區(qū)惠濂

摘 要：智能化變電站的推廣是電力系統(tǒng)改革的重要革新和體現(xiàn)，是電力系統(tǒng)改革不斷深化和發(fā)展的重要舉措，滿足了人們?nèi)找嬖鲩L的高品質(zhì)高標準電力需求和對電網(wǎng)現(xiàn)代化、信息化、智能化以及網(wǎng)絡(luò)化的管理建設(shè)。電力系統(tǒng)自動化智能控制將充分發(fā)揮變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)的各項功能，從而保障變電站運行的穩(wěn)定性和可靠性。

關(guān)鍵詞：變電站；電力系統(tǒng)；智能控制

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）23-0085-01

隨著電力系統(tǒng)的不斷革新深化和改革，對于變電站電力系統(tǒng)穩(wěn)定性能的監(jiān)控已經(jīng)越來越科學化、技術(shù)化和極具迫切性，舊式人工管理模式已經(jīng)無法適應(yīng)先進的技術(shù)管理，電網(wǎng)規(guī)模的擴大所帶來的大量故障都促使著電力系統(tǒng)自動化智能控制技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用。因此本文對當前變電站電力系統(tǒng)自動化發(fā)展現(xiàn)狀進行簡要分析，并在此基礎(chǔ)上提出進一步設(shè)計闡述及對一些常見故障的處理方法。

1 電力系統(tǒng)智能控制發(fā)展現(xiàn)狀

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，近10年來我國電力行業(yè)得以快速發(fā)展，變電站自動化技術(shù)得以不斷更新并廣泛應(yīng)用，變電站電力系統(tǒng)自動化的應(yīng)用對于方便變電站內(nèi)部各類設(shè)備運行和操作的監(jiān)控有著明顯的推動作用，其自動化智能控制技術(shù)能有效地收集大量的數(shù)據(jù)和信息，并利用計算機進行高速處理，有利于故障的分析處理、運行操作的實時監(jiān)控，切實保障了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全。從1984年第一套微機保護到2000年第一套專家系統(tǒng)的應(yīng)用，隨著IEC61850國際標準的誕生，變電站電力系統(tǒng)的自動化實現(xiàn)了智能管理接替人工管理，大大縮減了人力資源投入成本，并適應(yīng)于系統(tǒng)發(fā)展的趨勢和要求，以遠程監(jiān)視和控制的手段為電力系統(tǒng)的擴大規(guī)?；峁┝思夹g(shù)保障。智能控制在電力系統(tǒng)中的有效應(yīng)用在于專家系統(tǒng)的設(shè)計和完善，并通過對知識庫的建立，運用推理機來進行設(shè)備作業(yè)匹配，并通過學習機的設(shè)計來實現(xiàn)后期的知識獲取，總的來說，我國目前變電站的智能控制發(fā)展現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

①國內(nèi)變電站基本實現(xiàn)遙測、遙控、遙信、遙調(diào)的四遙功能，部分網(wǎng)省公司的220 kV變電站無人值班比例達85%以上，設(shè)備運行狀態(tài)可以實時在線檢測和控制，繼保、安穩(wěn)控制等技術(shù)處在國際領(lǐng)先水平。

②專家系統(tǒng)：推理機。推理機的設(shè)計作為信息管理系統(tǒng)中重要專家控制部分，其設(shè)計充分體現(xiàn)了人工智能的理念，在事先形成全面的資源整合而形成豐富的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)之上，以目標驅(qū)動控制來保障推理機運行，通過對機械設(shè)備特點的智能評估確定目標，便于搜索在資源庫中尋找到與之匹配的知識。推理機的設(shè)計實際上是對相關(guān)數(shù)據(jù)進行整合分析并匹配，進而轉(zhuǎn)換成指導目錄元素。推理機的設(shè)計對于變電站設(shè)備自動匹配作業(yè)目標和自動運行有著很強的實用性，其實質(zhì)在于積累全面的專家知識，通過知識庫來存儲專家的經(jīng)驗，繼而運用專家的知識來進行推理。

③專家系統(tǒng)：學習機。學習機的設(shè)計實際上是對信息反饋收集后的一個分析并積累經(jīng)驗的過程，設(shè)計以手工知識獲取、半自動知識獲取以及自動知識獲取來收集在檢修過程中出現(xiàn)的信息資源以及信息反饋。學習機設(shè)計不僅擁有多元化的知識獲取功能，還具有人性化的操作技能，在對知識庫進行維護時采用了人工維護和智能維護兩種模式，能夠有效實現(xiàn)知識庫的半自動、全自動更新并不斷豐富。

2 電力系統(tǒng)智能控制的應(yīng)用

2.1 智能控制的配置及功能

變電站電力系統(tǒng)自動化智能控制的結(jié)構(gòu)配置要求考慮企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模以及監(jiān)控的管理方法來確定，一般而言，結(jié)構(gòu)配置可分為設(shè)備層、間隔層、站控層三個部分。

