现阶段,为了保证电力系统的可靠性和安全性,电力公司必须在变电站自动化建设中提出智能要求,并使用智能设备来改善变电站自动化建设的控制技术。同时,还要采用智能技术管理方法,改善电力系统中变电站自动化的运用水平,促进变电站自动化的开发,从而降低变电站发生故障的可能性。
一、变电站电力系统自动化智能控制作用
(一)确保电力系统稳定
变电站的电力系统承担着稳定输出电力的责任,现在变电站的电力系统正在不断扩大,对电源稳定性的要求越来越高,因此需要有效管理电力系统。以往的电力系统管理主要采用手动控制方式,虽然具体的问题可以详细处理,但其管理效率低,人事费用过高。通过引入自动化智能控制技术,在整个过程中无需使用人工操作,就能及时获知智能监控各个电力系统运行中发生的问题,大大减轻了电力系统的潜在安全风险,保证了电力系统的稳定运用。
(二)提升操作安全性
对于电力公司来说,管理变电站的电力系统伴随着一定程度的危险。当长期使用的设备出现线路老化、损失等问题时,会发生相应的故障,因此维护人员需要前往现场检测并解决故障,而在故障的发现和处理过程中,面临着非常大的操作风险。通过导入自动化智能控制,可以及时收集、分析、处理电力系统内所有设备的线路状态数据,如果发现异常问题,会自动给出警告和提示,帮助员工快速处理故障,大幅提高管理操作的安全性。
(三)提高电力系统管理效率
导致变电站的电力系统发生故障的原因有很多,当发现故障后,需要相关的工作人员尽快查明故障的原因,然后进行紧急处理。这个过程需要员工们具备专业性和技术性的能力,并得到相应的测试设备的支持。想要精准地找到故障原因,需要应用各种各样的方法,由于整个故障排除工作复杂且费时,所以当故障较多时所花费的时间也会变长,安全问题也会变大。而将自动化智能控制技术导入电力系统中后,电力系统的设备层、站控层和间隔层的状态将被自动监控,同时这些部件的工作参数将定期被收集和整理,一旦出现问题可以及时通知工作人员,找到故障点。这样一来,电力系统的管理就会变得容易,电力系统管理的效率也能得到大幅提高。
二、变电站自动化中智能控制措施
(一)设备层
在变电站自动化的智能控制手段中,设备层主要控制包含输入电路和电动机电路的构成设计在内的变电站设备,在将本地操作和运行操作标准化的同时,确保了智能控制状态下的远程监控和智能控制手段能够独立工作。在设备层中运行的对象有很多,例如初级设备、智能组件、终端设备等,所有的这些都需要在智能控制下才能支持变电站的自动化。智能控制的设备层,通过引进计算机控制系统,促进了智能控制的开发,更好地满足了变电站自动化的需要。目前,应用设备级智能控制手段,可以完成电容器库、变压器、总线栏的自动运行,并使用智能保护方式对变电站的自动运行进行标准化。在智能控制对策中,与变电站自动化设备水平的运用相结合,能够在变电站自动化的现场进行数据计算,收集变电站的运用数据,保证了智能控制的精度和安全性。
(二)间隔层
在智能控制策略中,间隔层被划分为通信接口单元和保护测量控制单元两个部分,其在变电站的自动化中有着重要作用。在间隔层智能控制措施中,可以建立长期有效的信息通道,并积极绕过设备层的设备进行操作,这充分反映了上下连接的作用,体现了变电站整体自动化和变电站的结构状态。智能控制非常重视电力系统变电站的自动化建设,更重要的是其能调整间隔层的运行,明确间隔层功能,为智能控制提供了良好的条件和平台。
(三)站控层
变电站的自动化对站控层智能控制提出了一些实际要求。站控层主要适用于变电站的后台监控,能够支持变电站完成远程监控。在变电站自动化的运用中,站控层可以在收集相关运用数据的同时,处理背景数据,提高站控层操作系统的实际能力。在智能控制中,站控层能将异常的或超出极限的状况及时报告给工作人员,并完成与设备层的智能通信。在站控层的智能控制战略中,需使用数据分析和自动监控进行自我诊断和修复,使主机、工作站和远程控制设备都能显示出智能操作的特性。站控层是变电站自动化控制的中心,直接负责变电站的监控和发布。在智能控制的构建中,站控层具备信息软件,方便于图像数据的生成,同时,能够扩大智能变电站的开发范围。
三、智能变电站自动化控制方式
(一)集中式
这个方法使用得比较广泛,在很多领域中都能看到。根据计算机的功能,扩展I/O接口,利用此接口收集正确信息。针对模拟量的情况,在信息收集结束后,必须马上处理,并使用电脑进行监控。需要指出的是,这种类型的结构并不会因为操作而依赖于单个计算机,而是需要多台计算机的共同合作。每个电脑都有自己的任务,以监控计算机为例,其任务集中在信息监控上,同时还需应对当前断路器遇到的各种紧急情况。
(二)分布式
与集中型相比,这个结构最显著的特征是功能性高,具有可扩展性。电脑不是只有一台,并且各有各的功能,可以让计算机独立工作,然后终端系统对计算机内所有类型的数据进行计数。但是,数据收集实际上不会妨碍计算机的操作。通过该结构,可以处理同一期间的多个数据集,效率相对较高,即使在短时间内追加了大量的新数据,系统也不会崩溃。除上述内容外,如果单独的一个模块发生故障,其他模块仍可以自由工作,维持系统的稳定。考虑到上述方法的优点,其经常在具有高度维护水平的智能变电站中被使用。但是,有一点不能忽视,那就是变电站不能把电压设定得太高,否则其适用性就会消失,出现各种各样的新问题。
(三)分布分散式
从逻辑的角度来看,该结构系统可以将自动化控制分层,一个是变电站层,另一个是间隔层。在某些情况下,有人将其分成三层,与前面两层相比,还有另一个通信层。实际上,系统是基于组件或断路器之间的间隔而设计的,所有需要装备在断路器上的收集、控制和保护功能,都配备有一个或多个测量及控制单元。测量控制单元可以设置在断路器柜或间隔附近,通信时可以使用光缆,这个系统的导入表明了变电站已经开始面向自动化,减少了电缆的频繁使用。当发送信息时,电缆会面临一定程度的电磁干扰,而这个系统相对来说可靠性高,维护方便,可以在运行中扩展。实际上,很多现场工作都是由制造商自己进行的,这种结构方法有以下几个独特的优点:①维持适用性。②安装间隔单元。③软件控制功能强大。④二次构成更加简单。⑤避免电缆的使用。⑥结构可靠性较高,组合灵活,维护非常方便。
四、结束语
变电站自动化中的智能控制措施,是变电站建设和开发的要求,在我国电力系统的构建中,需要根据变电站自动化的实际情况,制定智能控制战略,有效构建智能控制系统。并且,在此基础上实现智能控制,积极应用于变电站中,提高变电站的自动化水平,避免功能上的问题,还要不断改善智能控制战略,保证其不干扰到变电站的自动化。