變電站電力系統(tǒng)自動化智能控制技術(shù)研究

楊希云，趙彥博

(呼和浩特供電局,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050)

隨著社會經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，推動了變電站電力系統(tǒng)進行了改革，使變電站電力系統(tǒng)向著自動化智能控制方向發(fā)展，并且隨著相關(guān)技術(shù)人員對變電站電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的不斷研究，我國的變電站電力系統(tǒng)自動化技術(shù)已經(jīng)得到了良好的發(fā)展與提升，并且在實際使用過程中還與計算機技術(shù)、電子通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新先進技術(shù)進行了融合，使變電站電力系統(tǒng)自動化在社會發(fā)展中發(fā)揮出了更大的作用，推動了社會經(jīng)濟的發(fā)展，并且變電站自動化技術(shù)還在向著智能化、集成化、綜合化的方向發(fā)展，相信隨著不斷研究，變電站電力系統(tǒng)會得到更好的發(fā)展，為社會發(fā)展提供更好的幫助。

1 電力系統(tǒng)智能控制發(fā)展現(xiàn)狀

伴隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國的電力行業(yè)也得到了高速發(fā)展，其中變電站自動化技術(shù)與先進的科學(xué)技術(shù)進行了不斷的結(jié)合，得到了不斷的更新，并且被廣泛地應(yīng)用在了電力系統(tǒng)中。實現(xiàn)變電站電力系統(tǒng)自動化，可以對變電站內(nèi)部不同設(shè)備在運行以及操作過程中進行有效控制?？梢酝ㄟ^變電站中的自動化智能控制技術(shù)收集大量的數(shù)據(jù)與信息，并對收集到的數(shù)據(jù)信息進行科學(xué)分析，使數(shù)據(jù)信息得到有效處理，從而更好地對變電站中發(fā)生的故障問題進行分析，對運行過程中的操作進行實時監(jiān)控，使電力系統(tǒng)在運行過程中的安全與穩(wěn)定得到有效保障。

隨著1984年第一套微機保護到2000年第一套專家系統(tǒng)的應(yīng)用，以及IEC61850國際標(biāo)準(zhǔn)的誕生，使變電站電力系統(tǒng)由人工管理發(fā)展成了智能管理，使變電站電力系統(tǒng)中人力資源成本投入大大降低，且使變電站電力系統(tǒng)的發(fā)展更加符合社會發(fā)展要求，并且通過使用遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制為電力系統(tǒng)的規(guī)模擴大提供了良好的技術(shù)支持。其中智能控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中主要使用在對專家系統(tǒng)的完善與設(shè)計中通過建立相關(guān)知識庫，在運用推理機保障設(shè)備與作業(yè)之間足夠匹配，并最終通過對學(xué)習(xí)機的設(shè)計使后期的知識獲取得到實現(xiàn)。就當(dāng)前階段來說，我國的變電站智能控制發(fā)展現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1 我國變電站基本上實現(xiàn)了四遙功能

隨著變電站智能控制的發(fā)展，我國的變電站已經(jīng)基本上實現(xiàn)了四遙功能，即遙測、遙控、遙信、遙調(diào)，并且在部分網(wǎng)省公司中220kV變電站已經(jīng)進行了無人值班，且所占比例極高，與此同時，可以對設(shè)備的運行狀態(tài)進行實時的檢測與控制，因此，我國的變電站智能控制技術(shù)在繼保、安穩(wěn)控制等相關(guān)技術(shù)方面已經(jīng)處于國際領(lǐng)先地位。

1.2 專家系統(tǒng)，推理機

推理機的設(shè)計在信息管理控制中屬于重要的專家控制部分，其設(shè)計充分體現(xiàn)了人工智能的理念，推理機運行原理就是在有著大量資源數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)的保證下，使用目標(biāo)對推理機進行控制，使推理機運行之后再通過機械設(shè)備的特點進行智能評估，從而在數(shù)據(jù)庫中尋找到與目標(biāo)相匹配的知識，最終使其轉(zhuǎn)換為指導(dǎo)目錄元素。因此，推理機的書籍對變電站設(shè)備進行自動匹配作業(yè)目標(biāo)以及設(shè)備的自動運行方面有著極高的實用性。而推理機的運行實質(zhì)就是將專家知識進行積累，并使用數(shù)據(jù)庫對大量知識進行存儲，最終使用專家知識進行推理。

1.3 專家系統(tǒng)，學(xué)習(xí)機

學(xué)習(xí)機的設(shè)計主要就是將信息反饋收集以后進行分析從而積累經(jīng)驗的過程。而信息資源與信息反饋主要是通過手工知識、半自動知識、自動知識以及在檢修過程中出現(xiàn)的知識進行收集。另外，學(xué)習(xí)機不但有著通過不同渠道對知識進行收集的能力，還有著極其人性化的操作技能，可以在對知識庫進行維護時使用人工維護與智能維護兩種方式，從而使知識庫進行自動化、半自動化的更新，并使知識得到不斷補充。

2 電力系統(tǒng)智能控制的應(yīng)用

2.1 設(shè)備層

通過對電機回路、饋線回路等不同的回路進行設(shè)備配置設(shè)計，不但可以使設(shè)備就地運行操作得到實現(xiàn)，還可以使遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制得到實現(xiàn)，并且其相關(guān)功能在進行操作時有著獨立性，獨立性中主要包括一次設(shè)備的智能組件構(gòu)成的智能設(shè)備、智能終端、光纜等相關(guān)設(shè)備，并且隨著對計算機控制系統(tǒng)的高速發(fā)展情況以及計算機控制系統(tǒng)的更新情況來看，必須在未來的發(fā)展中對設(shè)備層進行強化，只有進行了強化才可以使設(shè)備層中電容器組、微機通信等相關(guān)設(shè)備得到更好的保護與控制，從而使變電站中采集到的數(shù)據(jù)得到更好的保護，使?fàn)顟B(tài)量、數(shù)字量、脈沖量等更加精確，并使其安全性得到提升。

