变电站电气自动化与电力安全运行研究
王成荣
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王成荣,. 变电站电气自动化与电力安全运行研究[J]. 电力研究,2021.12. DOI:10.12721/ccn.2021.157113.
摘要: 现阶段,随着社会经济发展和科技水平的不断提升,电力系统建设日益完善。变电站作为电力系统的重要组成部分之一,其运行稳定性和安全性至关重要。 由于变电站内的电气设备相对较多,为确保所有电气设备的正常运行,可在变电站内引入电气自动化技术。基于此,本文主要就变电站电气自动化与电力安全运行展开了探讨。
关键词: 变电站;电气自动化;电力安全运行;探讨
DOI:10.12721/ccn.2021.157113
基金资助:

一、变电站电气自动化对电力安全运行的重要性

变电站在电力系统中非常重要,其运行的安全和稳定直接影响电力系统运行的安全和稳定,对于变电站而言,涉及到一次设备和二次设备,一次设备包括电抗机、电缆、电动机、母线、开关、变压器等,主要功能就是对电能进行输出和分配;对于二次设备而言,主要包括监控设施、显示仪器、报警系统等,其是一次设备的辅助设备,可以及时有效的对一次设备运行情况进行监督和管理,保证整体工作的稳定性。对于变电站的电气自动化而言,就是针对二次设备而言的,在这方面引入先进的技术,这样变电站二次设备具有自动化监测和控制功能, 由此可见,变电站的电气自动化不仅可以保证变电站运行的安全和稳定,还可以有效提高电力系统的自动化水平,为以后的发展奠定坚实的基础。

二、变电站电气自动化技术的实际应用

第一,在变电站计算机监控系统中的应用。计算机监控系统可以对电力系统中有监控需要的设备进行远程监控,电气自动化技术就是通过结合计算机通讯与网络信息技术提升变电站的电力系统运行效率,超越空间的局限性,实时监控了

解设备,及时诊断调整存在的安全隐患和运行问题,从而提升电力系统的安全性与可控性,保障整个变电站电力系统稳定运行。

第二,对变电站各数据采集和处理应用。应用电气自动化技术对各种设备故障和事件播录测距;设备运行的开关跳合情况;隔离开关、断路器等状态数据; 包含脉冲、状态、模拟信号等数据进行实时监控和记录。通过对各类数据集中整合,配置设施监督各电路功能,判断电路是否存在故障,分析监控系统反馈收回的问题和隐患数据对收集得到的数据在模拟仿真的环境下进行运算处理,保护收集到的信号序列,保障运行安全,提前做好应急预案。数据的分析和处理是设备维护的关键一环。

第三,在变电站自行诊断中的应用。变电站实现自主诊断的功能得益于科技的发展和进步。在电气自动化技术与计算机信息和网络通讯技术相及作用下,对变电站中的数据采集分析处理,在模拟仿真技术下可以迅速锁定故障所在点,及时地针对故障采取紧急有效的措施,实现电气自动化技术下的人工智能化。降低故障发生概率,节约人力资源,提高工作效率,保证设备持续稳定运转。

三、变电站电气自动化的实现途径

1.系统总体框架设计

变电站电气自动化的架构设计适宜采用分层分布的方式来进行,该架构主要分为三部分:网络层、间隔层和站控层。作为整个电气架构的连接网络,网络层以工业以太网为基础。间隔层的功能是对变电站中各类一次设备在运行过程中的参数进行采集和分析,并且对设备进行保护。电气自动化架构的核心组成部分是站控层,站控层可以对电气设备进行监控和管理,功能全面,并且可以自动化识别变电站系统内部运行中的各类设备故障问题,进而维护并管理网络层、间隔层的不同硬件设备,对设备运行参数进行及时修改。

