变电站综合自动化技术的现状及发展

发表时间:2021/6/25   来源:《当代电力文化》2020年35期   作者:艾文宇
[导读] 本文通过对我国变电站综合自动化技术的现状进行研究
        艾文宇
        国网山东省电力公司商河县供电公司 山东 济南 251600
        摘要:本文通过对我国变电站综合自动化技术的现状进行研究,就其存在问题进行了分析,并对其未来发展方向做合理展望。
关键词:变电站综合自动化技术;现状;未来发展方向
        前言:随着计算机技术在电力系统中的广泛应用,将这种需求变成了现实。变电站综合自动化技术改变了传统电力系统设备复杂、功能单一的弊病,避免了硬件功能的重复,实现了信息化、自动化,减少了人员成本的投入,降低了运营成本,提高了企业的经济效益。
一、综合变电站自动化技术
(一)变电站综合自动化技术的内涵
        变电站综合自动化系统也称为变电站计算机监控系统,它是指由多台计算机和大规模集成电路组成,用于收集变电站继电保护、测量、控制和信号监控系统、故障录波、远动等设备的运行数据和信息,再通过计算机对这些数据和信息进行计算和判断,最后输出控制指令对变电站的各种设备进行监视和控制,实现优化设计的自动化系统。
(二)综合变电站自动化系统的主要功能
        在综合变电站自动化系统中设有保护装置,它与自动化系统相对独立,它通过计算机技术,监控系统的运行状态,对收集到的相关数据进行处理,并提高相应的查询功能,如果查到的数据信息与正常的运行状态相符,表明系统的保护装置的信号口处于正常状态,如果没有反应或者反应出错,就说明保护装置出现故障。需要及时进行检修。在检修的工程中,要将通信广播暂停数秒对时,并且保障在对时的时候能够保护定值,在维修结束后,保护装置才会对其进行修改,并接受投退保护命令,保护信号应具有掉电自保持,能够远方或就地复归接受查询定值并送出定值实行显示保护主要状态能投入情况输入量值[2]。及时将这些信息上传到控制系统,同时出示系统故障的相关信息,并且将这些数据完整上传,并保存为历史事件,为以后的故障诊断提供依据。
    数据信息的采集功能是变电站综合自动化系统中最为重要的功能,很多功能都需要数据信息的支持来完成。系统由数据采集装置采集现场所有状态量、模拟量及脉冲量,并可从各保护装置采集保护运行状态、保护动作信息、保护定信息、保护故障信息、保护电源及保护装置自检信息。
        变电站综合自动化系统能够对远方的信号进行采集和控制的功能。系统在运行的过程中一旦出现故障,系统能够自动关闭开关,并且想调动中心发出警报,调度中心接收到信息立刻采取相应的解决措施。
(三)网络结构
        通常情况下,变电站综合自动化系统是由间隔层以及站控层组成的。其网络结构大致可分成三种:集中式、分布式以及分散层分布式。
        集中式结构是根据信息的类型对其功能进行划分,它与系统中的硬件组成没有关系,主要是通过软件将系统的各个功能联系起来,对于数据信息进行集中采集以及集中处理。集中式的网络结构对于数据信息的处理能力偏差,开发的方式单一,也不易于维护。
        分布式结构是根据功来能设计的,通过主从协同的方式来实现数据通信,这种类型的结构适用于中低压的变电站。
        分散分布式结构的系统是面向电气一次回路设备或电气间隔设备,间隔层中数据、采集、控制单元单元和保护单元就地分散安装在开关柜上或其他一次设备附近,相互间通过通信网络相连,与监控主机通信。这种类型的系统在目前的应用最为广泛。
二、我国变电站综合自动化技术发展现状
        目前在变电站自动化系统研究出了一种新型的保护模式,即RTU 保护模式。它不仅能对变电站综合自动化系统进行保护,同时还能保护设备平稳运行,提高系统的性能。

