關(guān)于變電站電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)電力安全運(yùn)行的對(duì)策探討,職稱論文

關(guān)于變電站電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)電力安全運(yùn)行的對(duì)策探討,職稱論文內(nèi)容摘要：在電網(wǎng)架構(gòu)中,變電站既是電力傳輸?shù)闹匾?jié)點(diǎn),也是電氣自動(dòng)化應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵所在,站內(nèi)有著大量的電力設(shè)備,需借助于其自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制,進(jìn)而更好的保障電力安全運(yùn)行。本文首先就變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)造予以分析,討論了電氣自動(dòng)化的詳細(xì)應(yīng)用,并提出電力安全運(yùn)行保障相關(guān)措施,以期對(duì)電力安全與發(fā)展有所幫助。本文關(guān)鍵詞語(yǔ)：變電站;電氣自動(dòng)化;電力安全;運(yùn)行;AnalysisofSubstationElectricalAutomationandPowerSafeOperationLiangYabinPowerSupplyBranch,ShanxiFenxiMining(Group)Co.,Ltd.Abstract：Inthepowergridarchitecture,substationisnotonlyanimportantnodeofpowertransmission,butalsothekeytotheapplicationandrealizationofelectricalautomation.Therearealargenumberofpowerequipmentsinthesubstation,whichneedtobemonitoredandcontrolledbyitsautomaticcontrolsystem,soastobetterensurethesafeoperationofpower.Firstly,thispaperanalyzesthestructureofsubstationelectricalautomationsystem,discussesthespecificapplicationofelectricalautomation,andputsforwardrelevantmeasurestoensurethesafeoperationofpower,inordertohelpthesafetyanddevelopmentofpower.經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)電力需求呈持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),促使電力變電站的建設(shè)規(guī)模不斷增長(zhǎng)。而在電網(wǎng)長(zhǎng)期建設(shè)經(jīng)過中,傳統(tǒng)變電站往往在自動(dòng)化程度上有所欠缺,其供電安全性與可靠性也達(dá)不到當(dāng)代化電網(wǎng)建設(shè)要求,同時(shí)還存在占地較大的問題,勢(shì)必對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)化改造,建立具有高度自動(dòng)智能的當(dāng)代化變電站。由于大量高壓設(shè)備的存在,其在長(zhǎng)期運(yùn)行中難免會(huì)有缺陷或故障出現(xiàn),為實(shí)現(xiàn)運(yùn)行設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制的效果提升,更應(yīng)重視電氣自動(dòng)化的應(yīng)用,相關(guān)企業(yè)需不斷加大先進(jìn)電力技術(shù)設(shè)備的引進(jìn),切實(shí)提高電力安全運(yùn)行水平。下面將針對(duì)變電站電氣自動(dòng)化相關(guān)問題展開詳述。1.變電站電氣自動(dòng)化概述(1)自動(dòng)化應(yīng)用的必要性很多變電站建設(shè)較早,采取的還是傳統(tǒng)變電站運(yùn)行形式,不僅變電設(shè)備容量較為有限,與持續(xù)增長(zhǎng)的電力需求產(chǎn)生矛盾,而且自動(dòng)控制水平較低,電能質(zhì)量與運(yùn)行安全缺乏保障,總而言之,傳統(tǒng)變電站往往受限于較低的自動(dòng)化程度,使得變電設(shè)備運(yùn)行質(zhì)效處于較低水平,已成為當(dāng)代電網(wǎng)發(fā)展急需解決的關(guān)鍵性問題。