變電站自動化技術應用的若干問題

馮麗

摘 要：20世紀90年代，我國變電站自動化技術的應用逐漸受到電力企業的高度重視，遠程監控、優化通訊的變電站綜合自動化技術，在很大程度上提高了變電站的而運行效率，減少了人工操作失誤的發生。變電站綜合自動化技術為變電站帶來便利的同時也不可避免地帶來了一些問題，根據作者多年來的工作經驗運行經驗，本文對變電站自動化技術的發展進行了簡單敘述，并且在技術、管理、站內通信、維護等多個方面分析了變電站自動化技術實際應用中的若干問題，希望能夠給讀者帶來一定的幫助。

關鍵詞：變電站；自動化技術；自動化系統；問題

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）23-0171-02

變電站的自動化技術應用已受到了電力工業高度重視。自動化技術的投入建設組成了具有新概念、新原理設計的變電站綜合自動化系統，這種新型的變電站綜合系統展現了其高效穩定性，是我國現階段電力工業發展的重要技術之一。而變電站自動化技術能夠受到重視的主要原因是：我國由于人口較多，電力需求較大，所以對電力工業與電力系統的要求較高，為了能夠保證電力工業的安全穩定運營，必須不斷的提高電力系統的技術水平，而變電站綜合自動化技術，能夠滿足當代電力工業的需求，能夠在很大程度上提高電網運行的安全穩定性和經濟性，為變電站節省了大量的人工勞動，大大提高了變電站的運營效率。隨著科技水平的不斷提高，我國電網逐漸走向復雜化，各級調度中心需要接收更多電網的信息，為電網及變電站的安全運行做好保證。變電站自動化技術包括現代計算機技術、通信技術等等多個領域的先進技術，能夠為變電站的運行打下良好的基礎，實現變電站的全面技術改造。

1 變電站自動化技術應用的發展

在國際上，20世紀70年代末開始進行對變電站綜合自動化技術的研究，在80年代進行應用，西門子公司在1985年于德國建設期第一套具有多種自動化技術的綜合變電站自動化系統。而我國的變電站綜合自動化技術于20世紀的80年代進行研究開發，90年代進行初步應用。變電站自動化技術在90年代以來就是我國電力行業中主要研究的技術之一。現階段，我國正在運行的電35～110千伏的變電站有一萬八千多座（不含用戶變電站），220千伏的變電站有一千多座，則500千伏的變電站有五十多座。變電站根據電網的要求，正在不斷的進行技術改造，引入變電站的自動化技術，提高變電站的運行效率。近年來，我國變電站自動化技術得到了快速發展。

2 變電站自動化技術缺乏統一的技術標準

2.1 自動化系統的設計統一標準缺乏

變電站綜合自動化技術包含了現代計算機技術、通訊技術等多個領域的先進技術。變電站自動化技術的應用往往是從變電站綜合自動化系統的設計開始，而現階段我國的自動化系統的設計還沒有統一的標準，大部分變電站通常使用區域或企業標準進行設計變電站自動化系統，因此若應用不同標準的系統會給變電站的運行帶來不便。變電站自動化系統標準包括技術標準、自動化系統模式、管理標準等，當前應盡快完善國家變電站自動化系統標準[1]。

2.2 自動化產品的連接接口標準問題

在自動化設備中，存在很多非標準的零部件，而接口是變電站自動化設備最常用的、也是很重要的部分，其中包括小電流接地裝置、保護裝置、無功裝置等設備與通信控制器等設備之間的連接，現階段不同的生產廠家的接口標準不同，因此企業在選用自動化設備時還需考慮設備的接口是否合適。不同的設備生產廠家在生產過程中還需因數據接口問題去不斷溝通協調。如果將數據接口進行統一標準，那么不同的廠家生產的產品數據接口都是相同的，則可以為廠家和企業帶來極大的便利與高效率[2]。

3 電力管理體制問題

3.1 多專業協調進行系統化管理

在變電站的自動化技術應用過程中，傳統的技術和管理模式已經不能滿足現階段電力企業的需求，應使繼電保護、遠動、計量、變電運行等多個專業相結合，在傳統的技術基礎、管理模式基礎上進行不斷創新，制定符合實際生產的變電站綜合自動化技術規劃與管理模式。在變電站運行過程中，其遠動和保護專業看似是兩種不相干的專業劃分，但在現階段的實際工作過程中，兩者的內部聯系已經緊密聯系在一起，一旦設備發生故障，必須同時讓精通兩個專業的工作人員同時進行現場檢查分析，但有可能會發生相互推卸責任的情況，這樣會浪費大量的人力資源，這兩個部門的銜接工作不夠完善，往往會造成灰色無人接管區域，對工作的開展造成不良影響[3]。

3.2 專業管理的規范和加強

在變電站自動化技術的應用過程中，需要完善的管理制度來進行管理約束自動化設備的正常運行。在專業管理過程中，具有自動化技術的變電站的運行、檢修、檢測，尤其是遠動系統的實時性、遙測精度、遙信變位響應速度、信號復歸和事故總信號等問題現在仍存在不規范現象，需要進一步加強；并且在對傳動和通道聯測等功能的實現方面、自動化設備系統資料庫信息保存方面等也存在明顯的缺陷，有待進一步提高。

4 技術先進性與實用性可靠性協調

4.1 研究出現嚴重的側重

在現階段的變電站自動化技術的探究過程中，工作人員的研究方向嚴重偏重于計算機技術于通信技術等先進技術，往往會忽略變電站實際生產過程中基礎性的應用研究，例如電磁兼容技術、傳感器特性等多種基礎性研究課題，這種現象使我國部分變電站自動化技術在實際的應用中出現基礎性的缺陷、隱患。變電站的抗干擾問題就是電磁兼容技術也是至關重要的研究，它能夠為變電站自動化技術打下能夠穩定運行的堅實基礎。目前，部分變電站的自動化技術應用過程中還沒有打下良好抗干擾基礎，這種現象有可能造成設備系統實施錯亂，對系統的可靠、穩定運行帶來不良影響[4]。

