電力系統(tǒng)安全運(yùn)行下的智能變電站研究

鄧敏　張永　穆偉俠　高山　江廣冀

摘 要：自動(dòng)化系統(tǒng)具有較強(qiáng)的安全性，將其應(yīng)用于智能變電站運(yùn)行過(guò)程中，為確保整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定了良好的基礎(chǔ)。近些年來(lái)，隨著改革的不斷深入，使得自動(dòng)化系統(tǒng)的安全運(yùn)行管理成為了變電站安全管理工作中的重要內(nèi)容。本文主要是在分析變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)及管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，探討智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)安全運(yùn)行管理的具體措施與方法。

關(guān)鍵詞：智能變電站;自動(dòng)化系統(tǒng);安全運(yùn)行;措施

前言

隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)電力行業(yè)得到了巨大發(fā)展。變電站是當(dāng)前電力行業(yè)發(fā)展過(guò)程中的重要一環(huán)，其科學(xué)合理的管理有利于促進(jìn)電力行業(yè)的發(fā)展。近些年來(lái)，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，特別是信息技術(shù)的進(jìn)步，使得智能變電站日益受到社會(huì)各界的青睞于歡迎，在電力行業(yè)發(fā)展過(guò)程中扮演著越來(lái)越重要的角色。所謂智能變電站就是指利用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)以信息共享和信息數(shù)字化為基礎(chǔ)的，實(shí)現(xiàn)自主進(jìn)行電力生產(chǎn)等基礎(chǔ)功能，同時(shí)能夠?qū)σ恍╇y度較大的功能的實(shí)現(xiàn)提供支持的變電站。智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用在很大程度上加快了電力行業(yè)的發(fā)展，但是其安全運(yùn)行也成為了當(dāng)前電力系統(tǒng)安全管理工作中的重要內(nèi)容，受到社會(huì)各界的普遍關(guān)注。因?yàn)橐坏┢涑霈F(xiàn)故障，將會(huì)影響整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

1智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)特點(diǎn)

近年來(lái)我國(guó)加快了智能變電站的建設(shè)，自動(dòng)化系統(tǒng)也開(kāi)始在智能變電站中得以廣泛應(yīng)用，在自動(dòng)化系統(tǒng)中，各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)揮著非常重要的作用，有效的保障著自動(dòng)化系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

1.1 技術(shù)來(lái)源

智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)顧名思義就是將我國(guó)傳統(tǒng)變電站技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)充分進(jìn)行傳承和發(fā)展的關(guān)系，這項(xiàng)工程的建設(shè)無(wú)論是從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上還是從通信技術(shù)上都能得到了提升和完善，從而系統(tǒng)能夠更好維護(hù)，相關(guān)功能還能夠得到拓展，從而技術(shù)水平更高，更加智能化。

1.2 技術(shù)作用

一次設(shè)備在整個(gè)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中處于核心位置，起到基礎(chǔ)運(yùn)行的作用，因此，對(duì)于一次設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，滿足其發(fā)展要求就是系統(tǒng)重要工作內(nèi)容，除此之外，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的控制和保護(hù)功能也是重要工作方向，從而完成無(wú)人值班的目標(biāo)，將數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)智能化整合。

1.3 系統(tǒng)功能

下面從幾個(gè)方向上談?wù)勛冸娬咀詣?dòng)化系統(tǒng)的功能，這項(xiàng)工作從根本上就是對(duì)于變電站一次設(shè)備所發(fā)揮出來(lái)的功能和作用，根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以將系統(tǒng)分為兩個(gè)大部分，首先就是系統(tǒng)功能，也就是通信保護(hù)、監(jiān)督控制和綜合決策等，其次就是系統(tǒng)的基本功能，也就是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量、間隔操作等，從基本功能上可以看出，系統(tǒng)中各部分設(shè)備水平非常高，都能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行，因而這個(gè)系統(tǒng)是具備運(yùn)行功能，保證整個(gè)電網(wǎng)正常運(yùn)行的作用的。

