變電站電力系統的自動化智能控制技術研究

鄒雪龍

摘 要 變電站的供電系統在運行過程中會受到各種因素影響導致故障的發生，從而影響人們的生活，隨著科學技術的不斷發展，變電站電力系統對自動化的要求越來越高。促進變電站電網系統的自動化進程，能夠大大提高電網系統的運行效率，利用自動化智能控制技術可以對電網系統的運行進行實時的監控，當電網系統在運行過程中出現問題的時候，工作人員可以及時發現問題并且及時進行檢查，以此來確保電力資源的正常供應。

關鍵詞 變電站電力系統;自動化;智能控制技術

1智能變電站

智能變電站由兩部分組成，即信息平臺與智能高壓設備。其中，智能高壓設備有電子式互感器與智能變壓器等多種，對于智能變壓器，它和控制系統通過通信光纖直接相連，能實時采集變壓器運行參數。如果運行方式改變，則設備能以系統電壓和功率為依據確定是否對變壓器分接頭進行調節;如果設備產生問題，則能立即發出預警，同時提供相應的狀態數據，因此在很大程度上減少運行管理方面的成本，避免安全隱患的產生，保證設備運行的安全性與可靠性[1]。對于高壓開關設備，主要是指性能極高的控制與開關設備，并配備了執行裝置、電子設備與傳感器，能實現診斷與監測。對于電子式互感器，它主要指的是磁光玻璃與光纖傳感器，能克服老式互感器各方面缺陷。信息平臺主要有兩方面功能，第一方面為對信息進行共享，即為管理系統不同上層應用進行信息采集，第二方面為使縱向信息實現標準化，可為不同上層應用提供可靠的信息支撐。

2智能變電站自動化控制主要作用

2.1 保證電能質量

引入自動化控制后，可減少對人力的投入，但并不會因為人力的減少而使電能質量降低，這是因為自動化控制可以實現無人化操作。借助自動化控制，可以對變電站進行實時監控，整個控制過程十分流暢，可以有效提高電力調度性能[1]。另外，變電站當中的不同電氣設備通過對自動化控制的合理應用，能處在良好的運行和維護狀態，減少故障的產生，延長設備壽命。可見，引入自動化控制后，可以有效提升供電能力，使電能質量和供電服務水平得到大幅的提高[2]。

2.2 保證安全性

自動化控制實際上是由計算機來控制，在處理某些問題上具有良好的便捷性，進而為系統運行提供有效保證。在以往的變電站工作中，如果產生故障，將難以及時發現，導致故障不斷發展，對整個電力系統正常運行造成影響。而在引入了自動化控制以后，細小的故障亦能及時被發現，制定有效保護對策，避免故障不斷發展，造成嚴重破壞。另外，在自動化控制持續作用下，如果系統運行產生突發問題，可以快速報警，加快人員反應速度，使系統始終處在安全穩定的狀態。

2.3 減少成本費用

因自動化控制集合了計算機與網絡通信，所以可以從根本上消除信息孤島等問題，使資源得到互通共享，保證信息得到最大程度的應用。再者，智能化測控單元采用光纜通信，取代了使用傳統的二次控制電纜，既有效減少了成本費用，又避免了浪費資源和污染環境。另外，集成電路正得到廣泛應用，通過對集成電路的合理應用，能有效減少運行成本費用，不斷提高性價比，進而降低整個變電站的實際投資水平，為日后發展奠定良好基礎[3]。

3智能變電站自動化控制方式

3.1 集中式

這是最常見的結構方式，在很多領域都得到了廣泛應用。利用計算機具有的各項功能，擴展I/O接口，然后利用這一接口采集準確的信息，以模擬量為例，在采集完畢后，需進行處理，再利用計算機來監控與保護。需要注意的是，這種結構方式并非依靠其中一臺計算機來完成，而是由多個計算機進行共同完成的，不同計算機承擔不同任務。以監控計算機為例，它主要負責信息監控，并對電流斷路器實施應急處理。

3.2 分布式

相較于上述集中式，該結構方式特點為自身功能更加擴展，利用更多計算機，同時將功能分配至不同計算機，使不同計算機獨立完成不同工作，然后由終端系統對不同計算機的數據進行匯總，數據匯總不會對計算機實際運行造成干擾，通過對這一結構方式的應用，能對同一時段不同數據進行同時處理，具有很高的數據處理效率，這種情況下，即便短時間內涌入大量數據，也不會產生宕機等問題，同時，如果其中一個模塊產生問題，也不會對另外的模塊造成影響，以此保證系統運行的穩定性[4]。由于該結構方式具有以上優勢特點，所以主要應用在維護等級相對較高的智能變電站當中，但要注意，變電站的電壓等級不能太高，否則將失去適用性，產生一系列新的問題。

3.3 分布分散式

從邏輯角度講，該結構系統可以將整個變電站的自動化控制分成兩層，分別為變電站層，也可稱之為站級測控單元，和間隔層，也可稱之為間隔單元。部分情況下，也可分成三層，分別為變電站、通信與間隔層。這一系統最大的特點在于設計是按照元件及斷路器具體間隔來進行的。將變電站一個斷路器間隔所需要的全部數據采集、保護和控制等功能集中由一個或幾個智能化的測控單元完成。對于測控單元，能直接安裝于斷路器柜，也可安裝于斷路器間隔周圍，互相依靠光纜來通信。該系統的引入象征著變電站正向自動化方向快速發展，能有效減少控制電纜的使用，避免采用電纜進行信息傳送時產生電磁干擾，保證運行可靠性、維護便利性與可擴展性，絕大部分現場工作都能在廠家進行[5]。

4結束語

社會生產、生活活動的正常進行依賴于電力系統安全穩定的運行。我國電網負荷的不斷加大，變電站電力系統自動化在保障電力安全、穩定、高效運行方面的積極作用越加顯得重要。基于此，相關部門與企業應正確認識自動化控制技術具有的特點優勢，同時不斷加強開發與研究，促使技術日益完善，為電力事業未來發展奠定良好基礎，提供可靠的技術支撐。

參考文獻

[1] 王文靜.自動化技術在電氣工程中的應用研究[J].科技風，2019， （14）：73.

[2] 于子章.配電自動化系統實用化運維技術研究[J].綠色環保建材，2019，（6）：241，244.

[3] 李長山.電力系統運行中的電氣工程自動化技術應用[J].綠色環保建材，2019，（6）：242，244.

[4] 張博.電氣自動化技術在電力系統中的應用探討[J].住宅與房地產，2018，（36）：255.

[5] 楊晨旭.變電站綜合自動化系統發展淺談[J].信息系統工程，2018， （12）：89.