問題，提出合理的改善措施，以求更好的推動我國電力事業發展，為國民經濟持續增長做出更大貢獻。

【關鍵詞】變電站 電氣自動化 安全運行

現代社會的發展過程中，經濟迅猛發展的同時，對電力需求度隨之增加，變電站作為電力系統中重要組成部分，保證電力安全運行是十分有必要的。但是近年來，由于我國電力事業的改革，電力事故屢屢發生，這些事故的發生直接影響到社會的穩定發展。可以說，電網安全運行意義重大，加之電氣自動化技術在實際工作中的應用，大量先進電氣設備在運行中容易受到外部客觀因素的影響，所以，迫切的需要結合實際情況提出合理的預防措施。所以，加強對變電站電氣自動化與電力安全運行研究是十分有必要的，有助于為后續研究和實踐工作開展提供參考依據，具有十分深遠的影響。

1 變電站電氣自動化對電力安全運行的意義

就電力行業本質而言，是我國社會穩定發展中不可或缺的組成部分，社會發展無法離開電力，同時電力作為一種清潔能源，在當前可持續戰略推行的今天，具有十分深遠的意義。變電站作為電力系統中重要組成部分，主要承擔著電流和電壓調控的職責，能否安全運行直接影響到電力系統整體安全，對社會穩定發展產生影響。變電站中包括變壓器、電動機、電抗器、開關以及電纜等等，這些設備主要承擔著電能的傳輸和配送，還有其他的輔助設備，對這些一次設備運行狀況好壞進行監測，將其中存在的不安定因素及時上報進行處理，保證設備的正常運行，維護電力系統穩定。在變電站應用電氣自動化技術具有十分重要的作用，針對電力輔助設備進行監測和控制，不僅能夠有效保證變電站安全運行，解決其中存在的故障問題，降低事故發生幾率，還有助于提高電力系統管理水平。此外，電氣自動化能夠降低電力系統燃料費用，降低成本，提升電能輸送效率，提升電力企業市場競爭力，創造更大經濟效益和社會效益。

2 變電站電氣自動化實現途徑

變電站電氣自動化是電力行業發展的必然選擇，通過設計自動化監控系統，能夠對變電站中電力設備的運行狀態進行監測和控制，對于其中存在的故障問題及時上報相關部門，予以解決，盡可能降低電力系統故障帶來的影響。

2.1 系統總體框架設計

電氣系統總體結構設計，主要分為三個部分組成，間隔層、網絡層以及站控層。其中間隔層主要是通過傳感器來收集站內電力設備運行狀況，對數據參數進行整理和分析，接收控制面板傳遞的指令，實現保護電力設備正常運轉的作用。網絡層是電力系統的基礎部分，傳輸速率為1000Mbps，通訊網絡主要是由兩條以太網組成；站控層則是系統的核心部分，主要負責變電站內部電氣設備的運行狀況監控，對設備運行發布操作指令，一旦設備出現安全故障問題就會啟動報警功能，并對變電站內電力設備故障問題進行智能分析，選擇合理的方法進行維護，保證設備正常運行。

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[3]。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

電力系統軟件設計是實現電氣自動化的關鍵環節，其中主要包括對電力設備運行數據采集和處理、監控和報警、人機交互以及統計計算等多環節等。

功能模塊設計。在對電力系統功能模塊設計時，需要結合實際需要引進先進的A/D采集模塊，能夠將采集到的電流信號轉換為系統能夠識別的數字信號，防止信號受到干擾，保證信號質量；計算機處理模塊能夠對采集得到的數據參數進行分析，提供人機交互界面，實現數據查詢或者操作等功能；I/O模塊則是能夠將受到的信號轉換為接點信號，進行輸出，這個輸出模塊主要是來源于設備輔助接點，能夠對現場開關情況進行分析和判斷；電能計量模塊則是對電能傳輸大小進行實時統計和監測。

功能接口設計。采用雙網口繼電保護器，分別接入電力監控系統，依據電能計量設備規約，實現對電能數據參數的收集。由于監控系統本身自帶通訊接口和報警系統，所以可以同其他通訊設備數據進行整合，為后續電力系統調試提供參考數據支持。

3 結論

綜上所述，變電站作為我國電力系統中重要的組成部分，為了能夠更好的保證電力安全運行，推行電氣自動化過程中需要結合實際需要，做出科學合理的設計，對于電力設備存在的故障問題及時上報進行處理，為電力安全運行奠定基礎。

參考文獻

[1]方汀，王寬，陳佑健等.變電站綜合自動化系統現場調試若干問題闡述[J].電力系統保護與控制，2012，38（3）：118-121，139.

[2]劉洋，羅毅，易秀成等.變電站綜合自動化系統的軟件可靠性研究[J].繼電器，2013，34（18）：31-34，51.

[3]劉燕，秦雯.基于CAN總線的變電站綜合自動化系統通訊網絡設計[J].繼電器，2013，35（18）：54-56.

作者單位

許繼電氣股份有限公司 河南省許昌市 461000