自動化技術在數字化變電站的運用范文

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摘要:隨著計算機技術的飛速發展和變電站的廣泛應用，變電站系統的數字化已經成為未來變電站發展的主要方向。電力系統自動化技術讓變電站的數字化從理論走向現實。數字化變電站應該從自動化技術相關概念入手，分析電氣自動化技術的作用以及自動化系統的組成結構，再對數字化變電站的應用進行說明，旨在提高變電站的綜合運行水平。

關鍵詞:自動化技術;數字化;變電站

隨著當前電力行業的發展和技術革新，電力系統中的自動化及時產生了廣泛的應用。作為電力系統中的重要組成部分，變電站也在不斷革新自己的技術水平。電壓互感器等機電一體化設備的出現，不但提高了電力系統的現代化水平，也讓國家電網更加的穩定，為電力系統的安全性提供了保障。這些新的技術為變電站帶來新的革新方向，讓數字化變電站的自動化配置成為可能。因此，企業需要合理利用電力資源，為我國電力系統的健康有序發展貢獻自己的力量。

1數字化變電站

變電站一般是由分層布置進行結構排布，間隔層、變電站層和過程層、站控層構成［1］。間隔層是保護裝置以及故障過濾器等設備，能夠實現實時數據傳輸;過程層是直接采集電力系統的電氣量設備;變電站層包括操作員站、主機等設備，需要匯總全站的實時數據，在接受命令后實現人機相連，從而對過程層和間隔層進行在線維護。變電站作為電力系統的重要組成部分，不但需要變換電壓等級，而且還要做好電能配送工作。整個變電站的系統從電能傳輸分配到系統測量和監視，再碰到故障的時候能夠及時得到反饋。數字化變電站系統作為綜合性的數字化系統，由于科技的進步，讓計算機技術和電子通信技術的處理受到更多的應用。這種功能性的組合升級和設備簡化模式，提高了變電站的安全穩定程度，降低運行成本的同時，提升了企業經濟效益。

2數字化變電站自動化系統結構分析

2．1過程層數字化

變電站的自動化系統中的過程層，可以有效地檢測電力系統運行中的電氣量［2］。電氣量能夠將電壓和電流等因素直觀的顯示出來，在完成基礎數據的同時，對電氣量的數字進行精確的測算，達到更好的效果。傳統檢測電氣量的方式已經無法將過程層中的數據精確的顯示出來，只有充分利用光電電流互感器代替原有的電磁式電壓互感器，才能夠提高檢測的精確度，促進我國電力系統的發展。過程層主要應用于電壓、電流以及各種分類檢測，通過設備計算出有功功率、無功功率以及電能量。對變電站設備的數據進行檢測并做好相關數據統計，將獲取到的數據信息詳細記錄。數字化變電站的自動化系統，可以有效將系統中運行設備的參數進行準確的在線統計，尤其是設備的溫度和密度是關系到變電站最重要的參數，只有將這些設備工作狀態的具體數據記錄清楚，才能夠確保正常發電工作。數字化變電站的過程層可以通過相關操作進行有序的執行，包括電容量的執行和控制，通過對變壓器的調節對直流電源的操作進行合理化配置，以確保變電站的正常發電。數字化變電站自動化系統的過程層自身具有智能效果，不但能夠將每一個動作進行精準化控制，而且能夠對命令進行判斷，保證電力系統的安全穩定進行。

2．2間隔層數字化

變電站自動化系統的間隔層，主要的功能是有效的對間隔層相關設備和資料進行統計;有效保護和控制相應的設備，完成對本間隔的必要操作以及命令，將系統控制中心發出的數據采集與運算命令優先控制，實現數字化變電站自動化系統過程層和站控層之間的高速通信;有效提高數字化變電站自動化系統網絡的可靠性。數字化變電站的每一層功能都有自己的作用，變電站間隔過程中產生的實時數據能夠將信息匯總，完成一次設備的保護控制。另外，在控制間隔操作的鎖止功能中對數據采集與整理進行優先控制，起到了十分重要的過渡效果。

2．3變電站層

變電站層是數字化變電站的重要組成部分，可以通過每一層的既定程序向數字化變電站的系統調度與控制發送相關的數據，接收數字化變電站的系統命令并且轉發給過程層和間隔層進行執行，同時對間隔層與過程層中的設備進行維護，將故障分為幾類方便分析。

2．4站控層

站控層的功能是針對數據庫的信息進行刷新，通過定時登陸變電站的數據庫，按照規定的要求將數據庫內的信息上傳至調度中心，將有關指令反饋給過程層和間隔層。站控層還具有在線編程的功能，實現監控和人機交互要求，對于過程層中的問題進行修理，為故障提出了分析的可能，這些人性化操作功能可以進一步保證數字化變電站的良好運行。