2.2 間隔層

間隔層的主要作用就是將設(shè)備層與站控層兩者之間進行連接，從而起到一個中轉(zhuǎn)的作用，間隔層還需要對站控層與設(shè)備之間的距離問題以及設(shè)備層數(shù)量過多不能與站控層建立良好通信等問題進行有效解決。因此，建立高效的間隔層可以使通信距離得到有效延長，還可以使設(shè)備層的設(shè)備實現(xiàn)分流，從而將自身對設(shè)備層與站控層起到的中轉(zhuǎn)作用有效地發(fā)揮出來，使變電站電力系統(tǒng)在整體結(jié)構(gòu)方面可以更加清晰明確地展現(xiàn)出來。間隔層主要有保護測控單元、通信接口單元等組成。

2.3 站控層

站控層在變電站電力系統(tǒng)自動化中起到后臺監(jiān)控作用，并且是實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的控制中心。主要的工作內(nèi)容就是對變電站產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)信息進行收集，并通過對數(shù)據(jù)信息進行科學(xué)高效的處理使后臺的操作系統(tǒng)得到不斷完善，與此同時，站控層還有著越限報警以及異常狀態(tài)報警系統(tǒng)，從而與設(shè)備層之間進行通信，并最終在不斷更新完善的人機界面進行遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制。另外，站控層還可以在對相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析處理以后，自動對監(jiān)控系統(tǒng)進行自我診斷工作，并對監(jiān)控系統(tǒng)中存在的問題進行自我修復(fù)工作。站控層主要由主機、操作員工作站、通信設(shè)備等組成。另外，站控層作為主要的控制中心，不但可以對電力系統(tǒng)進行調(diào)度與監(jiān)控，其自身還具備了數(shù)據(jù)庫維護軟件以及應(yīng)用開發(fā)軟件等，從而使站控層發(fā)揮出來的作用得到有效提升。

3 電力系統(tǒng)智能控制建設(shè)建議

3.1 在對電力系統(tǒng)自動化進行建設(shè)時，應(yīng)該對建設(shè)成本進行有效控制

電力系統(tǒng)自動化在運行期間，不但可以使電能質(zhì)量得到保證，還可以使自動化運行的可靠性得到提升，從而帶來更高的經(jīng)濟效益。因此，想要使電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到保障，并使其安全監(jiān)控的作用得到發(fā)揮，就需要在建設(shè)過程中，盡量減少占地面積，減少工程造價以及運行期間的費用，并且在硬件配置方面盡量使其簡化并引進先進的國外設(shè)備，還需要對相關(guān)技術(shù)人才進行培養(yǎng)，使人才可以對設(shè)備進行有效運用，從而使資源浪費的現(xiàn)象得到避免。除此之外，還需要做好后期的維護工作，在檢修前制定針對性的檢修方案，使維護運行的成本得到有效控制。

3.2 在電力系統(tǒng)自動化建設(shè)中，還需要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對控制保護接口進行制定

因為我國在控制保護接口方面的制定要求還不夠規(guī)范，因此，想要使電力系統(tǒng)得到更好的運行就需要在對電力系統(tǒng)進行設(shè)計以及運行中制定相關(guān)的接口標(biāo)準(zhǔn)，從而避免引進的外來保護設(shè)備與監(jiān)控設(shè)備之間出現(xiàn)連接不暢以及出現(xiàn)無法通信的情況，并且在對控制保護接口標(biāo)準(zhǔn)進行制定時，必須要保證與國際化標(biāo)準(zhǔn)以及行內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)相符。只有按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行建設(shè)，才可以對設(shè)備的有效運行進行保證，從而避免設(shè)備資源出現(xiàn)不必要的浪費。

3.3 在進行變電站電力系統(tǒng)自動化建設(shè)時，還需要加強對技術(shù)型管理人才的培養(yǎng)

雖然變電站電力系統(tǒng)自動化可以進行智能化控制，但在運行期間還是需要人力對其進行控制，只有通過人力對整個控制鏈進行終端掌控，才可以使遠(yuǎn)程監(jiān)控的真正含義發(fā)揮出來。因此，想要對變電站電力系統(tǒng)自動化進行更好的控制，就需要更加專業(yè)高素質(zhì)的人才。而在對技術(shù)型管理人才進行培養(yǎng)時，要使人才參與到自動化建設(shè)中的每一個環(huán)節(jié)，從而使管理人員可以對相關(guān)設(shè)備的操作方式以及功能技術(shù)得到更好的掌握，使管理人才可以憑借著自身所掌握的知識與技能，對收集到的信息數(shù)據(jù)進行有效分析，可以對監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)進行維護與更新，保障智能監(jiān)控自動化系統(tǒng)可以得到優(yōu)化升級，使終端的操作更加人性化，可以發(fā)揮出更大的作用。

4 結(jié)束語

通過變電站電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)可以使我國的電力系統(tǒng)發(fā)揮出更大的作用，可以使其工作效率得到明顯提升，智能化控制技術(shù)在未來還有著廣闊的發(fā)展空間，并且通過對變電站電力系統(tǒng)自動化智能控制技術(shù)進行應(yīng)用，可以使人力成本得到有效降低，并在對電力設(shè)備進行控制時更加安全穩(wěn)定，相信隨著相關(guān)技術(shù)人員進行深入研究，可以使我國的電力系統(tǒng)發(fā)展的更加先進，可以為我國經(jīng)濟的發(fā)展提供可靠的支持與幫助。