變電站自動化技術(shù)發(fā)展趨勢

時間:2022-05-29 08:59:35

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變電站自動化技術(shù)發(fā)展趨勢

摘要:闡述了變電站綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計原則以及相關(guān)技術(shù),分析了變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式,研究了變電站綜合自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞:變電站;綜合自動化技術(shù);網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

在21世紀,國民生產(chǎn)生活均離不開電力資源的輔助,電力資源在國民生產(chǎn)、生活中發(fā)揮著不可替代的作用,必須大力加強電網(wǎng)建設(shè)工程。首先,和傳統(tǒng)變電站管理系統(tǒng)相比,變電站綜合自動化系統(tǒng)頗具先進性與高效性,能夠借助本地計算機通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多個信號的替換,并使用新的基于微機的新二次設(shè)備進行替換。其次,變電站與電纜的連接有效推進了變電站的自動化發(fā)展,實現(xiàn)了變電站無人值守管理與無人值守運行,大幅度縮小了變電站占地面積,降低了變電站設(shè)計與維護管理成本,有效提升了變電站運行管理的安全性與可靠性。再次,變電站綜合自動化系統(tǒng)兼具功能集成化、運行監(jiān)管屏幕化、結(jié)構(gòu)分布微機化以及運行管理信息化等特征,充分發(fā)揮該系統(tǒng)的作用不僅可以確保變電站管理工作的穩(wěn)定性與安全性,而且有助于提升變電站運行的技術(shù)水平和管理質(zhì)量。

1變電站綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計原則

1)將調(diào)度作為中心設(shè)計思想。設(shè)計完善的變電站綜合自動化系統(tǒng),必須將調(diào)度作為中心設(shè)計原則,使調(diào)度中心成為變電站綜合自動化系統(tǒng)的重要子系統(tǒng)。從整體結(jié)構(gòu)來分析,調(diào)度中心并非獨立的系統(tǒng),它需要和其他子系統(tǒng)相結(jié)合才能充分發(fā)揮電力資源調(diào)度作用。2)配置分散式系統(tǒng)原則。在配置變電站綜合自動化分散式系統(tǒng)的過程中,必須恪守其配置原則,經(jīng)過間隔層完成電能傳輸工作,切記使用網(wǎng)絡(luò)或者上位機進行傳輸。3)恪守遠方與就地控制原則。在國內(nèi),不少地方變電站均需工作人員值守,所耗費的人力資源成本較高,節(jié)約該成本,實現(xiàn)變電站綜合自動化,則必須恪守遠方與就地控制原則,構(gòu)建遠程自動化控制子系統(tǒng)與就地控制模式,以此加強變電站自動化管理。4)堅持無人值班管理原則。提升變電站自動化管理效果,組建無人管理變電站,必須堅持無人值班管理原則,設(shè)計無人值班站系統(tǒng),全面優(yōu)化系統(tǒng)軟硬件。5)正確使用交流采樣技術(shù)。設(shè)計完善的變電站綜合自動化系統(tǒng),必須正確使用交流采樣技術(shù),以此降低TA與TV的負載,全面提升測量精度。此外,應(yīng)充分發(fā)揮交流采樣技術(shù)的集成功能,取消控制屏,運用計算機做好信息監(jiān)測工作,實現(xiàn)信號的一次采集與多次使用[1]。

2變電站綜合自動化系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)

1)信息采集處理技術(shù)。實現(xiàn)信息自動化采集與處理是變電站自動化管理系統(tǒng)的核心基礎(chǔ),構(gòu)建完善的變電站綜合自動化系統(tǒng),必須充分引入信息采集處理技術(shù),正確采集模擬數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)和變電站進線端與輸出端的功率,準確獲取脈沖量,做好電能統(tǒng)計與調(diào)整工作。2)自我保護技術(shù)。自我保護技術(shù)是確保變電站自動化系統(tǒng)安全運行的支撐技術(shù)體系,構(gòu)建變電站自動化系統(tǒng),必須充分運用自我保護技術(shù),做好電能調(diào)度變更與控制電壓的保護工作。變電站自動化系統(tǒng)自我保護技術(shù)通常被應(yīng)用于自動開關(guān)與設(shè)備接收完系統(tǒng)信息之后,與此同時,自我保護技術(shù)能夠輔助變電站自動化系統(tǒng)準確定位故障發(fā)生位置與類型,并及時做好修復(fù)工作。3)數(shù)據(jù)庫技術(shù)。變電站自動化系統(tǒng)中所運用的數(shù)據(jù)庫技術(shù)對數(shù)據(jù)存儲管理工作所發(fā)揮的作用至關(guān)重要,簡而言之,數(shù)據(jù)庫技術(shù)不僅能做好數(shù)據(jù)資源的歸檔與整理工作,而且能夠?qū)崿F(xiàn)電流、電壓與溫度等相關(guān)數(shù)據(jù)信息的有效存儲。目前,變電站自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫所包含的數(shù)據(jù)主要包括三種類型,分別是基本數(shù)據(jù)、對象數(shù)據(jù)、歸檔數(shù)據(jù),相對而言,更改前與更改后的電流、電壓及其運行狀態(tài)等相關(guān)數(shù)據(jù)均為基本數(shù)據(jù),設(shè)備運行過程中所產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)結(jié)合成果則稱作對象數(shù)據(jù),實現(xiàn)基本數(shù)據(jù)與對象數(shù)據(jù)的統(tǒng)一整理所整合的數(shù)據(jù)屬于歸檔數(shù)據(jù)。

