淺析變電站自動化技術

張純社

國網新疆電力公司阿勒泰供電公司

淺析變電站自動化技術

張純社

國網新疆電力公司阿勒泰供電公司

變電站是在整個電力系統中進行各種電力資源轉變、各種電壓相互變換并且控制整個電力流動的方向。是以變壓器作為基礎進行相互之間聯結的，并且在整個電力系統中起著十分重要的作用。然而電力系統對安全性的要求越來越高，從而使得對整個變電站的自動化提出更高的一種新的要求。這就要求相關部門在適應電力變壓系統的同時，培養出一支高素質的人才隊伍來綜合處理整個運作過程中所遇到的各種問題，進而對整個變電站展開更加有效地操作、監控和維護工作。

變電站；自動化；技術

1 變電站自動化技術分析

1.1 自動化控制技術的概念

現階段，很多行業已經逐步實現了自動化的發展。在電力系統中，變電站的自動化控制系統應用廣泛。其自動化的系統包括監控系統﹑自動裝置﹑繼電保護等，將電力的保護﹑控制與測量功能進行整合，使變電站的所有裝置可以通過計算機與電子通信技術，達到所有設備的綜合應用。

1.2 變電站的自動化技術內容

1.2.1 通信技術。在變電站的自動化控制過程中，需要將系統采集的各種信息定時發送到控制中心，進行故障信息報告，在接收信息之后，負責執行控制中心對其進行操作命令的傳達。控制系統中的通信技術對于系統的正常運行十分重要。在目前的變電站自動化控制系統中，分布式的網絡是進行信息交換與傳輸的主要方式。而變電站在現場數據收集后，還應與控制中心進行信息共享，接受命令并及時傳達。

1.2.2 計算機控制技術。在變電站的自動化控制技術中，計算機技術和控制技術是系統正常運行的重要方面。通過對各種先進控制技術(如現代控制技術﹑人工神經網絡技術等)與計算機技術進行整合，實現變電站的斷路器﹑隔離開關﹑分接頭位置以及繼電保護裝置等的遠程控制，使變電站所具有的各項功能能夠正常運行。

1.2.3 數據采集處理技術。對于變電站來說，為了實現自動化的控制，系統需要進行大量的數據收集，現階段主要采用多媒體技術，可以實現準確的語音報警﹑故障查詢和狀態動畫動能顯示，使變電站的所有數據都能夠得到充分的共享，實現系統的遠程自動控制。

2 變電站自動化中存在的問題

2.1 變電站自動化的繼電保護功能和設計問題

變電站中最重要的一個組成部分就是繼電保護設備，它能快速切斷存在故障的電路以保護原件，避免因為原件的故障導致變電站的損壞。目前許多變電站的繼電保護設備在設計過程中存在許多的缺陷，設計出的繼電保護設備無法充分發揮其保護作用，嚴重影響了變電站中其他設備的工作，導致變電站十分容易陷入癱瘓狀態。

2.2 設備自動測試功能上的問題

正常的運行環境是設備發揮作用的基礎，繼電保護設備在維護其他設備正常運行的方面上具有重要的作用。繼電保護設備可以在一定的保護數值范圍內進行保護，但超出這個數值范圍時，保護作用則失效。此時需要技術人員定期的檢查繼電保護設備，根據經驗及自身所具備的知識對繼電保護設備的保護數值進行調試，防止其他設備出現問題時繼電保護設備不能發揮其保護作用，而影響整個變電站的工作效率。

2.3 變電站自動化中通信網接口和協議存在的問題

變電站想要安全順利的運行需要相關設備的互相配合。目前我國在進行變電站建設時，會考慮在多個廠家進行設備的購置，由于國家沒有在通信網接口和協議上進行規范要求使各個廠家生產出的設備不同，并且有的廠家生產過程不規范導致產品不合格，造成設備無法兼容通信接口，加大了建設變電站的難度。目前，變電站應用越來越廣泛，國家應出臺相應的規范使不同廠家生產出的設備互相兼容，減小變電站建設的難度。

3 變電站自動化技術的發展

3.1 自動裝置階段

這一階段研發的自動化系統主要采用模擬電路，采用電子管﹑繼電器等分立元件組成，硬件體積龐大，且無需編寫軟件，所有信息﹑數據的收集和判斷均由硬件電路完成，具有獨立運行能力，智能化程度較低。但是，由于系統無法提供自診斷故障功能，當分立元件出現故障時，常常會影響到電網運行的安全，維護成本較高。

3.2 智能自動裝置階段

隨著電子技術的發展，各種微處理器﹑大規模集成電路在電力系統中應用越來越廣泛。這一階段的變電站自動化系統主要特點是以微處理器芯片為核心，大量運用大規模集成電路構成外圍電路，取代了過去數量龐大的繼電器﹑晶體管等分立元件。智能自動裝置仍然是各自獨立運行，但由于采用了統一的數字信號電平，大大減小了自動裝置的體積，提高了自動裝置診斷自身故障的能力，大大提高了系統的可靠性﹑準確性和數據傳輸速度，但由于缺少相互之間的通信功能，無法實現資源共享。

3.3 變電站綜合自動化階段

隨著電子﹑通信和計算機技術的發展，自動化技術在電力系統中全面推廣應用，變電站綜合自動化系統應運而生。第一套變電站綜合自動化系統由測控系統﹑保護系統和開關閉鎖系統三部分組成，并具有全分散式和局部分散式兩種結構。隨后，變電站綜合自動化技術飛速發展，系統結構也呈現出多樣化的發展趨勢。

4 變電站自動化技術的應用

4.1 多媒體技術在變電站中應用

多媒體技術是目前應用最廣泛的技術。多媒體所能容納的信息包括：音頻﹑視頻﹑圖片﹑文字。音頻在變電站中的應用體現在語音警示上，提醒工作人員變電站是否存在故障以及提醒行人安全。視頻在變電站中的應用體現在人機界面上，通過圖片和文字來展現變電站的工作狀態。通過使用多媒體技術，使得運行工作人員可以對變電站的各種情況進行實時監控，出現故障時根據龐大的數據信息記錄，解決故障更加簡單，大量減少了人力物力的消耗，實現生產效益最大化。

4.2 光纖通信網絡的應用

光纖通信具有很多的優點。例如光纖通信傳輸信息的容量較大，傳輸距離長，并且在傳輸過程中信息不易失真，保證了信息的完全以及準確；還有光纖傳輸能在惡劣的環境下傳輸，不受電磁場﹑高壓大電流的影響完成信息的傳遞。因此，大多數變電站自動化技術中會采用光線作為傳輸的介質，利用光纖通信網絡，對變電站的進行實時控制和采集多媒體數據。

結語

綜上所述，不斷發展變電站自動化技術，進一步完善數字化變電站，在技術上減少設備的退出次數和退出時間，提高設備的使用效率；減少自動化設備數量，簡化二次接線，提高系統的可靠性；在經濟上實現信息在運行系統和其他支持系統之間的共享，減少重復建設和投資等等，都將是我們今后需要重點解決的問題。

[1]戴珍秀.淺析變電站自動化技術[J].廣東科技，2010，24：165-166.

[2]王慶旺，李征.淺析變電站自動化技術[J].信息系統工程，2015，01：104.

[3]萬玉輝.淺析變電站綜合自動化技術在變電站中的應用[J].電工文摘，2015，03：53-55.