2.系统硬件设计

硬件设备是电气自动化建设的重要基础,只有硬件设备可靠,电气自动化系统才能更好的实现相应的功能。在网络层主要应用交换机、通信电缆、规约转换器、光纤接口盒等硬件设备;在站控层主要包括报警器、五防系统、监控器、服务器、GPS对时器等;而在间隔层,主要包括监控保护装置、高压开关柜、直流电源、电能采集装置等。以通信系统的硬件配置为例,数据的传输离不开硬件设备的支持,在变电站电气自动化系统中,主要采用Modbus通信协议,应用双以太网进行传输。在配置通信系统硬件设备的时候,需要考虑到配置 20%的通信量冗余,同时要用中间继电器隔离系统的开关量信号。

3.软件设计

硬件设备为软件提供必要的外部环境支持,能够确保电力系统的正常运行, 而软件是确保电气自动化运行的关键内容。一般来说,将采集到的内容经过计算机处理之后,将其转化为信号,借助功能模块来对信号进行分辨和后续的决策。 在信号的采集过程中,可以借助计算机来对数据进行分类处理,并且方便人员的获取和操控,使得线上线下实时更新,并且在之后的工作中也能够查询到之前工作产生的数据。电气自动化在变电站中加以应用,能够进一步提高数据统计的效率。

四、变电站电力安全运行措施

1.运用现代化技术进行安全管理

运用现代化技术对变电站电力运行进行安全管理,有助于实现变电站安全、 可靠地运行。利用在线监测技术监督电气设备的接触完整性和内部温度,及时发现电气设备运行过程中的问题,并对问题进行针对性解决。现代化技术的应用使电网逐渐向智能化方向发展,在人工智能技术的辅助下,一些决策系统可以科学分析电气运行中的不正常信息,并对其加以整合,使相关工作人员能够更加科学合理地做岀决策。

2.构建合理的电气自动化控制系统

变电站电气自动化控制系统工作状况会给电力的安全运行产生直接影响,因此,电力部门应结合变电站状况,构建合理的电气自动化控制系统,尤其应认真落实以下工作:首先,注重系统总体框架设计。电气自动化控制系统设计时结合变电站未来发展规划,从站控层、网络层、间隔层三方面入手进行设计,明确不同层负责的具体工作,尤其在架构总体框架时应注重功能的冗余,即便某个环节发生故障,仍不会给整个系统的正常工作产生影响;其次,确保系统硬件设计质量。硬件设备是支持系统顺利运行的关键。

3.及时判断系统中的异常反应

变电站综合自动化系统的复杂性非常高,系统中所使用的高科技手段众多, 一旦系统出现异常或故障,需要及时的对异常或故障进行诊断和处理,避免变电站的运行受到影响,或者即使停运,也能够在最短的时间内恢复正常,以便于保

证电网的正常运行。通常,工作人员应该努力提高自己的专业技能,并且能够快速判定综合自动化系统中故障,同时工作人员必须保持冷静、清晰的思路,以判断系统中的异常信息,并准确、快速的锁定故障点,从而缩小故障范围,减少故障对变电站综合自动化系统的影响,降低供电企业的经济损失。

4.加强技术管理

变电站要定期为工作人员开展专业技术培训和知识讲座,提升其专业水准和技术水平。变电站还需加强安全事故演练,提高相关管理人员的事故应急能力。 变电站还需做好设备管理工作,以确保电气设备的运行安全。因此,应加强对设计基建的管理,定期巡视电气设备的运行状况,并对其加以维护,强化对电气运行的监督管理,制定相应的电气设备维修养护方案,重点检查电气操作关键部位, 消除隐患。

结束语

总之,变电站在电力系统中发挥着重要的作用,是保证生产建设以及人们的日常生活能够使用安全、稳定的电能的关键因素。为了电气能够更好的发展,需要根据实际情况结合科学专业的知识来使用电气自动化设备,不断深入的去研究专业的知识技术,更好的去管理。同时,在管理过程当中,也要对于管理人员的专业素质进行综合提高。

参考文献

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[2]程金群.变电站电气自动化与电力安全运行探析[J].科技经济导刊, 2018, 26(35):47-49.

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