變電站電力系統的自動化智能控制技術

方寧

摘 要 隨著我國經濟的發展和進步，人們的生活水平得到顯著的提升，對能源利用及安全生產的要求也越來越高。電力系統供配電網絡作為人們日常生活中緊密相關的必要成分，發揮著越來越重要的作用。電力系統的自動化智能控制已經成為了社會、技術發展的必然趨勢。本文針對變電站的智能系統控制現狀進行了分析，進而尋找符合電網現狀且具有一定經濟性、可行性的技術和方法，以期實現對電力系統的優化，保障電力系統供配電網絡的穩定運行。

【關鍵詞】變電站 電力系統 自動化 智能控制

1 前言

隨著我國經濟的不斷發展和進步，人們的生活質量不斷的提高，由于電力是人們生活的必須能量，因此對電力的需求量不斷的增加，電力系統的壓力也因此不斷增加。保障電力系統的科學化、穩定化已經成為了人們迫切需要解決的問題。事實上，傳統模式下的電網管理系統已經不能夠適應目前先進的技術管理。隨著我國電網規模的不斷擴大，隨之而來的是大量的系統故障監測與信息反饋控制等方面的需求，這些問題和故障反而促進了電力系統的自動化智能控制技術的發展。

2 我國變電站電力系統的發展現狀

只有正確地認識到目前存在的問題和不足，才能夠對這些問題進行有針對性的改進，進而有效地促進我國電力系統自動化智能控制的發展和進步。近幾年來，我國電力行業正在快速的發展和進步，大量的自動化技術得到了廣泛的應用。變電站電力系統自動化智能控制的應用對于推動我國電力發展有著重要的作用，便于內部的各類設備進行操控和管理，并實現有效進行監控，同時通過利用計算機的處理，實現對電網故障的分析和排除，有效提高電網的穩定性。

我國電力系統自動化控制的現狀主要表現為：首先，我國大部分變電站已經基本可以實現對電網進行遙測、遙信、遙控以及遙調等傳統四遙功能，其中更有一部分的網省公司的設備運行已經可以實現在線的檢測和控制等技術，在國際上也處于領先地位，但仍有較大數量的傳統保護設備存在。其次，傳統的自動化系統架構存在著明顯缺點，不同廠家通用性不強，應用程序必須處理大量不同的通信規約、數據格式和數據訪問形式。而且采用的協議功能有限，經常需要擴充，在實際運行維護中，很難給其他廠家的應用提供標準接口，且在新添裝置或功能時需要對整個自動化系統進行配置。最后，多數應急故障處置依舊依靠傳統的人工決策，不能根據電網即時變化情況實施有效的處置措施，部分僅能實現簡單的無功補償或斷路器投切，不能根據電網情況全面計算數據，提供備選方案供人員決策與處置，造成處置效率低，處置不及時等情況出現。

3 變電站電力系統自動化智能控制的應用

談到電力系統自動化智能控制就不得不談到IEC61850，IEC61850是目前新一代變電站自動化系統的國際化標準，它規范了設備的行為、自描述特征以及數據的命名、定義和通用配置語言。它不再單純是通信規約，而是成為數字化變電站的系統標準。

IEC61850標準致力于通過對對象的統一建模，增強設備間的互操作性，實現不同廠家設備的接入。但由于市場現狀以及實際投資的影響，往往在理解與執行上有出入。因此在應用過程中依舊有著很多的問題，應用過程也因此受到了很多的阻礙。既便如此，電力系統自動化智能控制技術的發展作為必然趨勢，很多廠商不斷地尋找方法克服種種難題。目前，電力系統自動化智能控制技術主要的應用分為以下幾個方面：

3.1 集中式結構的應用

集中式結構控制作為目前智能變電站的主要控制形式，應用范圍較為廣泛。所謂集中式結構控制就是在對變電站進行控制的過程中，通過計算機功能的應用實現對數據接口的擴展，進而獲得需要的準確的數據和信息。與此同時，集中式結構控制也能夠有效地保證對已經獲取的數據信息進行統計和分析，并對計算機進行自我保護和控制。事實上，集中式結構控制需要的往往不僅僅是一臺獨立的計算機，而是一個集群，集群中的每一部分都需要負責各自的算法任務，這就要求集群中各計算機需要確保分工明確。

3.2 分布式結構的應用

分布式結構控制同樣也是較為常見的自動化控制模式，但這種模式本身卻和集中式結構控制有著很大的不同。這些不同主要表現在分布式結構控制需要對電網原有的功能進行增加，也就是說，當計算機群體越大時，相應的擁有的功能也就越多，終端系統通過信息傳遞將任務和功能分配到各個計算機中。實現了計算機的獨立，同時終端的系統會對每一臺計算機得到的數據情況進行統計匯總，然而并不需要針對這些信息做出干預和處理。這種模式的優點主要在于能夠在同一時段實現對眾多數據進行快速有效的處理，效率高，安全性好。但是這一種方法有自己的局限性，不適用于較高電壓等級的變電站。

3.3 分布分散式結構的應用

分布分散式結構模式中則主要被應用在僅分為變電站層、間隔層兩種層級的變電站系統內。事實上，分布分散式結構模式在系統開發與現場應用時，能夠在此基礎上實現一定程度的創新和改進，其中以元件和斷路器間隔的設計上可改動的地方尤其多，系統能夠對斷路器間隔的數據進行系統化的較為全面的采集和分析。在這些功能的基礎上來實現對保護和控制功能的匯總，大大節約了電纜線路的運用，從而降低電磁干擾提升信息傳遞的精準度。與此同時，分布分散式結構模式設置過程較為簡便，可實現部分功能預裝，在現場施工時大大降低了施工的難度，也提高了現場的施工效率。

而事實上，無論選擇什么模式的自動化智能控制技術都需要根據實際的需求來進行縝密的思考和判斷，選擇最為適合現狀的模式進行應用。

4 結語

隨著我國經濟的快速發展，作為基礎能源的電力系統壓力與日俱增，要想提高電網運行質量與水平，則需要對此實現電力系統快速的調整和控制。而電力系統自動化智能控制技術作為主流的控制手段，將帶給電力系統更為廣泛的發展空間。目前我國電力系統在系統的發展和應用上，已經取得了初步的成就。這些應用無不顯示出智能控制技術的安全性和穩定性，降低了人力資源的消耗，是未來電力系統的主要發展形勢。行業有關人員針對國內電網應用現狀進行進一步的努力和研究，以此實現對電力輸配電網的加強，給電網運行、經濟發展提供更為可靠的支持和幫助。

參考文獻

[1]劉敏.綜合自動化控制技術在智能變電站電力調度中的應用研究[J].中國科技信息，2014（17）.

[2]高翔.智能變電站技術應用探討[J].供用電，2014（31）.

作者單位

山東廣域科技有限責任公司 山東省東營市 257000