110kV變電站無人值班綜合自動化控制系統(tǒng)改造分析

王世飛

摘要：隨著電力體制的不斷改革，越來越多的電力企業(yè)將自動化控制系統(tǒng)應用到無人值班建設與改造之中，提升值班工作效率。本文從綜合自動化控制系統(tǒng)110kV變電站無人值班改造原則、改造策略等方面進行分析，希望可以起到一定借鑒意義。

關鍵詞：變電站;110kV;無人值班;自動化;控制

前言

自動化控制系統(tǒng)通過相應系統(tǒng)的設計與完善，為110kV電網集中調度的實現提供了技術支持，進一步促進我國無人值班110kV變電站的發(fā)展與完善。越來越多的電力企業(yè)開始關注相應的綜合自動化控制系統(tǒng)設計，以加速自身110kV變電站無人值班改造，進一步促進電網相關工作效率的提升。

1.綜合自動化控制系統(tǒng)優(yōu)勢及原則——110kV變電站無人值班

1.1綜合自動化控制系統(tǒng)優(yōu)勢

自動化控制系統(tǒng)應用對于提升110kV變電站工作質量具有重要意義。首先，自動化控制系統(tǒng)可以促進智能化110kV電網監(jiān)控體系建設。自動化控制系統(tǒng)可以通過多種系統(tǒng)結構設計，運用非線性、不確定模型、學習結構等復雜系統(tǒng)，智能化監(jiān)測電網運行情況，及時對110kV電網出現故障進行反饋，并在必要時采取相應的措施對電網故障進行處理，提升電網可靠性。其次，綜合自動化系統(tǒng)可以減輕人員工作壓力。通過自動化系統(tǒng)可以將原本需要人為對110kV電網監(jiān)測的工作，利用系統(tǒng)實現，減輕相關電網工作人員的工作壓力。另外通過綜合自動化系統(tǒng)在110kV電網監(jiān)測上還可以避免由于人員疲累等產生的監(jiān)測誤差，提升電網監(jiān)測準確率。再次，利用自動化綜合系統(tǒng)可以提升電網可靠性。電力企業(yè)運用綜合自動化系統(tǒng)，推動無人值班改革的同時，可以利用自動化綜合系統(tǒng)準確快速進行電網故障診斷與部分故障處理工作，減小由于電網故障對用戶用電造成的不利影響，提升電網可靠性。

1.2綜合自動化控制系統(tǒng)原則

電力企業(yè)在110kV電網無人值班改革中，應用自動化控制系統(tǒng)需要遵循一定原則，以確保無人值班改革質量，真正實現提升電網質量的目的。一般自動化控制系統(tǒng)在設計上需要遵循以下原則：（1）經濟性。在變電站無人值班自動化控制系統(tǒng)改造上要充分考量各影響因素，避免盲目改造，對改造成本進行控制，確保系統(tǒng)的經濟實用性。（2）便利性。在系統(tǒng)設計中，盡可能使用遙控操作設計，通過遙控控制方便相應故障診斷與處理，加快故障處理速度，方便相關電網工作人員電網維護工作開展。（3）可行性。利用自動化控制系統(tǒng)改造無人值班變電站時需要立足電力企業(yè)、變電站、資金、設備等具體情況，對改造方案的合理性、可靠性、安全性等全面分析，避免改造與實際不符再次拆建情況出現。（4）技術性。110kV電網無人值班變電站運用的自動化控制系統(tǒng)需要符合相應技術要求，軟件上符合IOS相關開放系統(tǒng)的規(guī)定，在硬件上各接口、零件、結構等符合相應國際標準。（5）可靠性。110kV電網無人值班變電站改造上需要堅持可靠性原則，確保改造可以滿足整體電網調度使用的需要，確保電網穩(wěn)定安全運行。