3自動化技術在數字化變電站中的優勢

3．1提高設備運行可靠性

傳統的變電站基本用電纜傳輸，整個系統的運行都需要大量的人力和物力資源，并在系統后期運行的維護管理中存在不同的問題。數字化變電站的運行主要以光纖為主，實現了電磁兼容的問題，進一步實現了高低系統的電氣隔離，與傳統變電站相比，減少了設備的維修與投入的人力和實踐，將成本縮小到最低化。自動化技術在數字化變電站中的應用以光纖或者網線取代了傳統的二次回路線路，降低了變電站運行的復雜性，在原有程度上提高了系統運行的穩定性。

3．2提高測量精準度

變電站設備運行數據的收集，一般都是為了保障正常速度采用同期的方式，系統采用并聯方式，任選一臺達到額定輸出的機組，到合閘上供電，其他機組與該機組同步之后在進行依次的合閘供電。

3．3實現信息共享自動化技術

在數字化變電站當中的應用讓變電站從計量到監控都實現了網絡電流信息、電壓信息和變電站的運行狀態等信息同一網絡接收。變電站的控制信息不再需要信息收集和執行。自動化技術在數字化變電站的應用可以更好的實現信息共享，在原有基礎上提升了變電站系統的可操作性，也降低了成本。

4自動化技術在數字化變電站的應用

4．1模擬系統在數字化變電站的應用

在我國的電網的建設中，變電工程正在逐漸向數字化和信息化邁進，呈現出自動化的特征。當前我國的電力行業還處在基礎階段，未來的發展還需要不斷革新。動態仿真系統能夠對數字化變電站的故障進行演練或者進行仿真模擬，從而對電路充分進行保護，無論是線路還是變壓器都能夠得到有效監控，讓風險降低。電氣自動化的驅動技術能夠在最大程度上實現電力的穩定發展，讓電力科研人員將同步實驗成為可能。只有精確的數據才能夠為穩定系統提供強有力的依據，增強仿真實驗的精確度，科研人員在仿真的模式下進行電力的測試，更容易發現問題并且及時解決，創建混合型的電力仿真實驗室。

4．2設計結構的應用

隨著計算機技術的不斷革新和發展，只有分散式的結構設計才是設計的重中之重。在分散式的結構設計之中，變電站的輸入和輸出都是將零件應用于開關柜當中。因為技術先進和完善，在分散式結構中加大了技術的力度和應用頻率，讓變電站的自動控制更加完善。對于分散式結構的自動化控制系統，將采集、處理和遙控等命令集中在現場的每一個部件之上，工作的部件將信息從自身輸入到計算機當中，變電站的工作也隨之被控制，這種設計的方式非常合理簡便，大大降低了檢修工作的難度，遇到問題的同時可以盡快解決問題，使變電站運行的安全性和穩定性更高。

4．3集中處理數據信息變電站的數字化網絡框架

當前為集中又分散的結構，這個結構的運算核心就是運行工EC6185。對于標準的站控層設備，還需要標準的間隔層和過程層來合并單元，以便及時準確的執行通信的共享。在變電站中針對220伏以及110伏的高壓進出線就可以運行工EC6185。對于一些中低壓單元，由于基本的采用室內開關矩形式，這種模式會將通信網絡進行統一，設備和站控層之間的通信交流十分順暢，數據化模式更加簡便，數字網絡化的遠程操控也會變得更加簡單。自動化系統可以將插件本身的自行診斷功能移到調度中心。系統的裝置本身應該及時自我檢查，確保變電站系統的維護和維修，每一個系統的運行設備都要實時檢查，只有這樣才能夠快速有效地查找運行裝置所存在的缺陷和故障，有效提示故障的位置。

5結語

在傳統的變電站當中，由于技術和人員等原因常常會有很大的問題，但是我國的電力資源需求量大，只有通過自動化的技術，將數字化變電站逐漸建立起來，才能夠提高變電站的工作效率，輸出更加穩定高效的電能，為我國的經濟發展做出貢獻。數字化變電站系統的建立和實現，對我國的自動化技術有著深遠影響，從而推動經濟的發展。數字化變電站自動化系統的實現，對電網自動化技術的發展和推廣具有促進作用。想要數字化變電站自動化的功能進一步優化，還需要對變電站的優點和缺點進行深入研究。

參考文獻:

［1］馬天濤．自動化技術在數字化變電站中的應用分析［J］．中國電力教育，2014，2，(12):229-230．

［2］邢耀杰．自動化技術在數字化變電站中的應用研究［J］．電子世界，2014，3，(14):42-43．

作者：熊鵬輝 單位：廣東省輸變電工程有限公司