為此,近年來大量傳統(tǒng)變電站的綜自改造計(jì)劃被提上議程,各式先進(jìn)變電設(shè)備、測(cè)控裝置及光纖電纜進(jìn)行了大量的應(yīng)用,使得變電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)愈加靈敏且高效,也顯著提高電能質(zhì)量。除此之外,自動(dòng)化應(yīng)用,使得占地較大的老式變電設(shè)備得以更替,使得變電站建設(shè)所需場(chǎng)地面積更小,對(duì)緩解電網(wǎng)建設(shè)用地及投資壓力有很大幫助。(2)電氣自動(dòng)化與電力安全運(yùn)行的關(guān)系在當(dāng)代變電站建設(shè)中,設(shè)備更具先進(jìn)性與多樣性的特點(diǎn),設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與運(yùn)行控制的基礎(chǔ)便是電氣自動(dòng)化,而設(shè)備安全更是電力安全運(yùn)行的重要基礎(chǔ),電氣自動(dòng)化應(yīng)用的根本目的便是要改善傳統(tǒng)變電站在供電安全、效率及電能質(zhì)量保障中的劣勢(shì)。在實(shí)際應(yīng)用中,變電站電氣自動(dòng)化改造是依托二次設(shè)備開展的,不直接作為電能傳輸通道,而是以控制與監(jiān)測(cè)模塊而存在,不僅能監(jiān)測(cè)分析電力運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性,還能夠根據(jù)科學(xué)控制策略,通過控制開關(guān)類設(shè)備動(dòng)作,進(jìn)而保證電力網(wǎng)架整體安全性。在電力應(yīng)用普及的今天,供電可靠性關(guān)系著社會(huì)穩(wěn)定與發(fā)展,這對(duì)電力安全運(yùn)行要求頗高,勢(shì)必要重視電力系統(tǒng)自動(dòng)化改造與提升,以使得電力運(yùn)行愈加可控且安全。2.變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成(1)系統(tǒng)框架在變電站自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中,其構(gòu)造構(gòu)造多為分層分布式,通?？煞譃?一是間隔層,其功能主要為借助傳感器等裝置監(jiān)測(cè)變電站內(nèi)各設(shè)備運(yùn)行狀況,而且還具備操作控制功能,用于重要設(shè)備的保衛(wèi)或控制;二是網(wǎng)絡(luò)層,主要用于數(shù)據(jù)傳輸,基本構(gòu)成為以太網(wǎng);三是站控層,作為自動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵,能夠?qū)崿F(xiàn)站內(nèi)設(shè)備的監(jiān)控、指令下發(fā)、故障告警與分析等,還有的具備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備參數(shù)的在線修改功能。(2)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能,各層級(jí)硬件的配置要合理且齊備,而且要采取冗余配置的方式。通常站控層所需硬件設(shè)備有服務(wù)器、五防系統(tǒng)、監(jiān)控機(jī)等;網(wǎng)絡(luò)層則主要是通信設(shè)備,如交換機(jī)、光纜等;間隔層則主要是直流系統(tǒng)、電量采集及保衛(wèi)設(shè)施等。(3)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)變電站電氣自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)軟件是其控制核心,可實(shí)現(xiàn)站端數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、分析、控制等眾多功能。在設(shè)計(jì)時(shí),要知足各模塊功能要求,主要有:一是A/D采集模塊,用于站端電網(wǎng)運(yùn)行信息的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換;二是計(jì)算機(jī)處理模塊,則是對(duì)所收集的站端數(shù)據(jù)予以分析和處理,并且還具備可視化的人機(jī)交互功能;三是I/O模塊,也就是將控制信號(hào)與現(xiàn)場(chǎng)接點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的有效辨別;四是計(jì)量模塊,主要是作為一次設(shè)備傳輸電量的實(shí)時(shí)采集。3.