2.綜合自動化控制系統(tǒng)改造策略——110kV變電站無人值班

2.1 110kV變電站無人值班自動化控制系統(tǒng)總體設計方案

在綜合自動化控制系統(tǒng)改造設計上，遵循以上改造設計原則，注重相應成本控制與技術控制，以提升電網可靠性，并結合現有變電站的實際情況。首先，需要根據110kV實際情況明確自動化控制系統(tǒng)的主要改造方向。在110kV變電站自動化控制系統(tǒng)改造方面，充分尊重經濟性與可行性原則，結合電網實際運行中具體問題，針對性制定自動化控制系統(tǒng)改造方案，明確自動化系統(tǒng)改造內容。在改造方向上，注重設備裝置、分層分布結構優(yōu)化、CPU質量提升等方面的改造。在改造方向上注重相應繼電保護、信號傳輸、控制等設備與裝置的革新，為自動化系統(tǒng)的全面升級與改造提供必要支持。在設備裝置改造更新的同時，結合微機技術實現110kV變電站信息共享平臺打造與完善，提升電網監(jiān)測質量，促進電網可靠性提升。相關技術人員在改造中可以運用操作監(jiān)視、微機化等屏幕化結構，滿足分布分層需要，提升控制系統(tǒng)應用效率。在CPU質量提升上，擴展原有計算機CPU，適當增加CPU接口數量提升計算機集中配屏質量，提升控制系統(tǒng)控制能力，使得自動化控制配套結構可以滿足系統(tǒng)改造需要。其次，需要構建并完善相應的監(jiān)控中心。在監(jiān)控中心完善上可以利用SCADA系統(tǒng)完善的方式，提升系統(tǒng)在110kV電網監(jiān)控方面的水平，實現對110kV變電站的集中控制與集中監(jiān)視，提升電網監(jiān)控質量?？梢岳肧CADA系統(tǒng)在綜合化自動控制系統(tǒng)構建操作隊，主要負責110kV變電站相應監(jiān)控片區(qū)的運行維護、操作等事項處理工作。根據電網實際情況成立相應的監(jiān)控分站，分站將收集到的相關電網信息傳輸至值班室，確保110kV電網自動監(jiān)控功能的落實。

2.2 110kV變電站軟件改造設計（自動控制系統(tǒng)）

軟件屬于自動化控制系統(tǒng)的重要部分，其對系統(tǒng)是否可以完成多種形式的監(jiān)控與處理工作，起著至關重要的作用，在軟件改造設計上，相關技術人員需要注重有步驟進行，確保軟件優(yōu)化質量，促進110kV變電站相應的無人值班自動化控制水平提升。第一步，明確軟件模塊設計內容，相關設計人員結合變電站無人值班系統(tǒng)設計目標與110kV變電站實際設備情況，明確相應自動控制系統(tǒng)軟件模塊具體包括調度模塊、計算模塊、數據庫模塊、管理（報文）模塊、信息（實時）合成模塊、處理（規(guī)約）模塊、界面（人機）模塊等，并根據這些模塊的差異分別進行優(yōu)化。例如，在管理模塊完善中需要確保處理模塊是以網絡接口處理為對象，是對相應的網絡數據進行狀態(tài)與連接維護。其次，根據設計總體方案明確110kV電網軟件設計要求。在軟件設計中需要明確相應要求，包括軟件設計標準等，以科學指導整個自動化控制系統(tǒng)軟件設計工作，提升控制系統(tǒng)質量。

2.3 110kV變電站硬件改造設計（自動控制系統(tǒng)）

硬件的改造可以為軟件改造提供必要的硬件支持，在硬件改造上往往需要根據相應自動化控制系統(tǒng)整體目標而確定，最優(yōu)化確保硬件與軟件的協調性，提升系統(tǒng)控制水平。在系統(tǒng)硬改造上包括視頻監(jiān)控、信息采集、綜合等系統(tǒng)調度硬件改造等。首先，視頻監(jiān)控相關硬件改造。視頻監(jiān)控硬件，需要提升網絡安全性，對變電站音頻和視頻等信號進行處理，轉變信號形式，統(tǒng)一為數據信號，可以利用先進網絡結構，對數據進行管理與存儲，使得110kV變電站無人值班成為現實。其次，信息采集硬件改造。信息采集建立分布、分層式結構，確保自動化控制系統(tǒng)可以對110kV變電站內設備進行監(jiān)視、保護、控制測量等，另外該采集結構還需要支持相應通信協議，符合網絡開放性的相關技術要求。再次，綜合系統(tǒng)硬件改造。110kV變電站主站調度系統(tǒng)采用SCADA系統(tǒng)，并利用通信渠道擴展，RTU、GSP等技術，實時對10kV變電站與電網情況，進行遠程維護與診斷，確保綜合系統(tǒng)質量^[3]。

結束語

綜上所述，綜合自動化控制系統(tǒng)改造的需要結合110kV變電站與電網的實際情況，從總體設計方案、軟件改造設計、硬件改造設計等方面全面提升系統(tǒng)質量，實現變電站無人值班自動控制系統(tǒng)優(yōu)化。

參考文獻

[1]孫昌穩(wěn)， 崔賢茂. 變電站綜合自動化控制系統(tǒng)的改造和優(yōu)化[J]. 安徽電力， 2018， v.35;No.142（02）：44-45+53.

[2]嚴雨哲. 基于通訊管理機的變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究與應用[J]. 科技視界， 2019， 000（004）：112-113.

[3]彭志強， 張琦兵， 蘇大威. 基于GSP的變電站監(jiān)控系統(tǒng)遠程運維技術[J]. 電力自動化設備， 2019， 039（004）：210-216.