電力系統(tǒng)變電站自動(dòng)化探究

【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn)，出現(xiàn)了越來(lái)越多的信息技術(shù)。在電力系統(tǒng)領(lǐng)域，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)取得了很大的成就?，F(xiàn)代的電力系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，在技術(shù)上有了很大的更新，特別是在電力系統(tǒng)變電站的自動(dòng)化發(fā)展上，取得了很大的進(jìn)步。文章主要分析了電氣自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，并且對(duì)變電站自動(dòng)化使用的技術(shù)進(jìn)行了分析，且提出相應(yīng)的建議，以供參考。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；電氣自動(dòng)化；計(jì)算機(jī)技術(shù)

電力自動(dòng)化技術(shù)并不是一項(xiàng)新技術(shù)，在我國(guó)的發(fā)展歷程已經(jīng)有半個(gè)世紀(jì)，但是電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展緩慢，并沒(méi)有取得很大的成就和進(jìn)展。我國(guó)對(duì)于電力自動(dòng)化技術(shù)的使用和發(fā)達(dá)國(guó)家之間也存在相當(dāng)?shù)牟罹?。但是，近幾年隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，開(kāi)始讓我國(guó)的技術(shù)與世界領(lǐng)域接軌，也使原有的技術(shù)獲得了新的發(fā)展，這就給電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，擴(kuò)大了其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍。

一、自動(dòng)化技術(shù)于變電站中的運(yùn)用

電氣系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化的管理，由于這項(xiàng)技術(shù)可以將計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)作為依托，在實(shí)際的工作過(guò)程中就可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)控制電力系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)中，可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)變電、配電、輸電和發(fā)電等。計(jì)算機(jī)技術(shù)幫助電力系統(tǒng)完成了很多工作，推動(dòng)了電力系統(tǒng)變電站自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)[1]。

變電站是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它可以幫助變電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制。如今在信息化時(shí)代，這一構(gòu)想已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。變電站充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化。更新了變電站的設(shè)備，如今新的設(shè)備舍棄了傳統(tǒng)的電力信號(hào)電纜，而是使用現(xiàn)代化的電力設(shè)備，光纖或者是計(jì)算機(jī)電纜。促進(jìn)了電力系統(tǒng)從機(jī)械化向數(shù)字化、自動(dòng)化的轉(zhuǎn)變。在計(jì)算機(jī)技術(shù)的幫助下，促進(jìn)了自動(dòng)化管理的速度，包括計(jì)算機(jī)的屏幕化、運(yùn)行管理、記錄和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的功能都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。另外，在操作和控制設(shè)備方面也實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化?，F(xiàn)在的變電站在很大程度上可以稱作自動(dòng)化變電站。實(shí)際上，變電站相當(dāng)于一個(gè)中介，電力用戶和發(fā)電廠之間的中介機(jī)構(gòu)。為了加強(qiáng)二者之間的聯(lián)系，可以使用配輸電線路，使用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行操作的變電站，不僅可以更加快捷完成工作，還可以提高變電站工作的穩(wěn)定性和安全性。

二、電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化的發(fā)展方向

和國(guó)外技術(shù)相比，中國(guó)的變電站技術(shù)還是比較落后的，處于初級(jí)階段。因此，我們需要積極借鑒外國(guó)先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，從我國(guó)具體的國(guó)情出發(fā)，研制出更適合我國(guó)國(guó)情的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。在未來(lái)的中國(guó)，變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)可能會(huì)朝著以下幾個(gè)方面發(fā)展：

一是我國(guó)的電力系統(tǒng)會(huì)朝著測(cè)量、控制的方向發(fā)展。根據(jù)我國(guó)目前的變電站工作分工情況，我國(guó)變電站的人員分配不齊全，現(xiàn)階段運(yùn)行的體制也不健全。我國(guó)主要采用站內(nèi)監(jiān)控采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化操作，這也是我國(guó)當(dāng)前所采用的自動(dòng)化系統(tǒng)的模式。這個(gè)模式比較獨(dú)立統(tǒng)一[2]。它最大的優(yōu)勢(shì)就是可以對(duì)電力事故進(jìn)行分析，進(jìn)行自動(dòng)化的處理在計(jì)算機(jī)界面。但是，要想打破測(cè)量、控制、保護(hù)之間的界限，實(shí)現(xiàn)一體化，就要具備更大的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)檫@種一體化的自動(dòng)化模式操作簡(jiǎn)單、方便，更加適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。

二是電力系統(tǒng)會(huì)朝著國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方向發(fā)展?，F(xiàn)在越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)到IED電力自動(dòng)化的作用，國(guó)際電工委員會(huì)為了把這項(xiàng)設(shè)備退出市場(chǎng)，促進(jìn)電力資源的共享，加強(qiáng)各大商家之間的交流合作，促進(jìn)了廠家站電氣全自動(dòng)化的開(kāi)發(fā)，大力提倡其系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。并且制定了一套取得世界認(rèn)可的電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：IEC61 85 0標(biāo)準(zhǔn)。為了達(dá)到世界先進(jìn)水平，我國(guó)已經(jīng)努力學(xué)習(xí)相關(guān)的技術(shù)，加大產(chǎn)品研發(fā)的力度。

