變電站自動化供電系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

變電站供電系統(tǒng)在傳送電力和電網(wǎng)建設(shè)中起著舉足輕重的作用，在保障電力供給安全可靠的前提下，通過對供電系統(tǒng)進行設(shè)計實現(xiàn)其自動化控制可以滿足當(dāng)代社會對生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟電能的要求。本文對變電站自動化供電系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)進行了分析，為改善我國供電技術(shù)提供了依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】變電站供電系統(tǒng) 自動化 結(jié)構(gòu)設(shè)計與實

1 引言

近年來，如何平衡資源消耗與經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)重點關(guān)注的課題，在此背景下為滿足環(huán)境與社會和諧，作為能源產(chǎn)業(yè)之一的電力工業(yè)面臨著新的挑戰(zhàn)，在保障電能供應(yīng)可靠安全的同時，如何實現(xiàn)高效優(yōu)質(zhì)的電力資源供給配置是電力企業(yè)必須要解決的問題。我國經(jīng)濟的快速發(fā)展帶動了自動化技術(shù)水平的提高，在變電站供電系統(tǒng)中應(yīng)用自動化控制技術(shù)是解決上述問題行之有效的一種方法。

變電站供電系統(tǒng)自動化技術(shù)是指通過將現(xiàn)代計算機技術(shù)，電子通信技術(shù)及信號測量技術(shù)等應(yīng)用于供電系統(tǒng)設(shè)備中，實現(xiàn)設(shè)備線路監(jiān)測、信號傳送測量和系統(tǒng)保護控制的自動化。將自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站供電系統(tǒng)可以保障電能供應(yīng)的可靠性，提高電力生產(chǎn)的經(jīng)濟性和電能質(zhì)量。我國開展供電系統(tǒng)自動化應(yīng)用研究由來已久，在中低壓、高壓和超高壓變電站以自動化系統(tǒng)代替常規(guī)監(jiān)視測量系統(tǒng)的應(yīng)用嘗試已經(jīng)取得了較為理想的效果，開展供電系統(tǒng)自動化建設(shè)和改造，使傳統(tǒng)變電站向無人或少人值班方向發(fā)展已經(jīng)成為電力企業(yè)未來發(fā)展的趨勢。

本文變電站對變電站自動化供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了分析，研究了自動化應(yīng)用的技術(shù)手段，在一定程度上為改善我國供電技術(shù)提供了的依據(jù)。

2 自動化供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

變電站自動化供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由間隔部分，網(wǎng)絡(luò)部分和站控部分構(gòu)成，站控部分包括運動機，服務(wù)器，監(jiān)控設(shè)備及五防工作站等，該部分的功能是將信息數(shù)據(jù)匯總并傳送數(shù)據(jù)值調(diào)度中心，接受調(diào)度中心的控制指令并將其傳遞給網(wǎng)絡(luò)部分和間隔部分執(zhí)行；網(wǎng)絡(luò)部分以以太網(wǎng)為基礎(chǔ)形成通信網(wǎng)絡(luò)，通信網(wǎng)絡(luò)采用100Mbps高速以太網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)部分之中含有通信管理機；間隔部分主要包括監(jiān)控裝置、測控裝置及裝控裝置，主要作用是保證控制功能，實施連接上下的通信，同時確保和調(diào)度控制中心可以正常交換數(shù)據(jù)，此外還可以對設(shè)備進行保護，在斷電等緊急情況下保障設(shè)備運行。

