變電站電氣自動(dòng)化與電力安全運(yùn)行研究

唐偉

摘 要：變電站作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，電氣自動(dòng)化和電力的安全運(yùn)行關(guān)系著電力系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。為了能夠更好地運(yùn)行，要結(jié)合實(shí)際情況，科學(xué)合理地使用電氣自動(dòng)化設(shè)備。有了先進(jìn)的設(shè)備，也需要更好的管理。在日常管理中需要提高管理質(zhì)量水平和管理人員的綜合素質(zhì)，建立一個(gè)合理的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，保障電力能夠安全運(yùn)行，滿足日新月異的社會(huì)對(duì)電能的需要。本文研究了變電站電氣自動(dòng)化與電力安全運(yùn)行的相關(guān)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：變電站；電氣自動(dòng)化；電力安全運(yùn)行

1 變電站電氣自動(dòng)化建設(shè)的主要方法

1.1 整體架構(gòu)設(shè)計(jì)及模塊功能劃分

針對(duì)變電站的實(shí)際情況，選擇分層分布式結(jié)構(gòu)對(duì)變電站進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)，將變電站的自動(dòng)化架構(gòu)主要分為站控層、間隔層和網(wǎng)絡(luò)層三部分。其中網(wǎng)絡(luò)層是整個(gè)框架的連接網(wǎng)絡(luò)，其基礎(chǔ)是工業(yè)以太網(wǎng)。間隔層主要是負(fù)責(zé)采集分析變電站中各種一次設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，同時(shí)可以根據(jù)相應(yīng)的操作指令完成保護(hù)動(dòng)作。而站控層是整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的核心組成，針對(duì)變電站電氣設(shè)備的監(jiān)控管理等功能都由這一層完成，具備強(qiáng)大的顯示、監(jiān)測(cè)、報(bào)警以及指令操作等功能，而且能夠?qū)ψ冸娬鞠到y(tǒng)內(nèi)運(yùn)行過(guò)程中存在的各種設(shè)備故障進(jìn)行自動(dòng)化的分析識(shí)別，進(jìn)而對(duì)另外兩個(gè)層面上的各種硬件設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理，及時(shí)修改設(shè)備運(yùn)行的參數(shù)等[2]。

1.2 分析電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件配置

硬件設(shè)備是電氣自動(dòng)化建設(shè)的重要基礎(chǔ)，只有硬件設(shè)備可靠，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)才能更好的實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。在網(wǎng)絡(luò)層主要應(yīng)用交換機(jī)、通信電纜、規(guī)約轉(zhuǎn)換器、光纖接口盒等硬件設(shè)備；在站控層主要包括報(bào)警器、五防系統(tǒng)、監(jiān)控器、服務(wù)器、GPS對(duì)時(shí)器等；而在間隔層，主要包括監(jiān)控保護(hù)裝置、高壓開(kāi)關(guān)柜、直流電源、電能采集裝置等。以通信系統(tǒng)的硬件配置為例，數(shù)據(jù)的傳輸離不開(kāi)硬件設(shè)備的支持，在變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，主要采用Modbus通信協(xié)議，應(yīng)用雙以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸。在配置通信系統(tǒng)硬件設(shè)備的時(shí)候，需要考慮到配置20%的通信量冗余，同時(shí)要用中間繼電器隔離系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)。

1.3 分析設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)

結(jié)合軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠進(jìn)一步提升整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的控制水平，提高系統(tǒng)的工作效率。軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)尤其要注意設(shè)計(jì)后的審查，及時(shí)對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行修正，減少軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)弊端。軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括權(quán)限管理、事件追憶、順序記錄、在線診斷、人機(jī)交互、操作控制、數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)計(jì)算以及監(jiān)視報(bào)警等主要功能。軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)會(huì)應(yīng)用到成熟的模塊化設(shè)計(jì)，技術(shù)成熟可靠。以A/D采集模塊的設(shè)計(jì)為例，該模塊的主要作用就是采集電流電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)化識(shí)別，而且具備比較優(yōu)秀的抗干擾能力，應(yīng)用該模塊能夠?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，對(duì)識(shí)別的數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分整理并進(jìn)行存儲(chǔ)。借助人機(jī)交互接口可以完成信息通訊、在線操作、定值管理以及數(shù)據(jù)查詢等功能。

2 變電站電力安全運(yùn)行措施

2.1 完善安全管理制度

安全管理制度是保障變電站安全運(yùn)行的關(guān)鍵，同時(shí)也是對(duì)安全事故進(jìn)行及時(shí)處理的保障。為此，要從實(shí)際出發(fā)，制定行之有效的安全管理制度，并保證制度的貫徹和執(zhí)行。要建立起安全事故應(yīng)急處理機(jī)制，并提升管理者的風(fēng)險(xiǎn)防范能力，通過(guò)嚴(yán)格的監(jiān)督和自我管理相結(jié)合的方式提升變電站安全管理的質(zhì)量水平。同時(shí)，要健全安全管理責(zé)任機(jī)制，保障各管理環(huán)節(jié)都要專門的負(fù)責(zé)人，這樣在發(fā)生安全事故的時(shí)候能夠第一時(shí)間找到責(zé)任人解決問(wèn)題。除此之外，管理者必須要提升安全管理工作的參與程度，建立起長(zhǎng)效機(jī)制。