2.1.1 設(shè)備層

以進線回路、電機回路、饋線回路等回路進行設(shè)備配置設(shè)計，既能實現(xiàn)就地運行操作，又能實現(xiàn)遠程監(jiān)視和控制，其操作功能相對具有獨立性，主要包括一次設(shè)備和智能組件構(gòu)成的智能設(shè)備、合并單元、智能終端、光纜等。以計算機控制系統(tǒng)發(fā)展的快速及更新速度來看，我國在設(shè)備層強化功能的舉措是必然的，現(xiàn)有的設(shè)備層能夠完成的功能主要包括對電容器組、母線和變壓器的保護與控制、保護微機通信、保護系統(tǒng)接地、保護現(xiàn)場整定數(shù)據(jù)計算，最為重要的是，其對于變電站的數(shù)據(jù)采集的保護，能夠保障狀態(tài)量、模擬量、脈沖量和數(shù)字量的實效、精確和安全。

2.1.2 間隔層

主要有保護測控單元、通信接口單元等，具有聯(lián)系設(shè)備層和站控層兩者起中轉(zhuǎn)作用的間隔層，其能有效解決因站控層與設(shè)備間的距離問題和設(shè)備層的設(shè)備數(shù)量較多無法直接與站控層建立通信的問題，間隔層的建立能有效的延長通信距離，并能分流設(shè)備層設(shè)備，在承上啟下的中轉(zhuǎn)作用體現(xiàn)下，讓變電站電力系統(tǒng)自動化的整體結(jié)構(gòu)變得更加清晰和明確。

2.1.3 站控層

作為后臺監(jiān)控的站控層是實現(xiàn)遠程監(jiān)控的控制中心，通過對變電站大量數(shù)據(jù)進行收集處理不斷完善后臺操作系統(tǒng)，并且具備越限報警和異常狀態(tài)報警系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)與設(shè)備層間的通信，并且在不斷優(yōu)化的人機界面上進行遠程監(jiān)視和控制，在通過相關(guān)數(shù)據(jù)的分析處理之后能自動進行監(jiān)控系統(tǒng)的自我診斷以及自我修復，主要包括主機、操作員工作站、遠動通信設(shè)備等。總而言之，站控層作為控制中心，負責整個電力系統(tǒng)的調(diào)度和監(jiān)控。此外，站控層還配置了數(shù)據(jù)庫維護軟件、圖形庫生成軟件及開發(fā)應(yīng)用軟件。

2.2 電力系統(tǒng)智能控制建設(shè)建議

電力系統(tǒng)自動化的建設(shè)是一項龐大的長期的項目，在建設(shè)中要求有技術(shù)和專業(yè)人才作為支撐，尤其在設(shè)備配置上和技術(shù)設(shè)計上都要做到人性化設(shè)計，以便于后期實現(xiàn)自動智能化管理。因此在實際建設(shè)中應(yīng)該注意到以下幾點：

①從建設(shè)成本上來看，電力系統(tǒng)自動化建設(shè)時應(yīng)該在保證電能質(zhì)量的基礎(chǔ)上以提高自動化運行的可靠性和經(jīng)濟性為根本目的，要實現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全監(jiān)控，因此在建設(shè)施工時要減少占地面積、降低工程造價和運行費用；在硬件配置上要簡化，盡量培養(yǎng)一批能夠熟練使用引進的國外設(shè)備的人才，以減少資源浪費；在后期維護工作中要通過制定詳細的檢修更新計劃，以降低維護運行的成本。

②控制保護接口的標準制定，與國際標準制定的情況比較，我國在控制保護接口標準的制定上尚不完善，因此在電力系統(tǒng)的設(shè)計、運行中需要制定一個控制保護接口的標準，有效地解決由于外來引進保護設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備操控不當所引起的設(shè)備不知如何連接和如何通信等問題。控制保護接口標準的制定要符合國際化標準或者工業(yè)的行內(nèi)標準，要制定相關(guān)標準，以保證設(shè)備的有效運行，減少設(shè)備資源不必要的浪費。在IEC61850標準應(yīng)用過程中，各設(shè)備供應(yīng)廠家在聯(lián)調(diào)及調(diào)試階段，出現(xiàn)存在模型不統(tǒng)一、配置工具不統(tǒng)一等問題，影響了現(xiàn)場調(diào)試進程。因此需要繼續(xù)補充完善IEC61850標準的工程應(yīng)用規(guī)范，并實現(xiàn)配置工具的標準化設(shè)計。

③技術(shù)型管理人才的培養(yǎng)，變電站電力系統(tǒng)自動化智能控制并不是真正意義上的無人管理，在整個監(jiān)控鏈的終端依然是由人在掌控，這就是遠程監(jiān)控的真正涵義，因此對于人才的要求也就大大提高了。培養(yǎng)人才要從參與自動化建設(shè)的每個程序做起，要求管理人員掌握相關(guān)設(shè)備的操作方法及其功能，并且能夠通過自身所學的技能知識和站控層收集分析的相關(guān)數(shù)據(jù)進行監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)的維護和更新，以不斷優(yōu)化智能監(jiān)控的自動化系統(tǒng)，并且讓終端操作更為人性化。

參考文獻：

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