變電站電力系統(tǒng)自動化智能控制技術研究

楊希云，趙彥博

(呼和浩特供電局,內蒙古 呼和浩特 010050)

隨著社會經濟與科學技術的發(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，并且隨著相關技術人員對變電站電力系統(tǒng)自動化技術的不斷研究，我國的變電站電力系統(tǒng)自動化技術已經得到了良好的發(fā)展與提升，并且在實際使用過程中還與計算機技術、電子通信技術、網絡技術等新先進技術進行了融合，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，推動了社會經濟的發(fā)展，并且變電站自動化技術還在向著智能化、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與先進的科學技術進行了不斷的結合，得到了不斷的更新，并且被廣泛地應用在了電力系統(tǒng)中。實現(xiàn)變電站電力系統(tǒng)自動化，可以對變電站內部不同設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)的應用，以及IEC61850國際標準的誕生，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支持。其中智能控制技術在電力系統(tǒng)中主要使用在對專家系統(tǒng)的完善與設計中通過建立相關知識庫，在運用推理機保障設備與作業(yè)之間足夠匹配，并最終通過對學習機的設計使后期的知識獲取得到實現(xiàn)。就當前階段來說，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，我國的變電站已經基本上實現(xiàn)了四遙功能，即遙測、遙控、遙信、遙調，并且在部分網省公司中220kV變電站已經進行了無人值班，且所占比例極高，與此同時，可以對設備的運行狀態(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在繼保、安穩(wěn)控制等相關技術方面已經處于國際領先地位。

1.2 專家系統(tǒng)，推理機

推理機的設計在信息管理控制中屬于重要的專家控制部分，其設計充分體現(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)庫基礎的保證下，使用目標對推理機進行控制，使推理機運行之后再通過機械設備的特點進行智能評估，從而在數(shù)據(jù)庫中尋找到與目標相匹配的知識，最終使其轉換為指導目錄元素。因此，推理機的書籍對變電站設備進行自動匹配作業(yè)目標以及設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)，學習機

學習機的設計主要就是將信息反饋收集以后進行分析從而積累經驗的過程。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，學習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)智能控制的應用

2.1 設備層

通過對電機回路、饋線回路等不同的回路進行設備配置設計，不但可以使設備就地運行操作得到實現(xiàn)，還可以使遠程監(jiān)視與控制得到實現(xiàn)，并且其相關功能在進行操作時有著獨立性，獨立性中主要包括一次設備的智能組件構成的智能設備、智能終端、光纜等相關設備，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)展中對設備層進行強化，只有進行了強化才可以使設備層中電容器組、微機通信等相關設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，使狀態(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備層與站控層兩者之間進行連接，從而起到一個中轉的作用，間隔層還需要對站控層與設備之間的距離問題以及設備層數(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，還可以使設備層的設備實現(xiàn)分流，從而將自身對設備層與站控層起到的中轉作用有效地發(fā)揮出來，使變電站電力系統(tǒng)在整體結構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)遠程監(jiān)控的控制中心。主要的工作內容就是對變電站產生的大量數(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程監(jiān)視與控制。另外，站控層還可以在對相關數(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工作。站控層主要由主機、操作員工作站、通信設備等組成。另外，站控層作為主要的控制中心，不但可以對電力系統(tǒng)進行調度與監(jiān)控，其自身還具備了數(shù)據(jù)庫維護軟件以及應用開發(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)智能控制建設建議

3.1 在對電力系統(tǒng)自動化進行建設時，應該對建設成本進行有效控制

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備，還需要對相關技術人才進行培養(yǎng)，使人才可以對設備進行有效運用，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)自動化建設中，還需要按照相關標準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)進行設計以及運行中制定相關的接口標準，從而避免引進的外來保護設備與監(jiān)控設備之間出現(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準進行制定時，必須要保證與國際化標準以及行內標準相符。只有按照相關標準進行建設，才可以對設備的有效運行進行保證，從而避免設備資源出現(xiàn)不必要的浪費。

3.3 在進行變電站電力系統(tǒng)自動化建設時，還需要加強對技術型管理人才的培養(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)高素質的人才。而在對技術型管理人才進行培養(yǎng)時，要使人才參與到自動化建設中的每一個環(huán)節(jié)，從而使管理人員可以對相關設備的操作方式以及功能技術得到更好的掌握，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 結束語

通過變電站電力系統(tǒng)自動化控制技術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進行應用，可以使人力成本得到有效降低，并在對電力設備進行控制時更加安全穩(wěn)定，相信隨著相關技術人員進行深入研究，可以使我國的電力系統(tǒng)發(fā)展的更加先進，可以為我國經濟的發(fā)展提供可靠的支持與幫助。