變電站中自動化技術(shù)的應(yīng)用探討

陳浩然

（廣東電網(wǎng)有限責任公司茂名供電局，廣東 茂名 525100）

0 引 言

隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，為在電力需要和資源配備中尋求合理平衡，國家電網(wǎng)逐漸將工作重心轉(zhuǎn)移到設(shè)備維護上。在電力體系中，維護管理作為新型概念在變電站中起著十分重要的作用。變電站管理中的維護處理能有效提高經(jīng)濟和環(huán)境效益。實時監(jiān)控變電站中的二次設(shè)備，能有效降低一次設(shè)備的損壞，確保變電站體系能夠正常供電。社會經(jīng)濟迅速發(fā)展的過程中，越來越多的人開始使用自動化技術(shù)。其中，變電站自動化技術(shù)是結(jié)合我國工業(yè)發(fā)展和當下最新技術(shù)發(fā)展起來的新技術(shù)，在工業(yè)應(yīng)用中需不斷改善。

1 變電站自動化技術(shù)的現(xiàn)狀

電氣設(shè)備主要由一次設(shè)備和二次設(shè)備組成。一次設(shè)備是指參與生產(chǎn)、運輸以及分配電能的設(shè)備；二次設(shè)備主要是指對一次設(shè)備進行監(jiān)督、調(diào)整以及保護的低壓電氣設(shè)備，可為運行和維護人員提供運行工況和生產(chǎn)指揮信號[1]。目前，我國大多數(shù)變電站的自動化技術(shù)功能包括實時監(jiān)測、遠程操控以及信息實時管理，以保證變電站的正常運轉(zhuǎn)[2]。

1.1 實時監(jiān)測

實時監(jiān)測主要通過記錄、報警、控制以及運行管理的操作界面，監(jiān)測變電站運行的詳細情況，使相關(guān)變電站管理人員能實時監(jiān)測變電站的運行狀態(tài)[3]。

1.2 遠程操控

使用自動化技術(shù)前，多數(shù)變電站獨立運作，操作過程中出現(xiàn)問題時解決困難。遠程控制功能一旦存在問題，變電站將不再是一個單獨的實體，而是一個整體。遠程操控如圖1所示。

圖1 遠程操控

1.3 信息實時管理

自動管理體系可以收集變電站的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)參數(shù)等信息，通過分析整合詳細參數(shù)及時發(fā)現(xiàn)問題并解決。變電站的網(wǎng)絡(luò)信息主要通過交換系統(tǒng)獲取，實現(xiàn)信息資源共享，減少二次設(shè)備的資金投入，很大程度上確保了變電站系統(tǒng)的運行安全。我國變電站的通信網(wǎng)絡(luò)主要有單層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和雙層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)兩種。單層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要通過取消控制通信系統(tǒng)來實現(xiàn)變電站和設(shè)備之間的連接。雙層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是指機架層中的設(shè)備在總線支持下通過通信獲得連接，并將動作命令發(fā)送給通信控制單元。下層網(wǎng)絡(luò)可以交換各種信息[4]。

2 變電站自動化技術(shù)存在的缺點

我國變電站自動化技術(shù)發(fā)展遲緩，主要是因為基礎(chǔ)理論和實際應(yīng)用不足。當今，我國變電站自動化技術(shù)的應(yīng)用不是很廣泛，有必要做好擴充變電站應(yīng)用范圍的相關(guān)工作。另外，由于我國變電站自動化技術(shù)采用站內(nèi)通信和變電站并行管理的方式，因此導致變電站內(nèi)部通信存在問題。又因為設(shè)備的標準不統(tǒng)一且容易忽視站內(nèi)通信，所以嚴重制約了變電站自動化技術(shù)的發(fā)展。

2.1 危險性較高

傳統(tǒng)發(fā)電站需要大量勞動力共同完成操作，將占據(jù)很大的空間位置，不可避免地導致場地緊湊，且發(fā)電時產(chǎn)生的灰塵和噪聲威脅工人的健康。此外，由于相關(guān)人員對預(yù)防措施認識不到位，可能會導致一系列危險。

2.2 分配電能速度較慢

以往發(fā)電過程是手動操作，任何環(huán)節(jié)都由相應(yīng)的人員進行管理，工作過程十分復雜。手動操作速度較慢，可能因工作人員身體不適而操作失誤，最終導致生產(chǎn)速度緩慢。

2.3 電能質(zhì)量不合格

主觀因素在生產(chǎn)過程中占很大比重，所以手動過程中可能會出現(xiàn)錯誤步驟。使用手動控制時，觀察可能不準確。如果手動控制不熟練，那么將不可避免地出現(xiàn)錯誤。通常會由于操作錯誤、觀察錯誤以及質(zhì)量不符合標準等問題，極大地影響變電站自動化過程中的配電質(zhì)量。因此，應(yīng)當快速解決這個問題[5]。

3 變電站自動化技術(shù)的發(fā)展勢頭

3.1 綠色規(guī)模化

隨著科技的突飛猛進，人們面臨的現(xiàn)實環(huán)境越來越復雜，環(huán)境資源強烈制衡，生產(chǎn)規(guī)模大幅度縮水，生態(tài)失衡現(xiàn)象越來越嚴重。因此，人們應(yīng)該強化環(huán)保觀念，實現(xiàn)我國變電站規(guī)模化地逐步向著綠色化邁進。使用自動化技術(shù)可實現(xiàn)原料資源的再利用，并著重于生態(tài)保護和可持續(xù)發(fā)展。

3.2 功能多樣化

在電力行業(yè)中，智能系統(tǒng)的應(yīng)用可從源頭上改善發(fā)電方式，使人們可以更加高效地控制變電站的自動化體系，確保配電的安全性和穩(wěn)定性，并大大提高變電站的服務(wù)效率。智能系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 智能系統(tǒng)

3.3 集成機電一體化

集成機電一體化基于研發(fā)的電子產(chǎn)品和變電站功能，與自動化技術(shù)完美結(jié)合。變電站自動化技術(shù)的快速發(fā)展得益于集成機電一體化的實現(xiàn)，也是電子技術(shù)和機械自動化技術(shù)有機融合的產(chǎn)物[6]。

3.4 模塊一體化

我國機械自動化產(chǎn)品日新月異，相關(guān)商品層出不窮。利用較復雜的模塊化生產(chǎn)方式，可在很大程度上避免人力和財力的浪費，還可以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率[7]。我國非常重視生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)計方式的更新，有關(guān)人員在發(fā)現(xiàn)問題后，及時依據(jù)現(xiàn)有產(chǎn)品的缺陷針對性地解決問題，為產(chǎn)品和生產(chǎn)過程的后續(xù)研發(fā)奠定了堅實基礎(chǔ)。

4 結(jié) 論

電氣設(shè)備作為變電站體系的重要組成部分，會直接影響變電站運行的安全和穩(wěn)定。隨著我國變電站自動化技術(shù)的迅速發(fā)展，它的應(yīng)用范圍不斷擴大，提高了我國的供電水平。