變電站電氣自動(dòng)化詳細(xì)應(yīng)用(1)數(shù)據(jù)的采集與處理變電設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的基礎(chǔ),而且設(shè)備數(shù)據(jù)的采集與處理不需要人為介入,自動(dòng)控制系統(tǒng)可自主完成相關(guān)業(yè)務(wù)。為實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),需借助電氣自動(dòng)控制系統(tǒng),到達(dá)對(duì)數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性要求,并對(duì)站端數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,以便制定正確的設(shè)備控制策略,這對(duì)于電力運(yùn)行安全極為關(guān)鍵。通常所需采集數(shù)據(jù)主要為站內(nèi)設(shè)備的電流與電壓,還能進(jìn)行其他電力數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,可對(duì)變電站設(shè)備負(fù)載變化、電壓異常等情況進(jìn)行可靠監(jiān)視,如若有設(shè)備異常工況出現(xiàn),可借助于實(shí)時(shí)采集的運(yùn)行數(shù)據(jù),及時(shí)匯總分析出故障象征及部位等關(guān)鍵性信息,進(jìn)而方便后續(xù)排障與維修的開展,進(jìn)而保障電力運(yùn)行安全。(2)自動(dòng)化操作與控制在電網(wǎng)建設(shè)中,變電站規(guī)模與數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng),而且受土地資源限制多遠(yuǎn)離市區(qū),傳統(tǒng)的單純依靠人工運(yùn)維與操控的方式,在詳細(xì)執(zhí)行上更為困難,勢(shì)必要采取自動(dòng)控制策略,進(jìn)而顯著提高變電站設(shè)備操作與控制的效率,這也同時(shí)具體表現(xiàn)出出電氣自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)。通過對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化改造,使其同時(shí)具備數(shù)據(jù)采集上傳與設(shè)備狀態(tài)控制等功能,基本上可知足多數(shù)變電設(shè)備不斷運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)化的需要,這對(duì)電力事故的處置極為關(guān)鍵。而若因設(shè)備故障而難以保證操作的自動(dòng)化,或者是變電設(shè)備需停電檢修的情況下,則應(yīng)由運(yùn)維人員到站操作,雙管齊下,共同保障站內(nèi)設(shè)備安全,知足變電設(shè)備檢修與維護(hù)的需求。(3)防雷接地技術(shù)由于站內(nèi)存在很多戶外高壓設(shè)備,而且站內(nèi)出線與線路桿塔相連,存在較高的直擊雷與雷電侵入的風(fēng)險(xiǎn)。在變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)建中,也要完善防雷接地等設(shè)計(jì),避免雷擊感應(yīng)對(duì)變電設(shè)備及控制系統(tǒng)的損害。在電力安全運(yùn)行保障中,防雷接地也是必要的技術(shù)措施,同樣可應(yīng)用自動(dòng)控制策略。在實(shí)際應(yīng)用中,要結(jié)合變電站整體構(gòu)造以及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)防雷接地裝置種類及型號(hào)予以合理選擇,并將其設(shè)于適宜的位置,確保其防雷接地效果的可靠發(fā)揮。(4)保衛(wèi)及接地選線裝置變電站運(yùn)行中往往面臨很多故障威脅,短路會(huì)造成短時(shí)大電流進(jìn)而具有較高毀壞性,接地則會(huì)使母線電壓較長(zhǎng)時(shí)間處于異常狀態(tài),較為考驗(yàn)變電設(shè)備絕緣水平。為此,在站內(nèi)自動(dòng)控制系統(tǒng)中,要采取正確的保衛(wèi)策略,合理安裝并設(shè)置保衛(wèi)及接地裝置。這樣即便有電力故障發(fā)生,可以及時(shí)予以切斷并發(fā)出告警,提高電力故障整體的響應(yīng)與處置速度。除此之外,自動(dòng)控制系統(tǒng)還能對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,進(jìn)而對(duì)故障給出愈加明確的結(jié)論,可有效縮小故障排查范圍,縮短故障停電的時(shí)長(zhǎng),更好的保障電力供給安全。4.