变电站电气自动化与电力安全运行研究 李飞

发表时间:2019/12/18   来源:《基层建设》2019年第26期   作者:李飞 孙志远 孟絮絮
[导读] 摘要:在电网系统中,变电站运行的安全性在很大程度上影响着电网运行的可靠性。
        国网铜陵供电公司  安徽省铜陵市  244000
        摘要:在电网系统中,变电站运行的安全性在很大程度上影响着电网运行的可靠性。近年来,随着电力自动化技术、网络技术的发展,变电站控制系统逐渐的实现自动化,但在其运行的过程中,经常发生一些问题,影响变电站综合自动化系统运行的安全性,降低电网的供电质量,影响电网运行中的的经济效益。
        关键词:变电站;电气自动化;电力安全运行
        变电站本身就是维系电力系统正常运作的重要因素,而变电站其中又包括了各种设备,诸如一次设备、二次设备等,来完成电能的配送,实现电力状况的有效监控,为电力系统提供良好的运营空间。基于时代发展,人们对于电的需求量越来越大,对于变电站的负荷要求也越来越高,变电站电气自动化和其运行的安全性、稳定性都成为了关键。
        1基于电气自动化实现途径探究
        1.1总体框架
        变电站的总体框架一般由三部分构成,其中间断层主要传感和数据采集的重要层次,对于电力设备的保护起到了至关重要的作用,其次是网路层,网路层本身就是以传输为主,传输速率极高,为整个变电运输建立基础,最后是站控层,站控层作为变电站总体框架的核心内容,主要任务是完成对于整个电力设备运营情况的监控,包括一些指令的操作在内,可以说,间断层和网路层是站控层的组成部分,而站控层则统领大局,实时监控,同时完成对于硬件设备的修护功能。现下绝大部分变电站电力系统结构都是以上述内容为主的电力系统结构,即电力自动化通过分层分布,寻找到关键的二次设备要素,来完成整体的有效自动监控,而这就离不开对于硬件设备的设计和软件设备的设计。
        1.2硬件设计
        硬件设备的设计基于分层分布式结构进行,了解硬件设备在整个框架中的配置情况,比如,服务器、监控机都是站控层中的重要设备;通信光缆、光线接口盒、交换机等是网络层重要设备组成;监控、保护装置及电能采集装置这些都是间隔层包含的设备。变电器电子自动化硬件条件通过以上这些设备构成,在自动化中,借助网络层中通信光缆实现数据传输,使数据传输变得更为高效,配置硬件时,为保证电力运行安全,需要进行隔离对于开关量信号。通过进行硬件二次设备的设计,监控常规电力运行中的一次设备,保证其安全运行。
        1.3软件设计
        相比较硬件设计而言,软件设计才是实现自动化的关键,这是基于软件设计本身就是借助硬件设施,来完成整个运行的关键内容,而结合到具体情况中,首先是基于功能模块的设计,实现对于A/D采集以及计算机的处理。借助功能模块,能够将电流电压等一些常规采集的内容分析为可进行解读识别的信号,并且根据信号分析,作为系统性决策,来实现分辨信号以及干扰和隔离信号;其次通过对于A/D采集,实现计算机数据分析,并进行内容进行保存,将数据进行有效分类,便于在后续工作中,数据可以随时调取查询,或在线进行数据相关内容的操作,实现人机交互;最后是通过为开关量输入和输出,来实现信号的转化和输入输出,并能够有效进行档位信号的识别的分析。需要注意的还有关于电能的计量,实现实时工作,以便得到有效的统计数据。然后是对于功能接口的设计,功能接口也分为三个部分,分别是与微机继电保护装置的接口、与电能计量系统的接口以及与智能仪表的接口。其中对于保护装置的接口与其他接口不同,采用的是双网口方式,其目的在于通过双网口方式,来进行有效的全网检测,实现与监控系统的链接。电能计量的结构就是通过硬件设施中网路层的规约转化器进行电能计量设备的规约,然后实现信息的收集。而只能仪表的接口,实际上及时通讯接口,通过与站控层的报警器以及其他设备通讯数据进行链接,实现数据的协调处理,确保相关内容的有效采集和分析,以便于后期对于数据进行综合调试,以此来实现高密度高强度的监控,进而为电力安全运行提供保障措施。通过软件设备的设计,实现电力系统的二次设备自动化整合,从而实现自动化监控,最终为电力安全运行提供保障。


