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(yīng)用到無人值班建設(shè)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(jìn)行分析，希望可以起到一定借鑒意義。

關(guān)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(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與完善，為110kV電網(wǎng)集中調(diào)度的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)支持，進(jìn)一步促進(jìn)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(guān)注相應(yīng)的綜合自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以加速自身110kV變電站無人值班改造，進(jìn)一步促進(jìn)電網(wǎng)相關(guān)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(yīng)用對于提升110kV變電站工作質(zhì)量具有重要意義。首先，自動化控制系統(tǒng)可以促進(jìn)智能化110kV電網(wǎng)監(jiān)控體系建設(shè)。自動化控制系統(tǒng)可以通過多種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)用非線性、不確定模型、學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)等復(fù)雜系統(tǒng)，智能化監(jiān)測電網(wǎng)運(yùn)行情況，及時(shí)對110kV電網(wǎng)出現(xiàn)故障進(jìn)行反饋，并在必要時(shí)采取相應(yīng)的措施對電網(wǎng)故障進(jìn)行處理，提升電網(wǎng)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(wǎng)監(jiān)測的工作，利用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，減輕相關(guān)電網(wǎng)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(wǎng)監(jiān)測上還可以避免由于人員疲累等產(chǎn)生的監(jiān)測誤差，提升電網(wǎng)監(jiān)測準(zhǔn)確率。再次，利用自動化綜合系統(tǒng)可以提升電網(wǎng)可靠性。電力企業(yè)運(yùn)用綜合自動化系統(tǒng)，推動無人值班改革的同時(shí)，可以利用自動化綜合系統(tǒng)準(zhǔn)確快速進(jìn)行電網(wǎng)故障診斷與部分故障處理工作，減小由于電網(wǎng)故障對用戶用電造成的不利影響，提升電網(wǎng)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(wǎng)無人值班改革中，應(yīng)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(zhì)量，真正實(shí)現(xiàn)提升電網(wǎng)質(zhì)量的目的。一般自動化控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上需要遵循以下原則：（1）經(jīng)濟(jì)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(jìn)行控制，確保系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。（2）便利性。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，盡可能使用遙控操作設(shè)計(jì)，通過遙控控制方便相應(yīng)故障診斷與處理，加快故障處理速度，方便相關(guān)電網(wǎng)工作人員電網(wǎng)維護(hù)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(shí)需要立足電力企業(yè)、變電站、資金、設(shè)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(shí)際不符再次拆建情況出現(xiàn)。（4）技術(shù)性。110kV電網(wǎng)無人值班變電站運(yùn)用的自動化控制系統(tǒng)需要符合相應(yīng)技術(shù)要求，軟件上符合IOS相關(guān)開放系統(tǒng)的規(guī)定，在硬件上各接口、零件、結(jié)構(gòu)等符合相應(yīng)國際標(biāo)準(zhǔn)。（5）可靠性。110kV電網(wǎng)無人值班變電站改造上需要堅(jiān)持可靠性原則，確保改造可以滿足整體電網(wǎng)調(diào)度使用的需要，確保電網(wǎng)穩(wěn)定安全運(yùn)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(shè)計(jì)方案

在綜合自動化控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)上，遵循以上改造設(shè)計(jì)原則，注重相應(yīng)成本控制與技術(shù)控制，以提升電網(wǎng)可靠性，并結(jié)合現(xiàn)有變電站的實(shí)際情況。首先，需要根據(jù)110kV實(shí)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(jīng)濟(jì)性與可行性原則，結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)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(nèi)容。在改造方向上，注重設(shè)備裝置、分層分布結(jié)構(gòu)優(yōu)化、CPU質(zhì)量提升等方面的改造。在改造方向上注重相應(yīng)繼電保護(hù)、信號傳輸、控制等設(shè)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(shè)備裝置改造更新的同時(shí)，結(jié)合微機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)110kV變電站信息共享平臺打造與完善，提升電網(wǎng)監(jiān)測質(zhì)量，促進(jìn)電網(wǎng)可靠性提升。相關(guān)技術(shù)人員在改造中可以運(yùn)用操作監(jiān)視、微機(jī)化等屏幕化結(jié)構(gòu)，滿足分布分層需要，提升控制系統(tǒng)應(yīng)用效率。在CPU質(zhì)量提升上，擴(kuò)展原有計(jì)算機(jī)CPU，適當(dāng)增加CPU接口數(shù)量提升計(jì)算機(jī)集中配屏質(zhì)量，提升控制系統(tǒng)控制能力，使得自動化控制配套結(jié)構(gòu)可以滿足系統(tǒng)改造需要。其次，需要構(gòu)建并完善相應(yīng)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(wǎng)監(jiān)控方面的水平，實(shí)現(xiàn)對110kV變電站的集中控制與集中監(jiān)視，提升電網(wǎng)監(jiān)控質(zhì)量?？梢岳肧CADA系統(tǒng)在綜合化自動控制系統(tǒng)構(gòu)建操作隊(duì)，主要負(fù)責(zé)110kV變電站相應(yīng)監(jiān)控片區(qū)的運(yùn)行維護(hù)、操作等事項(xiàng)處理工作。根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際情況成立相應(yīng)的監(jiān)控分站，分站將收集到的相關(guān)電網(wǎng)信息傳輸至值班室，確保110kV電網(wǎng)自動監(jiān)控功能的落實(shí)。