電力安全運(yùn)行保障措施在電網(wǎng)持續(xù)發(fā)展與建設(shè)中,供電服務(wù)質(zhì)量提升的基礎(chǔ)便在于電力安全運(yùn)行,而為實(shí)現(xiàn)該目的,要從信息技術(shù)、自動(dòng)控制、運(yùn)行管理及技術(shù)培訓(xùn)等多方面加以強(qiáng)化,盡可能的提高電力安全運(yùn)行的整體水平。相關(guān)措施如下:(1)強(qiáng)化信息技術(shù)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展,使得電力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸具有更高層次的實(shí)時(shí)性與安全性,顯著提高變電站運(yùn)行監(jiān)測(cè)與控制的效率。在變電站自動(dòng)化改造與建設(shè)中,要結(jié)合先進(jìn)信息技術(shù),對(duì)傳統(tǒng)變電站控制系統(tǒng)予以改造,充分借助通信與計(jì)算機(jī)技術(shù),構(gòu)建電力運(yùn)行高效自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò),提高電力運(yùn)行監(jiān)測(cè)、分析與控制的自動(dòng)化與智能化程度,為變電站安全提供有力保障,不斷推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè),發(fā)揮信息技術(shù)在電力運(yùn)行中的優(yōu)勢(shì)。(2)加大自動(dòng)控制設(shè)備投入隨著技術(shù)發(fā)展,新一代站用自動(dòng)控制設(shè)備不斷研發(fā),將其應(yīng)用于變電站改造或建設(shè),可實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)、安全、可靠運(yùn)行。而先進(jìn)自動(dòng)控制設(shè)備往往意味著高成本,但相應(yīng)的其對(duì)電力安全運(yùn)行所產(chǎn)生的綜合價(jià)值更高層次。為此要加大設(shè)備成本投入,及時(shí)對(duì)站內(nèi)自動(dòng)設(shè)備予以更新,提高其自動(dòng)控制與管理效能。而且,還應(yīng)重視自動(dòng)控制設(shè)備的維護(hù)與管理,強(qiáng)化變電設(shè)備維護(hù)投入,及時(shí)排查自動(dòng)設(shè)備隱患缺陷,使其具備愈加優(yōu)良的自動(dòng)控制性能,全面保障系統(tǒng)安全。(3)完善電力運(yùn)行管理變電站的安全與穩(wěn)定離不開相關(guān)運(yùn)行管理工作,由于自動(dòng)控制設(shè)備并不能保證完全可靠,也存在故障或異?？赡?再加上站內(nèi)出線、設(shè)備等在多重因素下故障概率較高,只要建立完善的電力運(yùn)行管理體系,才能使設(shè)備運(yùn)維責(zé)任得以落實(shí),實(shí)現(xiàn)變電設(shè)備高效穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí),電力運(yùn)行管理制度及標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí)也要到位,要求常態(tài)化開展設(shè)備巡檢,降低自動(dòng)控制設(shè)備故障對(duì)電力安全的危害性。(4)重視技術(shù)及運(yùn)維人員培訓(xùn)變電站設(shè)備更新?lián)Q代速度較快,很多先進(jìn)自動(dòng)控制設(shè)備不斷被引入,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)及運(yùn)維人員培訓(xùn),確保其把握自動(dòng)控制裝置的設(shè)置、操作及異常排查等技能,以便后續(xù)變電站運(yùn)維與設(shè)備故障缺陷處理工作的高效開展,這也是電力運(yùn)維工作開展的必然要求。相關(guān)企業(yè)為保障設(shè)備運(yùn)行安全,不僅單純依靠設(shè)備廠商的維護(hù),因其很難保證電力故障處理的及時(shí)性,必然要強(qiáng)大本身氣力,重視變電運(yùn)行技術(shù)及運(yùn)維人員的培訓(xùn),建設(shè)電力運(yùn)維的高素質(zhì)隊(duì)伍,對(duì)電力安全運(yùn)行帶來更有力的保障。5.結(jié)束語(yǔ)綜上所述,為知足經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求,不僅電力設(shè)施建設(shè)規(guī)模極大增長(zhǎng),而且電氣自動(dòng)化水平不斷提升,各類智能化無人值守變電站不斷涌現(xiàn),顯著提高變電站設(shè)備運(yùn)維及操作控制效率,對(duì)電力安全運(yùn)行提供更大保障。電氣自動(dòng)化在變電站運(yùn)行中的數(shù)據(jù)采集處理、操作控制、保衛(wèi)、防雷接地等方面也有眾多應(yīng)用。但同