4.2 先進技術忽視了實用經濟性

在我國的電力系統中，部分變電站一味的最求技術先進性，卻忽視了自動化技術的實用性和經濟性，采用了先進的自動化設備，卻造成了資源的大量浪費，非但不能提高變電站的效率，還大大的增加了變電站的成本。我國大部分城鄉電網往往做需要的是穩定、安全、經濟的變電站自動化設備及技術。過度的先進技術在大部分城鄉不能得到充分利用，成本的提高給電力企業帶來經營的負擔和壓力[5]。

5 站內通信成為變電站自動化技術的主要缺陷

現階段，變電站的自動化技術通常采用分層分布式結構，變電站自動化技術分為變電管理層、間隔層、站內通信層三個層次。其中，間隔層種的自動化設備需要具備一定的性能，間隔層的設備受到各個層面的重視，通常需要經過專業的檢測中心進行檢測鑒定，從而保證設備性能和功能具有安全穩定性。在三個層次中，目前站內通信方面的應用還不太成熟[6-8]。

5.1 對現場總線通訊技術的應用缺陷

現階段，我國已經研究出較為成熟的現場總線通信技術，但這種技術在變電站的自動化系統中不能的達到很好的應用，其主要原因是工作人員對此技術應用理解的不夠徹底，有部分工作人員甚至不能理解現場總線的通信機理，更不要說去解決其物理上的特性要求和網絡層的協議邏輯要求。要保證現場總線的通信技術得到良好的發展，就要保證站內通信的穩定性，因此需要對現場通信網絡進行實際測試，并且對測試數據進行記錄，通過分析實際運行過程中的監測結果，進行調整網絡的傳輸距離和改變網絡的拓撲結構，工作人員還可以利用調整變電站自動化系統的網絡通信速率（通常情況下，變電站自動化網絡中的任意網絡節點的波特率都可以進行人工調整），工作人員還可以對變電站內部的通信電纜進行調整布置，找出并避免前次較強的區域，以減少外界因素對變電站自動化網絡通信質量造成的影響。

5.2 信息交互等方面的不足

變電站內部的通信層一般承擔了間隔層與變電管理層、調度主站通信信息交互的作用。在變電站中的通信管理控制裝置即是總控單元，是間隔層與調度主站的通信樞紐，需要考慮如何保證通信穩定可靠性，現階段通信管理控制裝置仍然有一定的連接縫隙，這很大程度上降低了通信可靠性。另外，在全自動化設備運行時，有時會用到無人值班技術，這種技術往往需要通信管理控制裝置具備完成目前要求的信息轉換和轉發功能，還需具備電壓無功控制、防誤操作閉鎖、小電流接地選線等多種功能。

6 變電站自動化系統調試驗收和定期校驗問題

在變電站開始使用自動化技術以來，變電站自動化系統的調試驗收與定期校驗對于企業來說一直是未能攻克的大課題，現階段，仍缺少相應的國家標準，企業在采用變電站自動化系統時，不能及時發現系統的不足，往往在系統進入正式運行后逐漸發現系統缺陷。在變電站的正常運行過程中，設備零部件裝置與大部分回路都屬于電磁或機械器件，長期處于惡劣的工作環境下，部分變電站還缺少自診斷報警設備及系統，因此需要加強對變電站的定期校驗。現階段，變電站自動化設備的驗收、調試、定期檢驗都處于發展階段，相對于自動化系統的需求仍有一段距離，因此變電站應加強在調試、驗收、校驗等方面的投資力度，定期配穴工作人員的綜合素質，提高變電站調試、驗收、定期校驗的等方面的實力，減少因調試、校驗技術上的不足給變電站帶來的不良影響。

7 結語

變電站電網的正常運行是我國人民生活、企業生產、經濟發展的有力保證。為了進一步提高變電站的供電效率和供電質量，能夠長期、安全、穩定的向我國各地區輸送電力，就必然建立在傳統的基礎上對變電站的管理及技術等多個方面進行改革，不斷加強變電站自動化技術的應用，及時發現變電站自動化技術在實際應用中的問題，并且不斷分析優化自動化技術。變電站自動化技術的發展是時代發展必然產物，同樣是電力系統在未來發展的主要趨勢之一。因此，對變電站自動化技術應用中問題進行探討是十分的必要，在可控的范圍內不斷減少因技術問題引發的故障，不斷提高我國電力系統的綜合水平，促進我國電力事業不斷發展。

參考文獻

[1]張堯，陳福鋒，陳實.智能變電站層次化繼電保護配置優化的探討[J].四川電力技術，2017，（2）：66-70.

[2]張繼雄.變電站自動化系統選型中應注意的問題[J].內蒙古電力技術，2005，（2）：16-18.

[3]張永健.電網監控與調度自動化.第2版[M].中國電力出版社，2007.

[4]龔強，王津.地區電網調度自動化技術與應用[M].中國電力出版社，2005.

[5]石小紅.自動化變電站微機保護若干問題探討[J].電子技術與軟件工程，2015，（10）：161.

[6]楊輝東，王偉龍.淺談電力變電站總圖設計[J].現代工業經濟和信息化，2017，（8）：69-70.

[7]董海山，布文哲.綜合自動化技術在變電站的應用及存在問題的分析[J].河北電力技術，2006，（3）：12-13.

[8]朱宏聲.變電站自動化技術應用中的電磁兼容問題初探[J].上海電力，2001，（2）：20-22.