3 自動化供電系統(tǒng)的實現(xiàn)途徑

3.1 實現(xiàn)供電系統(tǒng)自動化的主要內(nèi)容

實現(xiàn)變電站供電系統(tǒng)自動化首先要對發(fā)電機進行自動化控制，發(fā)電機是供電系統(tǒng)的重要組成設(shè)備，按照預(yù)設(shè)程序，將發(fā)電機啟動停止以及發(fā)電和調(diào)相之間轉(zhuǎn)化等工作過程納入自動化控制之下是變電站自動化供電系統(tǒng)的首要內(nèi)容；之后需要對發(fā)電機及與其配套設(shè)備的進行參數(shù)監(jiān)視，包括轉(zhuǎn)速、總發(fā)電量、轉(zhuǎn)子鐵芯的軸承溫度、潤滑劑和冷卻系統(tǒng)運行狀況等，如果在運行過程出現(xiàn)故障時，通過監(jiān)視系統(tǒng)發(fā)出警報，再通過自動化控制系統(tǒng)及時停機；最后還要通過對相應(yīng)的電氣設(shè)備進行自動化監(jiān)測和保護，實現(xiàn)變壓器的自動化控制，以保障電能生產(chǎn)配置的安全性和可靠性。

3.2 實現(xiàn)供電系統(tǒng)自動化的技術(shù)應(yīng)用

在變電站自動化供電系統(tǒng)實現(xiàn)的過程中目前主要應(yīng)用的技術(shù)有控制技術(shù)、監(jiān)測技術(shù)和元件自動化技術(shù)?？刂萍夹g(shù)包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯以及線性最優(yōu)化等，監(jiān)測技術(shù)則是指在工業(yè)生產(chǎn)中采用多媒體技術(shù)，利用圖像語音等功能對被監(jiān)測對象的實時信息進行準(zhǔn)確反饋，方便工作人員及時做出工藝操作的調(diào)整。元件自動化技術(shù)多應(yīng)用于相對獨立的自動化裝置設(shè)計中，自動化元件可以實現(xiàn)信號的接收和發(fā)送，通過信號變化實現(xiàn)對應(yīng)設(shè)備自動化調(diào)節(jié)控制，對設(shè)備控制的精確度起到至關(guān)重要的作用。

除了上述幾種技術(shù)的應(yīng)用外，一些新型的技術(shù)手段也越來越多的應(yīng)用在變電站供電系統(tǒng)自動化的過程中，如信號處理技術(shù)（DSP），監(jiān)視控制和采集數(shù)據(jù)（SCADA）技術(shù)等。DSP技術(shù)可以對數(shù)字信號進行處理，對電力供給配置過程中的電壓電流及電流故障方向和大小進行計算，根據(jù)計算得到的結(jié)果進行分析可以對系統(tǒng)進行保護。對電力生產(chǎn)現(xiàn)場的工況監(jiān)視可以有SCADA技術(shù)實現(xiàn)，通過該技術(shù)工作人員根據(jù)實時情況，在調(diào)度中心即可完成修改保護值，采集故障數(shù)據(jù)等操作，真正意義上實現(xiàn)了變電站無人或少人值班的目標(biāo)，有利于電力企業(yè)增效減員，使電力生產(chǎn)向經(jīng)濟高效方向發(fā)展。

4 結(jié)束語

綜上所述，針對我國變電站供電系統(tǒng)自動化的現(xiàn)狀，詳述了變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要思路，對自動化應(yīng)用的內(nèi)容和技術(shù)手段進行了介紹。變電站供電系統(tǒng)自動化的設(shè)計和實現(xiàn)是一個復(fù)雜的過程，需要我們綜合考慮多方面因素的影響，避免片面和盲目性。隨著科學(xué)技術(shù)的日益進步和設(shè)備性能的不斷提高，變電站供電系統(tǒng)自動化必將成為電力企業(yè)的主流發(fā)展趨勢。如何提高設(shè)備利用率，改進自動化系統(tǒng)之間的兼容性和實時數(shù)據(jù)共享，減少投資建設(shè)的重復(fù)等是今后需要重點關(guān)注和解決的問題。

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作者簡介

崔玉林（1982-），男，漢族，山東省濟南市人。碩士研究生。講師。主要研究領(lǐng)域為自動化。

作者單位

荊州理工職業(yè)學(xué)院黨委宣傳處 湖北省荊州市 434000