2 智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)安全運(yùn)行管理方法及策略

2.1 系統(tǒng)調(diào)試和監(jiān)控管理

智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行中需要對(duì)不同裝置的信號(hào)予以同步信息處理，就要在系統(tǒng)調(diào)試中做到監(jiān)控管理有效。一般情況下通信網(wǎng)絡(luò)安裝完成后，需要與相應(yīng)的裝置連接。變電站系統(tǒng)中，不同裝置設(shè)備在文件傳輸中能夠進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)傳輸和通信，其中主要由變電站系統(tǒng)后臺(tái)配置提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)來(lái)源，實(shí)現(xiàn)變電站系統(tǒng)的一站式管理。在文件錯(cuò)誤改動(dòng)時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致變電站系統(tǒng)難以接收到保護(hù)信號(hào)，影響電力系統(tǒng)正常、有序運(yùn)行。因此，要求變電站調(diào)試人員在系統(tǒng)檢修和應(yīng)用維護(hù)中修改SCD文件，防止修改過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤。檢查調(diào)試數(shù)據(jù)后，將變電站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖繪制在監(jiān)控畫(huà)面中，從而奠定自動(dòng)化系統(tǒng)調(diào)試基礎(chǔ)，保證智能化變電站安全運(yùn)行監(jiān)控管理有效。

2.2 備份監(jiān)控軟件

變電站在電力系統(tǒng)中的運(yùn)行工作是通過(guò)變壓器設(shè)備將不同級(jí)的電網(wǎng)予以有效連接。特定環(huán)境中，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在高、低壓轉(zhuǎn)換中將電能完成遠(yuǎn)距離輸送。應(yīng)用直流輸變電能夠減少交流輸變電中的容抗損耗，節(jié)能效果明顯。但是，智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行管理中要保證安全、可靠，就要在實(shí)際工作中加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)控，做好系統(tǒng)監(jiān)控軟件的備份管理，防止監(jiān)控系統(tǒng)損壞或文件丟失造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。監(jiān)控系統(tǒng)軟件備份始于系統(tǒng)調(diào)試環(huán)節(jié)。備份數(shù)據(jù)要具有實(shí)時(shí)更新的特性。另外，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)安全運(yùn)行管理中，要防止產(chǎn)生監(jiān)控系統(tǒng)故障問(wèn)題。要在變電站內(nèi)部完善管理制度，確立系統(tǒng)監(jiān)控工作內(nèi)容及要求，嚴(yán)禁員工私接其他可移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，防止外來(lái)軟件病毒感染監(jiān)控系統(tǒng)而造成信息數(shù)據(jù)的丟失或損壞。

2.3 系統(tǒng)信息的安全維護(hù)

智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中做好安全管理，需要對(duì)內(nèi)部的監(jiān)控系統(tǒng)予以實(shí)時(shí)檢查和定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)安全或故障問(wèn)題，需要立即采取有效辦法予以解決。一般要求在監(jiān)控軟件和不同模塊的操作系統(tǒng)中設(shè)置訪問(wèn)密碼，減少監(jiān)控系統(tǒng)的隨意訪問(wèn)和風(fēng)險(xiǎn)訪問(wèn)，保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)部信息數(shù)據(jù)。上述工作是變電站監(jiān)控管理部門人員的工作內(nèi)容。信息技術(shù)管理部門人員則需要在技術(shù)研究和技術(shù)升級(jí)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控軟件的安全管理升級(jí)，配備系統(tǒng)專用電源，切斷一切其他干擾源，維持自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控、管理的正常秩序。變電站自動(dòng)化智能系統(tǒng)中的IED信息交換通過(guò)局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，需要通過(guò)單向隔離裝置安裝，提供智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)必要的信息安全保護(hù)，防止IED在惡意損壞或人為攻擊狀態(tài)下產(chǎn)生系統(tǒng)干擾、信息數(shù)據(jù)丟失等問(wèn)題。

