司樹華

摘 要 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會進(jìn)步飛快，用電需求越來越多，相應(yīng)的對于變電站建設(shè)帶來了沉重的壓力，作為電力系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，變電站運行穩(wěn)定性與否直接影響到我國電力供應(yīng)安全。由于變電站承載著周邊城鎮(zhèn)的供電需求，所以內(nèi)部電氣設(shè)備較多，為了能夠保證電氣設(shè)備的正常運行，引進(jìn)先進(jìn)的自動化技術(shù)是十分有必要的，能夠顯著提升電氣設(shè)備運行穩(wěn)定性，保證電力安全運行。由此，本文主要就變電站電氣自動化與電力安全運行進(jìn)行研究，結(jié)合實際情況，就其中存在的問題，提出合理的改善措施，以求更好的推動我國電力事業(yè)發(fā)展，為國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長做出更大貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】變電站 電氣自動化 安全運行

現(xiàn)代社會的發(fā)展過程中，經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的同時，對電力需求度隨之增加，變電站作為電力系統(tǒng)中重要組成部分，保證電力安全運行是十分有必要的。但是近年來，由于我國電力事業(yè)的改革，電力事故屢屢發(fā)生，這些事故的發(fā)生直接影響到社會的穩(wěn)定發(fā)展?？梢哉f，電網(wǎng)安全運行意義重大，加之電氣自動化技術(shù)在實際工作中的應(yīng)用，大量先進(jìn)電氣設(shè)備在運行中容易受到外部客觀因素的影響，所以，迫切的需要結(jié)合實際情況提出合理的預(yù)防措施。所以，加強(qiáng)對變電站電氣自動化與電力安全運行研究是十分有必要的，有助于為后續(xù)研究和實踐工作開展提供參考依據(jù)，具有十分深遠(yuǎn)的影響。

1 變電站電氣自動化對電力安全運行的意義

就電力行業(yè)本質(zhì)而言，是我國社會穩(wěn)定發(fā)展中不可或缺的組成部分，社會發(fā)展無法離開電力，同時電力作為一種清潔能源，在當(dāng)前可持續(xù)戰(zhàn)略推行的今天，具有十分深遠(yuǎn)的意義。變電站作為電力系統(tǒng)中重要組成部分，主要承擔(dān)著電流和電壓調(diào)控的職責(zé)，能否安全運行直接影響到電力系統(tǒng)整體安全，對社會穩(wěn)定發(fā)展產(chǎn)生影響。變電站中包括變壓器、電動機(jī)、電抗器、開關(guān)以及電纜等等，這些設(shè)備主要承擔(dān)著電能的傳輸和配送，還有其他的輔助設(shè)備，對這些一次設(shè)備運行狀況好壞進(jìn)行監(jiān)測，將其中存在的不安定因素及時上報進(jìn)行處理，保證設(shè)備的正常運行，維護(hù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定。在變電站應(yīng)用電氣自動化技術(shù)具有十分重要的作用，針對電力輔助設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和控制，不僅能夠有效保證變電站安全運行，解決其中存在的故障問題，降低事故發(fā)生幾率，還有助于提高電力系統(tǒng)管理水平。此外，電氣自動化能夠降低電力系統(tǒng)燃料費用，降低成本，提升電能輸送效率，提升電力企業(yè)市場競爭力，創(chuàng)造更大經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2 變電站電氣自動化實現(xiàn)途徑

變電站電氣自動化是電力行業(yè)發(fā)展的必然選擇，通過設(shè)計自動化監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)ψ冸娬局须娏υO(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和控制，對于其中存在的故障問題及時上報相關(guān)部門，予以解決，盡可能降低電力系統(tǒng)故障帶來的影響。

