电力系统自动化控制技术要点

电力系统自动化控制技术要点

覃文

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摘要：随之经济社会的发展，电力系统发生了巨大的改变，在现代电力系统的建设过程中，电力系统自动化控制技术已成为其中非常重要的技术，对电力系统整体的建设进程具有积极的促进作用。本文主要围绕电力系统自动化控制技术要点的研究，以供参考。

关键词：电力系统；自动化控制；技术要点

前言

自动化控制在电力系统中是指电工二次系统，通过各种具有自动控制、检测以及决策功能的装置，利用数据传输系统、信号系统对电力系统中的各个局部系统、系统元件等实现就地调控或者远程监视和调控，最终达到保证电力系统安全稳定运行的目的。随着计算机技术、现代生产技术以及互联网技术的不断发展，电力系统逐渐在生产、供应环节形成了稳定、迅速、安全、及时的运营状态，电力系统的生产效率得到了大幅提升，已经形成了一体化、安全化、自动化管理的核心。

1.电力系统自动化控制技术的重要性

电气自动化这个专业很早就有，专业随时经历了不少调整，可是由于电气自动化本身的适用性广泛、专业面很宽这些特点，直到现在为止，发展前景还是生机勃勃。伴随社会的进步和电力技术的不断发展，很多新的技术出现，提高了效率，对整体的模式进行了改变，最终实现电力系统的自动化要求，非常有利于电力系统蓬勃向前发展。以下是自动化控制技术在实践中运用，体现了此技术在生活中的重要性。

（1）电力系统的自动化中应用计算机技术。计算机的控制技术在整体的电力系统中起到了越来越重要的作用。原因就是伴随社会的进步，计算机的技术也是突飞猛进的予以发展，在电力系统需要用电的关键环节和配电、发电、输电及变电的环节都离不开计算机支持，这样的情况之下，电力系统的自动化技术就伴随着快速的发展了起来。

（2）计算机技术里非常广泛应用到的技术之一就是信息的管理系统，计算机技术和电力系统的自动化技术进行结合而形成的针对的是智能控制技术的全局，即智能的电网技术，它是一个非常典型的技术，包括了输变电、配电、用户、发电、调度等各个环节，在这里，变电站的自动化系统控制技术在计算机里被广泛的应用。

（3）伴随上世纪单片机技术的应用及发展，电力系统自动化控制技术发生了全面的更新，国外引进的PC机及国产的计算机为电厂的监控系统、变电站的综合自动化以及电力系统的调度自动化打下了基础，应用软件的开发可以实现电力系统的分档、汇总、分析、打印、显示、存档、报警、分类以及对操作控制进行完成等任务。随着社会的进步，到现在已经实现了变电所的自动化，即保护功能、通信功能、远动功能以及管理功能等；配电所实现了自动化，即实现了电网的可靠性，对城乡电网的供电能力进行了提高，配电管理实现了自动化，对运行的维护费用及各种损耗的费用进行减少，对劳动的生产率及管理水平进行提高，对服务的质量及劳动的生产效率进行提高等。

2.自动化控制技术的要点分析

2.1可靠性控制

（1）具有多地、多级自动化控制的操作方式，即：站控、远方遥控以及就地操作。站控操作是指操作人员能够通过变电站中的监控主机对变电站中的设备发出操作命令，能够对某个操作过程完成全部的操作要求；远方遥控就是操作人员通过客户端下发调控命令；就地操作指的是当监控网络出现运行故障时，操作人员能够在间隔层对控制测控单元的小开关直接手动控制。这三种控制方式可以互相切换，但是一个被控对象不能同时用两种控制方式。

（2）软件在操作中的多次返校。首先，操作人员进行权限设密，这样可以避免出现非法操作。监控软件应具备较好的容错能力，当操作人员出现了一般的操作常规错误，系统不会出现任何功能影响，当系统出现了意外故障时，其能够自动恢复。其次，对操作站发布的命令严格按照“选择-校核-执行”的步骤进行操作，返校通过以后再执行下一步的操作。每一步操作系统都可以自动记录。最后，监控系统采用双机双网配置，热备用工作方式，这样可以保障当某一设备出现故障时自动控制功能不会受到任何影响。监控系统的主站并联以太网，并将HUB设置为以太网的管理。为该系统设计冗余配置，将系统分层，并采用分布式系统结构，这可以提高变电站操作的可靠性。

2.2自动化操作的实现方式

变电站操作系统的可靠性影响因素还包括了自动化控制的防误操作设计。由于采用了计算机对变电站进行监控，因此在设计时通常不采用电气联锁，这样有利于多级联锁的实现。在分层分布式自动化系统中，在每个间隔的测控装置中都设计了间隔的交流电压、电流、辅助刀闸以及断路器等，达到遥信、遥测的作用。目前实现变电站内的多个电压等级以及电气间隔之间的操作闭锁有三种方式：第一，软件实现，通过软件编程能够将变电站的防误操作闭锁设计在监控主机中，主机能够在网上将整个变电站的刀闸、开关以及各个间隔控制终端的信息全部获取，并且设定设备操作规则，这样就能够实现对变电站的全部操作的闭锁功能。第二，硬件闭锁，即来自于西门子公司的针对变电站自动化系统的一个闭锁模式8TK模式。第三，软硬结合的闭锁方式。在站内的监控主机中采用软件操作闭锁，在系统间隔中采用8TK模式实现闭锁。这种闭锁方式其防止误操作的可靠性非常高，但是由于模式相对复杂，所以在设计和实际应用中，其价格相对昂贵。根据多年的工作经验，笔者认为，如果在200kV以下的变电站的自动化控制系统中，采用软件实现模式对站内操作的闭锁是比较安全、可靠以及更具经济性的。而在500kV的电力系统中，刀闸和断路器的操作闭锁通过对应的测控装置实现，而每串内的刀闸以及断路器间的操作闭锁则采用专门的硬件闭锁装置进行闭锁。这三种方式对变电站中的刀闸和断路器的控制效率都非常高，并且还具备顺控功能，站内的一些常规操作在常规站内实现可能需要几个小时，而使用了这些方式后只需要几分钟。

2.3防控机械误操作

在设置变电站的自动化控制系统时，为了防止机械误操作，需要对高压开关柜进行相应改造，控制柜间的距离。要求开关柜中的隔离物的阻燃性要高，并且绝缘性能好；在变电站35kV以下的中性点中安装具有自动调谐、自动跟踪的消弧线圈；配置开关柜中的电流互感器时，应该保证其能够满足开关柜的峰值、绝缘水平、短时间内的耐受电流等的要求；采用无间隙金属氧化物避雷器，这样能够减少在对变电站维护过程中产生的工作量，有效地降低残压；对具有载调压分接的开关施行远方遥调和当地控制的操作。

3.总结语

在电力系统中采用自动化控制技术能够提高电力系统的运行效率，提高企业的经济效益。在设计电力自动化系统时必须要按照自动化控制技术的要求，做好系统的可靠性控制，选择合理的自动化操作的实现方式，采取必要的措施防控设备的误操作现象，只有这样才能提高电力系统的运行效率。随着现代化技术的不断发展，自动化控制技术也必将朝着更加智能化的方向发展，我们需要加强对智能化技术的研究，力求更好地服务于电力行业，推动电力行业的发展，进一步提高电力系统的稳定性和安全性。

参考文献：

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[3]蔡小炜.对电力系统中运用电气自动化控制技术的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（9）.