2.2 利用現(xiàn)代管理手段

隨著技術(shù)的發(fā)展，變電站安全管理工作也要進(jìn)行創(chuàng)新，積極引進(jìn)現(xiàn)代技術(shù)手段，有效保障變電站運(yùn)行的安全性和可靠性。如利用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)等高科技手段，能夠?qū)ψ冸娫O(shè)備內(nèi)部的溫度、接觸的完整性等進(jìn)行監(jiān)督和管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備運(yùn)行中的不正常狀態(tài)，采取恰當(dāng)?shù)姆绞浇鉀Q問(wèn)題。在技術(shù)的推動(dòng)之下電網(wǎng)智能化水平提升，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的作用也更為凸顯，應(yīng)用范圍更為廣泛。一些具有人工智能的輔助決策系統(tǒng)也能夠?qū)Σ徽５男畔⑦M(jìn)行科學(xué)的分析和整合，為人工決策提供科學(xué)的依據(jù)，這樣也有效提升了變電站的安全運(yùn)行水平。

2.3 做好技術(shù)管理工作

在進(jìn)行技術(shù)管理的過(guò)程中，主要是通過(guò)提高變電人員工作技術(shù)能力的方式，提升管理質(zhì)量和效率，確保變電站運(yùn)行的安全。為此，要對(duì)員工加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，并定期開(kāi)展相應(yīng)的講座，提升他們的綜合技能水平，掌握變電運(yùn)行的結(jié)構(gòu)原理、操作程序、系統(tǒng)聯(lián)等。同時(shí)要積極的開(kāi)展事故預(yù)想，反事故演習(xí)等，提升變電站安全管理人員處理突發(fā)性事故的能力。在這個(gè)過(guò)程中還需要加強(qiáng)設(shè)備管理，保障設(shè)備的安全運(yùn)行，降低安全事故發(fā)生的幾率。為此，要做好設(shè)備基建時(shí)期的管理工作，同時(shí)對(duì)運(yùn)行的設(shè)備定期巡視和維護(hù)，做好監(jiān)督管理工作，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際情況制定維修養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，消除安全隱患，并做好操作機(jī)構(gòu)等關(guān)鍵部位的檢查，防止因?yàn)樾拊嚥划?dāng)而引起安全事故。

2.4 完善軟硬件設(shè)施

應(yīng)當(dāng)結(jié)合工作實(shí)際，不斷完善相關(guān)的軟件和硬件設(shè)施建設(shè)。例如通過(guò)模塊化結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，將一個(gè)軟件系統(tǒng)分化為多個(gè)子軟件系統(tǒng)，使其相對(duì)獨(dú)立，從而更加便利地進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試、bug修復(fù)和更新升級(jí)。同時(shí)，還需要著力加大硬件方面的資金投入，購(gòu)置系統(tǒng)整體配置較好的計(jì)算機(jī)，并在核心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用多串口數(shù)據(jù)通信來(lái)解決數(shù)據(jù)通信時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，將多臺(tái)下層儀表一條通總線上，進(jìn)行“總—分”、“分—總”的串行連接通信，提升信息數(shù)據(jù)的傳輸效率和可靠度。此外，還應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)軟件編程、硬件配置等方面加以關(guān)注，使設(shè)計(jì)盡可能優(yōu)化，達(dá)到配置科學(xué)、選型合理，從而使變電系統(tǒng)的降低運(yùn)行成本的同時(shí)能夠安全高效運(yùn)行。

3 變電站電氣自動(dòng)化的發(fā)展

首先，應(yīng)與IT技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，借助傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)智能技術(shù)，減少故障問(wèn)題的發(fā)生，確保電氣設(shè)備的安全性和可靠性，提高變電站的運(yùn)行效率。其次，應(yīng)構(gòu)建通用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化運(yùn)行期間的資源優(yōu)化配置效率，為變電站的安全運(yùn)行提供保障。再次，應(yīng)建立DMS系統(tǒng)，DMS系統(tǒng)能夠提高電氣自動(dòng)化的管理水平，符合變電站電氣自動(dòng)化控制的發(fā)展需要，利用DMS系統(tǒng)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行控制和管理，為重要數(shù)據(jù)信息的安全性和完整性提供保障。

4 結(jié)語(yǔ)

變電站的電氣自動(dòng)化建設(shè)比較復(fù)雜，涉及到了許多環(huán)節(jié)內(nèi)容，需要加強(qiáng)管理。在變電站電氣自動(dòng)化運(yùn)行中也會(huì)受到諸多因素的影響，威脅到變電站乃至整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。本文提出的幾項(xiàng)措施能夠有效保障變電站的安全運(yùn)行。未來(lái)隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷推進(jìn)，變電站電氣自動(dòng)化建設(shè)將會(huì)發(fā)揮更加重要的聯(lián)系，對(duì)電力安全運(yùn)行產(chǎn)生更加深刻的影響，也會(huì)遇到更多更復(fù)雜的問(wèn)題，這就需要變電站工作人員不斷加強(qiáng)對(duì)于變電站電氣自動(dòng)化與電力安全運(yùn)行的研究，制定更加合理的保障措施，更好的發(fā)揮電氣自動(dòng)化的作用，保障變電站的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

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