變電站電氣自動化控制系統可靠性分析

岳凱

(中國電建集團貴州工程有限公司，貴州 貴陽 550003)

引言

人工智能是在計算機技術基礎上發展而來的高科技技術，能夠代替人工完成一些高難度、高強度的工作。電氣自動化控制系統是現階段廣泛應用的控制方式，在工業生產等方面有著廣泛的應用。智能技術目前已經滲透到社會的各個領域，并為我們帶來了諸多便利。將智能技術應用到電氣自動化控制系統中，不僅能夠為控制系統的前期設計、運行監控和故障處理提供技術支持，而且極大的改善了系統的運行性能。在電氣自動化控制系統的結構設計和應用功能日益復雜的環境下，探究如何利用智能技術優化電氣自動化控制系統，具有重要的應用價值。

一、變電站電氣自動化控制系統可靠性評估

對于可修復元件，其故障率和修復率的具體數值可由廠家或者由變電站實際運行的統計信息得到?？紤]到綜自變電站和智能站結構形式的不同，其自動化控制系統的元器件也會有差異。常規站自動化系統主要元器件有傳統測控設備、交換機、操作箱、信號控制電纜以及同步時鐘源。智能站引入智能終端和合并單元等智能設備，這樣節省了大量常規站中連接測保裝置和一次設備的信號控制電纜。智能站中連接智能終端和開關設備之間的控制電纜可靠性要高于常規站中的控制電纜。不管對于綜自站還是智能站，保護系統的可靠性要高于測控裝置。這是因為保護系統的功能更加明確和完整，其構成元件可靠性高并且串聯系統少。而且保護系統對交換機的使用一般只是向后臺報信號，所以交換機出現故障并不直接影響保護系統的可靠動作。而在實際操作的時候，操作人員會通過后臺再經交換機對一次設備進行控制，提高了測控系統無效的可能性。不管對于測控系統還是保護系統，智能站的有效概率都大大高于綜自站。雖然智能站引入了智能終端和合并單元，而且智能終端和合并單元的可靠性要低于控制電纜，但是在變電站中二者數量很少。連接智能終端和開關設備的控制電纜一般選用標準比綜自站高。

二、智能技術在電氣自動化系統中的應用措施

（一）智能技術在故障診斷中的應用

電氣自動化系統出現故障后，智能設備可以通過系統自檢的方式，及時確定出現故障的位置。其原理是：提前將電氣自動化系統正常工況下的運行參數保存到數據庫中，智能設備一方面動態獲取電氣自動化系統當前的運行參數，另一方面將這些實時參數，與數據庫中的信息進行對比。智能設備將不一致的數據標記下來，并確定錯誤數據的出現位置，從而確定了故障源。這樣一來，就能夠為技術人員進行故障的判斷和維修提供了參考依據。

（二）在電氣自動化設備設計中的應用

電氣自動化設備的機構復雜，且具有較強的聯動性，一旦某個細節出現問題，將會對電氣自動化控制系統的局部甚至整體都造成嚴重影響。在電氣自動化設備的設計過程中，借助于智能技術，可以在虛擬環境下進行設計與調試。系統設計完成后，進行仿真運行，如果系統有不完善的地方，仿真軟件還可以自動進行報錯，方便技術人員針對漏洞進行完善和優化。當調試不存在問題后，再打印成圖紙，進行實際安裝，避免了設計資源浪費等問題。

（三）在電氣自動化設備控制中的應用

以往的電氣自動化控制系統中，技術人員提前根據工作需要和系統運行的特點，編寫好程序指令。然后根據指令控制，確保電氣自動化控制系統的正常運行。雖然這種控制方式極大的減輕了人工壓力，但是如果程序本身存在問題，那么自動化設備也會按照錯誤的方式運行，由此造成了損失?；谥悄芗夹g的電氣自動化設備控制，則可以動態反饋設備的運行情況，如果設備有異常情況，可以智能報警，或是智能修復，從而確保了電氣自動化設備的使用質量。

（四）在自動化設備電力系統中的應用

模糊控制。模糊控制以模糊推理、模糊語言變量等為理論基礎，并以專家經驗作為模糊控制的規則。從其基本思路而言，模糊控制就是在被控制對象的模糊模型的基礎之上，運用模糊控制器，進而實現對電氣控制系統的控制。模糊控制是一種自動控制系統，以模糊邏輯的推理規則為理論基礎，并采用計算機控制系統構成具有反饋通道的閉環結構的數字控制系統。（2）專家控制。將專家經驗以數字形式保存到計算機的數據庫中，然后以此為基礎開展電氣化自動系統的控制。專家控制還能夠不斷進行學習，與時俱進的提高控制水平，更好的滿足不斷發展的電氣自動化控制需要。

（五）在自動化設備的數據控制和優化環節中的應用

隨著運行要求的不斷提升，電氣自動化控制系統也需要與時俱進的進行優化和升級，特別是對于一些投入使用時間較長的控制系統，功能不完善、運行效率低等問題逐漸暴露出來。由于數控系統的結構較為復雜，必須要借助于智能技術進行針對性的優化設計。智能技術可以對現行的自動化控制系統進行分析，并將運行信息直觀的呈現在計算機上，方便技術人員進行優化設計。

（六）PLC技術的應用

PLC是電氣化自動控制中常見的元件，PLC作為一種微型計算機，可以根據內部程序，完成對整個電氣系統的管理和控制。將智能技術應用到PLC中，一方面可以降低操作難度，例如可以實現內部程序的自動調整，更好的滿足自動化控制的需要。

（七）人工智能控制技術的應用

越是復雜的電氣自動化系統，對操作技術的要求越嚴格。人工操作或自動化控制中，不可避免會出現誤操作或誤動作等問題，對整個電氣自動化系統的運行造成了負面影響。人工智能控制技術則能夠解決此類問題，它能夠不斷的分析以往導致誤操作的原因，并在今后的智能控制中避免誤操作行為，極大提高了自動化系統運行的精確性。

結語

變電站是整個電力系統輸電線路的落點，也是系統的樞紐節點，變電站安全可靠的重要性不言而喻。作為變電運維以及變電檢修人員，熟悉變電站的電氣自動化系統構成以及功能對于日常工作有著重要的意義。本文對變電站電氣自動控制系統的可靠性進行分析研究，其結果對變電站自動化控制系統的設計和改進具有指導意義。