三是中國(guó)電力系統(tǒng)正朝著以太網(wǎng)為中心的自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展，快速發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)推動(dòng)了電力系統(tǒng)的發(fā)展，但是自動(dòng)化的電力系統(tǒng)因?yàn)榫邆涓嗟墓δ?，承?dān)著傳輸數(shù)據(jù)的任務(wù)，其中通訊工具應(yīng)該具備更高、更快的特點(diǎn)。而新開(kāi)發(fā)出來(lái)的太網(wǎng)恰恰有這個(gè)功能，它傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量非常大，速度也快。Et he rnet +TC P /I P就是應(yīng)用太網(wǎng)這一形式。太網(wǎng)適應(yīng)了信息化社會(huì)的發(fā)展，可以和與工業(yè)過(guò)程應(yīng)用形成有效結(jié)合，產(chǎn)生更高端的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。

三、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能

（一）保護(hù)微機(jī)，保護(hù)母線

在一次或者多次跳閘事故中，運(yùn)用電容器進(jìn)行保護(hù)，還有變壓器的保護(hù)，可以采用低周進(jìn)行減少載重量，采用電源自投的設(shè)備。

（二）采集和模擬數(shù)據(jù)，采集機(jī)器的狀態(tài)量

模擬量的采集采樣可以通過(guò)進(jìn)出線回路進(jìn)行采集，掌握其回線的功率，電流值和各個(gè)部分的母線電壓。測(cè)量相應(yīng)電網(wǎng)相位、頻率[3]。只有掌握電量的參數(shù)才能把握變壓器的壓力，然后測(cè)量其設(shè)備的瓦斯值，溫度。這些非正常的電量參數(shù)。關(guān)于狀態(tài)量的采集可以采用變壓器的方式，把變壓器進(jìn)行分頭連接，隔離相應(yīng)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，仔細(xì)留意斷路器的狀態(tài)。使用信號(hào)燈就可以得出機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)。

（三）記錄時(shí)間和故障

對(duì)于故障中出現(xiàn)的錄播事件，要及時(shí)保護(hù)其設(shè)備的動(dòng)作序列，做好相關(guān)的故障記錄和維修記錄，才能及時(shí)把握開(kāi)關(guān)的跳合記錄，事件的分辨率一般是2ms，可以按照順序容納100多個(gè)時(shí)間記錄。

（四）設(shè)定保護(hù)值

首先，可以設(shè)置一些保護(hù)的定值，可以在需要的時(shí)候進(jìn)行相應(yīng)的切換。保護(hù)值對(duì)于一些保護(hù)裝置很重要。

（五）調(diào)換斷路器和電容器

在變電器的操作中，可以對(duì)變壓器進(jìn)行分接頭的調(diào)控 ，在隔離的開(kāi)關(guān)操作的過(guò)程中，進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，及時(shí)對(duì)斷路器和電容器進(jìn)行調(diào)換[4]。

（六）自動(dòng)調(diào)控電容器

對(duì)電壓和備用電源的調(diào)控可以采用自動(dòng)調(diào)控的方式，電容器可以采用自動(dòng)切換的方式，投入備用電源，通過(guò)電壓和功率因素，可以自動(dòng)控制變壓器。如果主電源發(fā)生故障，那么就可以采用事先準(zhǔn)備好的備用電源。

結(jié)束語(yǔ)

電力系統(tǒng)越來(lái)越多地應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，在進(jìn)行電網(wǎng)管理方面，也和傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)有著很大的區(qū)別。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)變電站系統(tǒng)的自動(dòng)化，大大提高了其工作效率，也節(jié)約了運(yùn)行成本。新理論、新技術(shù)的投入和不斷的更新，促進(jìn)了中國(guó)電力技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了新舊技術(shù)之間的交流和溝通。電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)越來(lái)越廣泛。我國(guó)電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化的發(fā)展方向主要有：在我國(guó)，電力系統(tǒng)會(huì)朝著測(cè)量、控制的方向發(fā)展；電力系統(tǒng)會(huì)朝著國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方向發(fā)展；電力系統(tǒng)正朝著以太網(wǎng)為中心的自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)功能也豐富多樣，既可以設(shè)定保護(hù)值，調(diào)換斷路器和電容器，自動(dòng)調(diào)控電容器。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了變電站系統(tǒng)的自動(dòng)化。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣靜玲.探究電力系統(tǒng)中變電站的運(yùn)用與自動(dòng)化[J].大觀周刊，2012，（34）：179-179.

[2]黃文宇.電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用探究[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013，（13）：114-114.

[3]唐靜.自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的數(shù)字變電站的探究[J].電子制作，2014，（1）：231-231，183.DOI：10.3969/j.issn.1006-5059.2014.01.199.

[4]陳孔寵.變電站自動(dòng)化通信技術(shù)研究[J].中國(guó)信息化，2012，（20）：254.

作者簡(jiǎn)介

張龍川：1979.12.男、漢族、籍貫四川萬(wàn)源、研究方向：電力系統(tǒng)變電站及站內(nèi)設(shè)備。