        2变电站电力安全运行实现途径探讨
        2.1 加强电气自动化及电力运行管理
        变电站电气自动化及电力能否安全运行受多种因素影响,除构建合理的自动化控制系统外,电力单位还应制定针对性策略,认真落实管理工作,为电气自动化及电力安全运行提供保障。首先,完善管理工作制度。工作制度是规范变电站管理人员行为的重要规范,尽管变电站已经制定了相关工作制度,但部分制度规定内容不够详细,不利于实际的落实。因此,电力单位应充分认识到变电站管理工作的变化,积极完善相关管理制度。例如,完善日常巡查制度、交接班制度等、管理人员巡查中应加强对变压器、互感器、断路器、隔离开关等电气设备设备及元件的检查,按照要求填写巡查项目登记表。同时,交接班时按照流程,做好重点位置的巡查交底工作。其次,明确管理工作目标。电力部门结合辖区变电站情况,要求变电站主要负责人制定不同阶段的管理目标,并上报主管部门。必要情况下,实施工作责任制,遵守“谁出问题、处理谁”的原则,要求管理人员恪守职责,尽心尽力,促进管理目标的圆满实现。
        2.2 构建合理的电气自动化控制系统
        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,因此,各层应使用性能优良的硬件设备。如网络层使用光纤接口、通信电缆、交换机,间隔层使用的高压开关柜、采集装置等,以及站控层使用的GPS对时器、监控机、服务器等,均应对其参数进行综合分析,确保所用设备的合理性。另外,配置电力设备硬件时应确保20%的冗余。最后,保证系统软件设计质量。软件是变电站自动化功能实现的关键,设计时应保证统计计算、人际交互、报警与监控、数据采集与处理等模块的设计。
        2.3提高变电站管理人员的综合素质
        变电站电气自动化及电力安全运行管理中,管理人员综合素质往往给电力安全运行带来严重影响,因此,电力单位应结合变电站管理人员队伍综合素质状况,制定切实可行的措施,提高管理人员专业水平,为电力安全运行提供有力的人才支撑。首先,引进高素质专业人才。变电站电气自动化及安全运行对管理人员的专业水平及综合素质要求较高,尤其随着电力事业改革的推进,引进高素质专业人才已经成为业内呼声,因此,电力单位应从大局出发,长远考虑,采取提高待遇及福利的措施,积极引进高素质人才。同时,做好应聘人员的把关,考核其电气自动化专业知识的同时,注重电气设备管理知识的考核,确保其能尽快胜任工作岗位。其次,做好管理人员在职培训。变电站认真分析电气自动化及电力安全管理指标完成质量及进度,定期组织管理人员开展专业技能培训活动。一方面,加强管理人员思想教育,通过具体案例使管理人员认知到电力运行事故造成的损失,防止从事管理工作时出现随意、侥幸心理。另一方面,通过知名专家对管理工作方法与技巧的讲解,使管理人员结合自身工作,认真对照自身不足,优化实际管理工作中的具体操作,不断提高电气设备管理水平。最后,加强突发事件演练。为提高变电站管理人员实践技能,变电站负责人应组织管理人员定期开展突发事件演练,使管理人员在演练中积累丰富经验,掌握处理突发事件的技能与方法,缩短突发事件响应、处理时间,降低给电力运行带来的不利影响。
        3结束语
        综上所述,加强对变电站电气自动化及电力安全运行的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的变电站电气自动化过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。
        参考文献:
        [1]胡蓬春,杨辉,王丽萍.110kV无人值班变电站综合自动化的改造现状及建议[J].电力系统保护与控制.2016(10):60-62.
        [2]朱大新,刘觉.变电站自动化监控系统的内容及功能要求和配置[J].南方电网技术.2017(01):115-116.
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