3變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式

1)集中分布模式。目前,變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式分為三種,集中分布模式為第一種,該結(jié)構(gòu)模式主導(dǎo)下的自動化設(shè)備配有多個CPU處理器,能夠輔助自動化設(shè)備同時操作多條指令。集中分布式結(jié)構(gòu)模式可以實現(xiàn)不同設(shè)備在局域網(wǎng)管理體系下的有效連接,集合各類功能,使設(shè)備便于操控。而且,集中分布模式主導(dǎo)下的所有設(shè)備功能模塊互不干擾,獨立性極為良好,為設(shè)備的檢修工作帶來了諸多便利。2)集中式結(jié)構(gòu)模式。與集中分布模式不同的是,變電站自動化系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)集中式結(jié)構(gòu)模式僅配有一個CPU處理器,因而,在數(shù)據(jù)采集、傳輸與處理工作中,只需要一臺計算機就能完成這些作業(yè)。此外,集中式結(jié)構(gòu)模式所主導(dǎo)的人工操作通常有多個任務(wù),需要的人力成本較高,因此僅僅適用于小規(guī)模的變電站中,這樣方能盡量節(jié)約人工成本。3)分散式分布結(jié)構(gòu)模式。分散式分布結(jié)構(gòu)模式的基礎(chǔ)是集中式分布結(jié)構(gòu)模式,在構(gòu)建這種結(jié)構(gòu)模式的過程中必須對變電站設(shè)備實施多層次劃分,通常,需要將變電站設(shè)備劃分為兩層或者三層結(jié)構(gòu),一般情況下,兩層結(jié)構(gòu)主要包括變電站的主體層與間隔層,三層結(jié)構(gòu)則是在主體層與間隔層之間添加了技術(shù)層。從狹義視角來看,間隔層大多用于測量自動化技術(shù)參數(shù)和存放監(jiān)控設(shè)備,當(dāng)前變電站設(shè)備中的所有技術(shù)單元均是通過局域網(wǎng)來實現(xiàn)連接,以此控制外部環(huán)境因素對電磁波的負面干擾。分散式分布結(jié)構(gòu)模式可以全面提升數(shù)據(jù)信息的準確性,有效解決單一模塊故障所帶來的整體模塊干擾問題,并充分融入各種先進的新型技術(shù)。

4變電站綜合自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

目前,變電站綜合自動化技術(shù)已日臻成熟,政府部門應(yīng)協(xié)同電力企業(yè)大力加強對高壓設(shè)備的監(jiān)測力度,以此確保變電站系統(tǒng)的安全運行。不僅要將變電站信息輸送至調(diào)度中心,提交給繼電保護工程師,而且要將這些信息準確傳送至檢修維護中心,這樣方能從根本上解決變電站安全運行問題。雖然在傳統(tǒng)管理模式下,各部門之間的交流次數(shù)偏少,但是隨著變電站自動化管理技術(shù)的發(fā)展,必須充分運用信息技術(shù)搭建信息交流平臺與信息交流系統(tǒng),從而有效促進各部門的交流[2]。從微觀視角來看,變電站綜合自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢集中體現(xiàn)在以下四個方面:1)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的同步采集與處理。未來的變電站綜合自動化技術(shù)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息采集與處理工作的同步進展,從而有效節(jié)約工作時間,提高數(shù)據(jù)管理工作的準確性。2)數(shù)據(jù)規(guī)劃界面更為合理。未來的變電站自動化系統(tǒng)可以實現(xiàn)操作界面的規(guī)范化與標準化管理,對操作界面進行統(tǒng)一,以此減少維修工作量與設(shè)備維護成本。3)實現(xiàn)了在線監(jiān)控。未來的變電站自動化系統(tǒng)能夠有效實現(xiàn)在線監(jiān)控,確保數(shù)據(jù)信息的高速傳輸,有效避免電磁波對設(shè)備的負面干擾。4)實現(xiàn)了可視化多媒體的監(jiān)控系統(tǒng)。未來變電站綜合自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)可視化多媒體監(jiān)控系統(tǒng),有效提升信息傳輸效率,滿足變電站對系統(tǒng)緊急控制的需求,及時收集和反饋數(shù)據(jù)信息,并將所收集的數(shù)據(jù)信息準確存儲到計算機系統(tǒng)之中,以方便各個工作部門與工作人員對數(shù)據(jù)進行評價和審核。

5結(jié)語

促進變電站綜合自動化技術(shù)的良好發(fā)展,提升變電站安全管理效率,必須恪守變電站綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計原則,引入各種先進的技術(shù)因素,不斷完善變電站綜合自動化系統(tǒng)。

參考文獻

[1]陳晨.對220kV綜合自動化變電站電氣二次設(shè)計的探討[J].建材與裝飾,2012(30):189-191.

[2]孔祥倫.簡述變電站綜合自動化系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢[J].通訊世界,2014(8):77-78.

作者:曹雪 單位:西山煤電(集團)有限責(zé)任公司發(fā)電分公司