2.1 系統(tǒng)總體框架設(shè)計

電氣系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要分為三個部分組成，間隔層、網(wǎng)絡(luò)層以及站控層。其中間隔層主要是通過傳感器來收集站內(nèi)電力設(shè)備運行狀況，對數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行整理和分析，接收控制面板傳遞的指令，實現(xiàn)保護(hù)電力設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的作用。網(wǎng)絡(luò)層是電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，傳輸速率為1000Mbps，通訊網(wǎng)絡(luò)主要是由兩條以太網(wǎng)組成；站控層則是系統(tǒng)的核心部分，主要負(fù)責(zé)變電站內(nèi)部電氣設(shè)備的運行狀況監(jiān)控，對設(shè)備運行發(fā)布操作指令，一旦設(shè)備出現(xiàn)安全故障問題就會啟動報警功能，并對變電站內(nèi)電力設(shè)備故障問題進(jìn)行智能分析，選擇合理的方法進(jìn)行維護(hù)，保證設(shè)備正常運行。

2.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

變電站內(nèi)電力設(shè)備硬件配置需要結(jié)合實際需要，網(wǎng)絡(luò)層中包括交換機(jī)、通信電纜、光纖接口等，間隔層包括電能采集裝置、高壓開關(guān)柜、監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)，站控層則需要兩臺服務(wù)器、兩臺監(jiān)控機(jī)、一套GPS對時器等[3]。硬件之間數(shù)據(jù)源傳輸主要是采用Mod bus通信協(xié)議，采用雙以太網(wǎng)傳輸。此外，在配置電力設(shè)備硬件時，需要考慮到20%的冗余，隔離開關(guān)量信號。

2.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

電力系統(tǒng)軟件設(shè)計是實現(xiàn)電氣自動化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其中主要包括對電力設(shè)備運行數(shù)據(jù)采集和處理、監(jiān)控和報警、人機(jī)交互以及統(tǒng)計計算等多環(huán)節(jié)等。

功能模塊設(shè)計。在對電力系統(tǒng)功能模塊設(shè)計時，需要結(jié)合實際需要引進(jìn)先進(jìn)的A/D采集模塊，能夠?qū)⒉杉降碾娏餍盘栟D(zhuǎn)換為系統(tǒng)能夠識別的數(shù)字信號，防止信號受到干擾，保證信號質(zhì)量；計算機(jī)處理模塊能夠?qū)Σ杉玫降臄?shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行分析，提供人機(jī)交互界面，實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢或者操作等功能；I/O模塊則是能夠?qū)⑹艿降男盘栟D(zhuǎn)換為接點信號，進(jìn)行輸出，這個輸出模塊主要是來源于設(shè)備輔助接點，能夠?qū)ΜF(xiàn)場開關(guān)情況進(jìn)行分析和判斷；電能計量模塊則是對電能傳輸大小進(jìn)行實時統(tǒng)計和監(jiān)測。

功能接口設(shè)計。采用雙網(wǎng)口繼電保護(hù)器，分別接入電力監(jiān)控系統(tǒng)，依據(jù)電能計量設(shè)備規(guī)約，實現(xiàn)對電能數(shù)據(jù)參數(shù)的收集。由于監(jiān)控系統(tǒng)本身自帶通訊接口和報警系統(tǒng)，所以可以同其他通訊設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，為后續(xù)電力系統(tǒng)調(diào)試提供參考數(shù)據(jù)支持。

3 結(jié)論

綜上所述，變電站作為我國電力系統(tǒng)中重要的組成部分，為了能夠更好的保證電力安全運行，推行電氣自動化過程中需要結(jié)合實際需要，做出科學(xué)合理的設(shè)計，對于電力設(shè)備存在的故障問題及時上報進(jìn)行處理，為電力安全運行奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]方汀，王寬，陳佑健等.變電站綜合自動化系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試若干問題闡述[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2012，38（3）：118-121，139.

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[3]劉燕，秦雯.基于CAN總線的變電站綜合自動化系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)計[J].繼電器，2013，35（18）：54-56.

作者單位

許繼電氣股份有限公司 河南省許昌市 461000