3加強(qiáng)智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)安全運(yùn)行的措施

3.1做好自動(dòng)化變電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

要想做好變電站的綜合自動(dòng)化設(shè)計(jì)工作，首先要從變電站整體上進(jìn)行把握和規(guī)劃。如何實(shí)現(xiàn)整個(gè)變電站自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)的高智能化，使得自動(dòng)化設(shè)計(jì)工作顯得尤為重要。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是微型計(jì)算機(jī)軟硬件設(shè)備方面的飛速發(fā)展，將新產(chǎn)品應(yīng)用到綜合自動(dòng)化中來(lái)，成為變電站自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢(shì)。是趨勢(shì)也是一種挑戰(zhàn)，新產(chǎn)品與新技術(shù)的應(yīng)用，必然會(huì)對(duì)整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)帶來(lái)一定的擾動(dòng)，因此，必須針對(duì)這些新技術(shù)和新產(chǎn)品做好設(shè)置規(guī)劃，促進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)升級(jí)換代。同時(shí)對(duì)軟硬件的產(chǎn)品要進(jìn)行嚴(yán)格篩選，確保其穩(wěn)定性能，為整個(gè)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定性提供支持。

3.2做好變電站自動(dòng)化改造工作

常規(guī)變電站自動(dòng)化改造，在整個(gè)變電站綜合自動(dòng)化工作中具有重要的地位。常規(guī)變電站的改造要以一次設(shè)備為基礎(chǔ)，對(duì)具有高穩(wěn)定性的二次設(shè)備進(jìn)行改造。一般要求對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行無(wú)油改造，二次設(shè)備的改造以滿足設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)。改造中，將電磁式繼電器改為“四遙”式集成模塊保護(hù);設(shè)置RTU柜來(lái)傳遞變電站信號(hào);將變電站電壓、溫升以及電流等參數(shù)改造為簡(jiǎn)單直觀的設(shè)置。此外在改造設(shè)計(jì)中，增加遠(yuǎn)程操控轉(zhuǎn)換功能、小電流系統(tǒng)進(jìn)行接地選線裝置等。

3.3做好系統(tǒng)建設(shè)的質(zhì)量驗(yàn)收工作

在以往的變電站綜合自動(dòng)化運(yùn)行中暴露的問(wèn)題來(lái)看，其問(wèn)題產(chǎn)生的原因，大多數(shù)與站內(nèi)各裝置的產(chǎn)品質(zhì)量或安裝質(zhì)量有關(guān)。因此，確保系統(tǒng)所用產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)變電站綜合系統(tǒng)安全運(yùn)行至關(guān)重要。這酒要求，在自動(dòng)化變電站建設(shè)中要對(duì)所用產(chǎn)品嚴(yán)格把關(guān)，對(duì)安裝質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收，同時(shí)對(duì)采購(gòu)的產(chǎn)品要確保其售后服務(wù)質(zhì)量。做好系統(tǒng)建設(shè)的質(zhì)量驗(yàn)收工作，可以杜絕許多因產(chǎn)品缺陷而導(dǎo)致的故障，從而為系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)安全打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)前智能電網(wǎng)快速建設(shè)的新形勢(shì)下，智能變電站數(shù)量不斷增多，智能變電站投入使用后，有效的滿足用電客戶對(duì)電能調(diào)配的需求，而且自身運(yùn)行效率有了大幅度的提升。當(dāng)前智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中一些關(guān)鍵技術(shù)的使用，有效的提升了變電站的智能化水平，因此需要全面掌握自動(dòng)化系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，并在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行不斷改進(jìn)和優(yōu)化，使其更好為智能變電站自動(dòng)化的發(fā)展提供技術(shù)支撐，保證智能變電站安全、高效、穩(wěn)定的運(yùn)行。

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