壓變配電綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)的設計及節(jié)能降耗的實現(xiàn)分析

胡仙飛

摘 要：現(xiàn)階段我國大部分企業(yè)存在能耗過度的問題，對于電氣設備等問題缺乏統(tǒng)一監(jiān)控與管理，無法實現(xiàn)能量優(yōu)化和決策管理，造成企業(yè)不必要的資源浪費，從而制約著企業(yè)經(jīng)濟效益的提高，阻礙企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。利用智能化硬件平臺和層次化的網(wǎng)絡通訊平臺，能夠提高資源的使用效率，促進企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：自動化監(jiān)控系統(tǒng)，管理節(jié)能經(jīng)濟效益，電力能耗

變電站綜合自動化系統(tǒng)，又稱變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)，作為電力系統(tǒng)自動化的基礎(chǔ)，在整個電力系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。其目的在于提高變電綜合運行的安全性，提高經(jīng)濟效益，減少成本，向用戶提供高質(zhì)量電能的一項重要技術(shù)措施。

一、壓變配電綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)概述

利用現(xiàn)代信息技術(shù)及網(wǎng)絡通信等相關(guān)信息，通過對電流互感器、電壓互感器信號的采集，以及對斷路器的控制，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)實時監(jiān)視、測量、控制、調(diào)整、保護和信息管理等功能的自動化系統(tǒng)，經(jīng)過不斷改善和發(fā)展，在具體操作運行中，在中低壓變電站使用自動化系統(tǒng)，能夠更好地實施無人值班，減少不必要的資源浪費[1]。而在高壓變電站（220kV及以上），能夠解決相關(guān)技術(shù)問題，提高效率。

壓變配電綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)在充分利用現(xiàn)代科學技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過通信技術(shù)以及電子信息處理技術(shù)實現(xiàn)壓變配電自動化監(jiān)控系統(tǒng)。通過監(jiān)控系統(tǒng)，從而實現(xiàn)遙控、遙測、遙信、遙脈、遙調(diào)、遙視等自動化功能而采取的信息處理技術(shù)。在計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、通訊技術(shù)的飛速發(fā)展的情況下，壓變配電綜合自動化監(jiān)控技術(shù)也在突飛猛進，綜合各種現(xiàn)代化科技，實現(xiàn)對變電站二次設備（包括繼電保護裝置、控制裝置、測量裝置、信號裝置、故障錄波裝置、自動裝置及遠動裝置等）的功能進行重新組合、優(yōu)化設計，對變電站全部設備的運行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。

通過壓變配電綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)各個設備協(xié)調(diào)工作，相互配合，從而完成信息的交流，數(shù)據(jù)的共享，進而完成變電站運行監(jiān)視和控制等目標任務。而隨著變電站綜合化系統(tǒng)的不斷發(fā)展，自動化逐漸替代了變電站常規(guī)二次設備，同時也簡化了變電站二次接線。

二、壓變配電綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)相關(guān)現(xiàn)狀

（一）壓變配電綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢

在充分利用自動化控制技術(shù)、信息處理和傳輸技術(shù)的情況下，通過計算機軟硬件系統(tǒng)或自動裝置代替人工進行各種運行作業(yè)，提高變電站運行、管理水平。目前的變電站綜合自動化系統(tǒng)具有以下幾個特點。首先，比較突出的特點就是站內(nèi)自動化及無人值班站的接入系統(tǒng)，不僅提高了效率，同時也減少了資源浪費。其次是推行保護、測量、控制一體化設計，自動化的運行管理系統(tǒng)[2]。同時，高標準的電磁兼容性能也是技術(shù)提高的一大關(guān)鍵。此外，智能化的一次設備以及網(wǎng)絡化的二次設備，全以太網(wǎng)無瓶頸的快速響應系統(tǒng)等等都是新式壓變配電綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢所在。

（二）管理節(jié)能經(jīng)濟效益分析

在大部分的高耗能企業(yè)中，主要從優(yōu)化變壓器運行方式和車間班組級能耗分析與管理來實現(xiàn)節(jié)能降耗。在相關(guān)的研究資料中，曾經(jīng)指出，韶關(guān)冶煉廠，主要由63000kVA、110kV變壓器6套給全廠負載供電，每年上交電費高達6.8億元?，F(xiàn)場實測表明，該廠每年有1.7億度的電能損失，網(wǎng)損率達13%左右，經(jīng)過實地調(diào)研該廠能量管理措施欠缺，造成其電能損失嚴重?？梢姡磕甑慕?jīng)濟損失是非常之大的。而在實驗中，操作者用變壓器經(jīng)濟運行系統(tǒng)可在該廠中減少一臺變壓器投運，降低其空載損耗，實現(xiàn)投運變壓器的經(jīng)濟運行，降低變壓器的附加銅耗，經(jīng)預測年節(jié)能達1400余萬元。在以上的相關(guān)資料中，我們能夠充分分析出，在高電能損耗的企業(yè)中，如果能夠?qū)崿F(xiàn)變壓器的降低損耗，則對于整個企業(yè)的持續(xù)均衡發(fā)展具有十分重要的意義。

