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变电站电气自动化技术要点探索

工业技术

28 2015年21期变电站电气自动化技术要点探索

陈浩

华东送变电工程公司,上海 201803

摘要:我国的变电站自动化发展水平快速提高,变电站自动化的研究体现在多个方面,既包括110 kV及以下电压等级的无人值班的目标,也有220 kV向少人值班的目标迈进。但是考虑到现实情况,在中低压的一些小型变电站,取消传统模式,即继电保护和监测屏等,而是用综合自动化的方式代替。这一举措不但提升了运行效率,而且减少了人力资源。

关键词:变电站;电气自动化;技术要点

中图分类号:TM63;TM76 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)21-0028-02

变电站的电气自动化对于整个电力系统的电气自动化都非常重要。变电站自动化的实现将大大提高整个电力系统的自动化水平,提高电网的安全可靠性。随着科学技术的不断发展,自动化技术在变电站中得到了越来越广泛的应用。

1 变电站电气自动化技术

电气自动化技术在电力系统工作中的各个环节中渗透,使变电站逐步摆脱了电力运行中人为操作的局面,给变电站的整体运行面貌带来了质的改变。电气自动化帮助科研人员开展实时仿真工作。使用电气化驱动技术,可以在更大程度上实现暂时状态和稳定状态的同步存在,这使得同步实验成为了可能。为系统运行提供了大量的精确数据,增加了实验的精准度。在这种仿真的环境中,工作人员可以进行更多的电力装置测试,有助于帮助科研人员建立起一个混合型的实时仿真实验室。当今时代,几乎每个行业都离不开电力的使用,失去电力系统的支持,许多行业将陷入瘫痪的境地。电力的广泛使用对电力系统的安全性和自动化程度都提出了极高的要求。电气自动化相关技术是电力系统智能化的重要组成部分,能够帮助工作人员更精确地进行系统运行设计工作,并能代替人力做到更精确的系统运行故障分析。这种智能化的控制方式,使得电力系统的运行更加高效准确。这种高度安全的自动化运行体系,使电力系统的服务能力迈上了一个新的台阶。

电气化的自动化是指综合的自动化,此系统的构建可以有效的提高供电质量以及电压的合格率,同时保证变电站的安全、可靠的运行。综合利用了一二次设备的技术以及直流交流电源,危机监控系统综合了模拟屏、变送器屏、仪表、控制屏以及中央信号系统。系统中的各子系统通过网络和总线实现连接,改变了传统的手段。同时实现了操作监视的屏幕化以及管理的智能化。

2 变电站电气自动化技术要点

在电网自动系统中,非常重要的一个组成部分就是变电站自动化,需要实现的功能有很多;对电网故障进行检测,以便对故障部分尽快隔离;对变电站运行实时信息进行采集,监视、计量和控制变电站运行情况;对一次设备状态数据进行采集,以便更好的维护一次设备;促使当地后备控制和紧急控制得到实现。主要有这些表现,在微机保护方面,保护站内所有的电气设备,如母线保护、变压器保护、电容器保护以及其他的安全自动装置,如低频减载、设备自投等等。其次是数据采集,在状态量方面,断路器状态、隔离开关状态以及变压器分接头信号等都属于这个方面的内容;各段的母线电压、线路电压以及电流和功率值等则属于模拟量;脉冲电度表的输出脉冲是脉冲量,促使电能测量得到实现。

变电站必须要始终对电力系统在运行期间的经济性原则与安全性原则严格遵守。在计算机技术、信息技术的飞快进步下,为构建新型保护技术与控制技术提供了一定的帮助,并有效解决了不少过去变电站在运行上的问题。其次,从技术层面、管理层面上看,各项技术的不断进步对于不同专业之间的协调与配合具有一定的促进作用,有利于完善电网的自动化技术。同时,在此环境下,变电站在运行上的安全性、可靠性等也会受到一定的影响[2]。以新建变电站为例,变电站必定要实施综合自动化技术,如此一来则需要逐渐的消除当中的测量监视、控制等工作,其由最先需要一部分的工作人员值班发展到无人值班。

变电站综合自动化包括诸多的结构模式,如分布式系统结构、集中式系统结构、分层分布式结构等等,在对其选择的时候,需要将需要和发展规划给充分纳入考虑范围。其中,集中处理集中布置主要是在主控制室内集中布置集控式屏、台等,分布处理集中布置是在主控制室集中布置分布式单功能设备集中组屏;分布处理分散布置则是在一次设备的机柜内布置分布式单功能设备,或者是将就地就近组屏分散布置的方式给应用过来。对于部分变电站,有着较大的容量和较多的设备进出线回路数,有着较为重要的供电地位,那么就可以将分层分布式结构的双机备用系统给应用过来,将相应的辅助功能给应用过来,如保护、测量和控制及监测等,并且远方的RTU功能也可以得到实现。对于新建的变电站,如果容量不大,有着较为简单的主接线,没有较高的供电连续性要求,那么就可以将常规的配置及前置机给取消掉,将单机系统给应用过来,促使保护、测量以及控制等功能的管理得到实现。

3 我国电气自动化的未来展望

3.1 系统平台的开放化和信息化

开放化是实现管理、决策、设计、控制和制造一体化的关键也是计算机网络实现信息实时交换和共享的重要基础设施,与外界建立一个接口实现与外界网络的连接,它广泛的被应用在电力系统各元件和局部系统的监视、调节、管理控制上,是电力系统运动技术、信息管理、调度自动化等方面的技术核心。信息化信息技术的电力设备设计、制造和运行中广泛应用的计算机优化与仿真技术在电气自动化的地位应更加突出。网络通信技术在电气工程中广泛使用以及人工智能分析的广泛应用都充分展现了信息技术在电气自动化中起到的重要作用。

3.2 系统结构通用化

企业的网络结构对于一个好的电气自动化控制系统来说能够保证企业内部的计算机监督、控制设备、财物系统之间的数据通讯快速准确安全。系统结构通用化是非常重要的企业管理者可通过内部网络对现场设备进行实时监督。

3.3 标准化的系统程序接口

标准化的程序接口在网络方面可以使用 TCP/IP 作为统一的通讯标准可以保证不同厂家之间的软硬件产品数据正常交换在与企业的管理系统、监控系统连接时至关重要的是基于硬件平台的自动化解决方案。使用Windows NT作为操作系统还解决了它们之间的通讯障碍能够使硬件可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。方便了电气自动化系统和办公系统的数据交换与共享基于Windows系统的标准和技术大大减少了工程时间和费用。

4 总结

变电站自动化技术是在原有的设备基础上经过优化,并且广泛利用信息技术和电力电子技术等现代化的技术手段,以保证电力系统安全可靠运行为目标,对变电站实现自动检测和控制的技术手段。该技术手段应用的对象包括变电站的设备和输配电线路等等。同时还包括变电站的综合自动化技术,即实现监测和数据通信等多方面合为一体的综合应用。

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