变电站综合自动化系统通过采集系统运行中的数据信息,加强对变电站的控制,并对这些数据信息进行记录和处理,极大的提高了系统运行的自动化,不仅提高了工作效率,还减少了工作人员的投入,降低了企业运行的成本,提高了企业的经济效益。如果一旦系统运行出现故障的时候,系统会自动发送与之相关的故障信息给变电站的工作人员,并给出解决故障的相应解决意见,尤其是实时信息记录功能为工作人员对故障发生的原因提供了便利条件。尽管如此,变电站综合自动化技术在发展的过程中还存在很多问题,我国对于变电站综合自动化系统的规划以及管理问题,系统的性能还需要进一步完善和优化。
三、我国变电站综合自动化技术存在的问题
(一)变电站综合自动化系统的设计问题
        在继电保护设备的设计中却在很多问题,经常出现设计出来的继电保护设备不能真正发挥它的保护作用,不仅致使变电站中的设备受到很大影响,影响变电站的正常工作,严重时甚至会导致变电站陷入瘫痪。
(二)系统的设备自动测试功能也有待加强
        维护继电保护设备的技术人员一定要有丰富的工作经验,在检修设备的时候,根据自身的知识以及经验积累,对保护数值进行调试,避免继电保护设备出现问题而影响到整个变电站的正常运行。
(三)通信网接口和协议存在的问题
    各个厂家生产出来的通信网接口以及协议各有不同,有些厂家生产出来的设备由于在生产过程的不规范导致产品的质量不达标,致使生产出来的设备不能兼容其他通信的接口,这种问题增加了变电站建设的难度。我国当前对于变电站的使用十分广泛,而这种情况也不利于变电站的建设,为了解决这个问题,我国应该出台相关的政策,规范厂商的生产程序,即使是不同厂家生产出来的设备也能够相互兼容,有利于变电站的建设。
(四)变电站自动化验收和定期校验的问题
        运行人员在设备管理方面的知识跟不上设备更新换代的速度,企业缺乏相应的培训,员工的知识结构不全面,所以,如果设备一旦出现问题超出了他们的知识结构,很难将其故障排查出来,如果对于故障的处理不及时,就会危害到变电站的设备的安全性以及运行的稳定性。
四、变电站综合自动化技术的发展方向
(一)在系统结构方面的发展方向
    根据目前变电站综合自动化技术的发展趋势来看,在未来系统的检测设备能够跟一次设备充分兼容,每个对象均会有保护、监控、计费、操作、闭锁等功能和信息库,并且自动化的程度更高,变电站内的设备更加简便,不再是笨重庞大,同时还能够实现全面监测,甚至其显示屏可以实现就像计算机屏幕的大小,甚至仅为一台临时监视、操作使用的便携机。
(二)在系统性能方面的发展方向
        传统的自动化系统只有基本的“四遥”功能,随着科学技术的发展,变电站综合自动化也得到了充分的发展。通过互联网技术,在自动化系统中安装更多的智能装置,实现信息共享,但是系统内还有很大的发展空间,很大功能还能够实现进一步的优化。所以,充分开发系统内科发开的资源,进一步提高其系统的自动化程度。
(三)在系统通信方面的发展方向
        一般情况下系统通信有三个层次,每个层次之间能够完成数据传输、控制指令等,这些功能都是同事计算机技术实现的,这对系统的通信功能有更高的要求,它要求系统通信提供的数据要精确、可靠,并且要具有实时性。所以采用计算
机网络的优点来替代传统串口通信成为一种趋向。
(四)在系统通信协议方面的发展方向
        传输网络和传输规约是实现变电站自动化的关键,但是目前我国公司推出的通信协议并不统一,这导致一个系统中存在多种协议,可是设备的通信接口却是统一的,而且只能跟通信具有相同通信接口的设备实现通信,不可兼容,也不能跟其他的设备进行通信,这给变电站的建立带来了极大的困难影响了系统的灵活性。
结论:总而言之,随着互联网技术的不断发展,生产设备逐渐朝着智能化、自动化的方向发展。变电站综合自动化技术提高系统运行的自动化程度,提高系统运行的稳定性以及完全性,提高了运行效率,全面实现系统的智能化程度。
参考文献:
[1]张惠刚.变电站综合自动化原理与系统[M].北京:中国电力出版社,2004.
[2]魄蓉. 35KV变电站综合自动化系统的设计与研究[D].山东:山东大学,2008.
[3]陈鑫,刘芳. 浅析变电站综合自动化技术的应用与发展[J]. 工艺与技术,2016(8):84-85.
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