（三）車間班組級電力能耗分析與管理效益分析

通過相關(guān)數(shù)據(jù)的能耗分析和處理中，對班組之間的能耗進行比較，并且根據(jù)相關(guān)標準制定獎懲模式，提高作業(yè)人員的節(jié)能意識，并將其轉(zhuǎn)化在實際的操作之中，從而，優(yōu)化班組管理。在相關(guān)資料分析中，在韶關(guān)冶煉廠變電站有空調(diào)、電熱爐、洗衣機等用電設備。采用車間班組級電力能耗分析與管理系統(tǒng)管理前，電耗無法監(jiān)管，電能浪費嚴重，采用車間班組級電力能耗分析與管理系統(tǒng)管理后，在倒班時刻對站內(nèi)四個班組值班期間的用電總量進行了縱向、橫向比較分析，并制定了相應的獎懲措施，有效杜絕了電能浪費現(xiàn)象。統(tǒng)計結(jié)果表明采用車間班組級電力能耗分析與管理系統(tǒng)管理后，此類生活用電設備使用合理，班組員工節(jié)能意識增強，預計平均每個車間一年節(jié)能20萬余元。韶關(guān)冶煉110kV站共12個車間，即能節(jié)能上百萬元。在資料的相關(guān)調(diào)查以及數(shù)據(jù)分析中，我們可以看到在能耗企業(yè)中，提高工作人員的節(jié)能意識，同時并且根據(jù)相關(guān)標準制定獎懲模式，能夠充分調(diào)動企業(yè)的積極性，并且十分有利于企業(yè)的持續(xù)均衡發(fā)展，提高企業(yè)效益，減少成本，節(jié)約資源，促進企業(yè)發(fā)展。

三、關(guān)于節(jié)能降耗的相關(guān)意見

（一）企業(yè)自身

首先，從數(shù)據(jù)的處理、存儲以及應用數(shù)據(jù)流等相關(guān)信息，分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。同時，研制相關(guān)對象的數(shù)據(jù)庫，給整個系統(tǒng)進行充分的研究，并針對企業(yè)研究的相關(guān)數(shù)據(jù)，研制了一套企業(yè)自身的集成節(jié)能管理系統(tǒng)。分析變壓器運行方式的數(shù)據(jù)對企業(yè)的不同電壓等級母線及各饋線的供用電情況進行統(tǒng)計，以每個車間內(nèi)的班組為單位，對其值班期間的用電總量進行縱向、橫向比較分析，為管理者制定相應的獎懲措施提供依據(jù)，實現(xiàn)企業(yè)車間班組級的精細化節(jié)能管理，采用多策略協(xié)同數(shù)據(jù)采集，多通道進行數(shù)據(jù)發(fā)布等方法，以滿足變電站實時性要求。同時也可以達到節(jié)能降耗的目的，為企業(yè)帶來了一定的經(jīng)濟效益，并且滿足了監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息處理的快速性、可靠性、一致性和共享性。

（二）配電網(wǎng)節(jié)能降耗綜合管理系統(tǒng)

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，專業(yè)性的技術(shù)人員也越來越多，企業(yè)配電網(wǎng)的相關(guān)運行水平也在大幅度提升，對于變電站綜合自動化系統(tǒng)的要求也在變化，為了進一步減少能耗，同時也可以提高企業(yè)經(jīng)濟效益，基于實時潮流的全局無功優(yōu)化調(diào)度將是本系統(tǒng)下一步的研究方向，通過實時數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺，分析出無功潮流，便于變電站供電網(wǎng)實時全局無功優(yōu)化調(diào)度。

在多智能體遺傳優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合多智能體系技術(shù)，實現(xiàn)配電網(wǎng)“全方位、多方面”的綜合節(jié)能降耗。首先，綜合各種體系系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，包括綜合管理結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，節(jié)能設備的結(jié)構(gòu)模型以及多智能結(jié)構(gòu)體系的模型[3]。然后，充分利用現(xiàn)代實時技術(shù)，將保護、監(jiān)視、控制、遠動等功能統(tǒng)一協(xié)調(diào)，從而建設綜合保護與監(jiān)控系統(tǒng)。不僅降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時也可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率以及電能管理水平。搭建了綜合自動化系統(tǒng)硬件平臺，節(jié)能效果也是極其明顯的。

結(jié)語

我國當前的電能損耗極其嚴重，因此企業(yè)的節(jié)能減排對于企業(yè)和社會的可持續(xù)發(fā)展具有極其重要的意義。本文針對大型企業(yè)配電網(wǎng)由于存在大量低功率因數(shù)的工業(yè)設備而產(chǎn)生的能耗等相關(guān)問題進行分析并探討，壓變配電綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)事宜，能夠有效地減少資源浪費，促進社會可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]唐淑兵.低壓變配電綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2013，33：119-120.

[2]劉潔.配電綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)在機場航站樓的應用[J].智能建筑電氣技術(shù)，2016，04：52-57.

[3]張紹先.供配電綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)在馬頭洗選廠的應用[J].機電信息，2015，12：44-45.