2.2 110kV變電站軟件改造設(shè)計(jì)（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(guān)重要的作用，在軟件改造設(shè)計(jì)上，相關(guān)技術(shù)人員需要注重有步驟進(jìn)行，確保軟件優(yōu)化質(zhì)量，促進(jìn)110kV變電站相應(yīng)的無人值班自動化控制水平提升。第一步，明確軟件模塊設(shè)計(jì)內(nèi)容，相關(guān)設(shè)計(jì)人員結(jié)合變電站無人值班系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)與110kV變電站實(shí)際設(shè)備情況，明確相應(yīng)自動控制系統(tǒng)軟件模塊具體包括調(diào)度模塊、計(jì)算模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、管理（報(bào)文）模塊、信息（實(shí)時(shí)）合成模塊、處理（規(guī)約）模塊、界面（人機(jī)）模塊等，并根據(jù)這些模塊的差異分別進(jìn)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(wǎng)絡(luò)接口處理為對象，是對相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)與連接維護(hù)。其次，根據(jù)設(shè)計(jì)總體方案明確110kV電網(wǎng)軟件設(shè)計(jì)要求。在軟件設(shè)計(jì)中需要明確相應(yīng)要求，包括軟件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等，以科學(xué)指導(dǎo)整個(gè)自動化控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)工作，提升控制系統(tǒng)質(zhì)量。

2.3 110kV變電站硬件改造設(shè)計(jì)（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(jù)相應(yīng)自動化控制系統(tǒng)整體目標(biāo)而確定，最優(yōu)化確保硬件與軟件的協(xié)調(diào)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(diào)度硬件改造等。首先，視頻監(jiān)控相關(guān)硬件改造。視頻監(jiān)控硬件，需要提升網(wǎng)絡(luò)安全性，對變電站音頻和視頻等信號進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)變信號形式，統(tǒng)一為數(shù)據(jù)信號，可以利用先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理與存儲，使得110kV變電站無人值班成為現(xiàn)實(shí)。其次，信息采集硬件改造。信息采集建立分布、分層式結(jié)構(gòu)，確保自動化控制系統(tǒng)可以對110kV變電站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、保護(hù)、控制測量等，另外該采集結(jié)構(gòu)還需要支持相應(yīng)通信協(xié)議，符合網(wǎng)絡(luò)開放性的相關(guān)技術(shù)要求。再次，綜合系統(tǒng)硬件改造。110kV變電站主站調(diào)度系統(tǒng)采用SCADA系統(tǒng)，并利用通信渠道擴(kuò)展，RTU、GSP等技術(shù)，實(shí)時(shí)對10kV變電站與電網(wǎng)情況，進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)與診斷，確保綜合系統(tǒng)質(zhì)量^[3]。

結(jié)束語

綜上所述，綜合自動化控制系統(tǒng)改造的需要結(jié)合110kV變電站與電網(wǎng)的實(shí)際情況，從總體設(shè)計(jì)方案、軟件改造設(shè)計(jì)、硬件改造設(shè)計(jì)等方面全面提升系統(tǒng)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)變電站無人值班自動控制系統(tǒng)優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)

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

[3]彭志強(qiáng)， 張琦兵， 蘇大威. 基于GSP的變電站監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程運(yùn)維技術(shù)[J]. 電力自動化設(shè)備， 2019， 039（004）：210-216.