变电站电气自动化控制系统分析及其应用孙万英

变电站电气自动化控制系统分析及其应用孙万英

孙万英

国网鞍山供电公司，辽宁鞍山114000

摘要:在我国现阶段的各个领域的发展已经逐渐趋向于自动化控制，这主要源于自动化技术能够在流程控制和数据的精准度方面进行保障，而电力行业也不例外。近些年来我国在变电站的设备管理和流程控制中应用到的电气自动化技术频率越来越高，并且在此过程中还主要结合了计算机技术进行系统的控制和数据信息的分析。本文将对电气自动化控制的方式以及在变电站中的应用进行探究，并且对此系统在未来的发展方向进行分析。

关键词:变电站；电气自动化；控制系统；实际应用

变电站的自动化是目前电网调度自动化的一个主要的应用。随着计算机技术的提高，设备的集成化、网络化和数字化程度的提高，将传统的电力信号电缆替换为计算机电缆或光缆，就可基本实现变电站的自动化。电气自动化技术在变电站自动化方面的应用，使得计算机能够实时管理和记录变电站的运行数据，并将这些数据显示在屏幕上供度人员参考，又可利用这种自动化技术实现监视和操控，使得电网调度的自动化程度显著提高。这种技术的应用变电站的运行操作任务相互适应。下面我们对变电站电气自动化控制系统进行具体的分析，并对其应用进行简单的介绍。

1自动化控制的主要方式

1.1对变电装置实现集中控制

变电装置的管理是变电站中的基础工作，同时也是最重要的工作之一，变电设备的输送电压一般情况下需要由变电站进行控制和管理。自动化控制系统能够在一定程度上实现所有变电设备数据信息的集中控制，能够为变电站的流程管理人员提供便利，并且可以将各种变电设备通过特殊的方式进行紧密结合，可以增强装置之间的协调性。集中控制不仅为相关工作人员的流程控制降低难度，还能够在一定程度上降低由于电气设备的管理不当引起不必要的设备故障，在影响流程安全运行的同时还产生了较大的经济损失。

1.2对变电设备进行远端控制

对变电设备进行远端控制主要是结合现阶段的通信技术而进行合理化应用的，这种控制方式是该系统中主要的表现形式之一，能够大幅度提升变电设备管理人员的工作效率，还可以在一定程度上减少铺设相关实现设备管理功能材料的消耗。对变电设备进行管理的人员在设备的运行参数发生较大变化时不用通过传统的方式进行人工调节，这样不仅耽搁了大量的时间不能保证数据调节的即时性，还浪费了大量的人力进行设备的检修和调整，在自动化控制系统中可以直接在远端对设备参数进行设置，能够在极大程度上降低数据调整的难度。

1.3对变电设备进行线路的控制

自动化控制的方式还体现在对变电设备进行线路的控制，而线路作为整体流程中的基础能够发挥出重要的作用，但是由于线路的应用范围广且故障不易被发现而经常对流程的顺利进行造成影响。自动化控制系统能够对线路的参数和性能进行监控，从而在参数不合理的情况下能够及时对安全隐患进行排除。在这种环境下对线路的施工人员也提出了更高的要求，在施工过程中必须根据系统中对线路的规划进行连接从而对线路的监控提供保障。

1.4对变电站的现场进行控制

自动化控制系统还能够对变电站的现场进行控制。此系统在现场控制中可以对其生成过程进行详细地监控，工作人员可以通过现场的监控及时发现在其过程中存在的安全隐患，然后能够有较多的时间进行安全措施的实施，对现场的流程控制以及设备的安全运行都提供了相当便利的条件。

2电气自动化控制技术的实现形式

2.1电网调度自动化

电网调度自动化是依托计算机技术和通信技术而发展起来，可发挥电力相关信息采集、信息命令、信息执行、信息控制等多种功能。电网调度自动化系统主要由电网调度中心的计算机网络系统、服务器、工作站、大屏蔽显示器、打印设备等通过电力系统的专用广域网连接的下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备等构成。而我国电网调度目前采用五级分层的调度管理，即国调（国家调度控制中心）、网调（大区电网调度控制中心）、省调（省电网调度控制中心）、地调（地市电网调度控制中心）和县调（县级电网调度控制中心）。电力系统中，电网调度自动化的应用，可实现对电力生产过程中实时数据的采集、监控及电网运行状态的全程监控，同时其还发挥着预测电力负荷、评估电力系统状态、维护电网运行安全、省级电网以上的自动发电控制和自动经济调度等重要作用，通过这些信息的采集，调度人员进行有效分析，可及时发现其中存在的问题，有利于促进电网的健康稳定运行。

2.2变电站自动化

变电站自动化是利用先进的计算机技术、信息处理技术、现代电子技术和通信技术等全方位、全程监控变电站的一切生产设备和生产系统。除了以上功能外，其还承担其辨别和测量变电站中相关的数据、状态，自动进行预警、报警打印等工作，能自动、快速地切除出现故障的电力设备，维修部分故障，缩短检修时间，提高检修效率，其取代了传统的人为操作和监控管理，有利于对变电站的实时有效监控，提升了变电站的工作效率，保障了变电站的安全运行，对优化和完善变电站的现代化管理有重要的现实意义。变电站自动化实现了各种常规电磁式设备向全微机化的装置转化，电力信号电缆向计算机电缆或光纤；操作监视的计算机屏幕化；二次设备的集成化、数字化、网络化；运行管理、记录统计的自动化。同时，变电站自动化还是电网调度自动化不可或缺的重要内容，通过这一系统的应用，可有效提升电力系统电力生产现代化的水平。随着科学技术的不断进步和发展，变电站自动化的发展趋势将会不断朝着高集成化、标准化、数字化方向发展。

2.3发电厂分散测控系统（DCS）

发电厂分散测控系统（distributedcontrolsystems,简称DCS）是一个庞大的多级计算机系统，其运用计算机的通讯技术、显示技术和控制技术等多种综合功能实现对发电厂的分散测控、分级管理和集中操作。近年来，发电厂分散测控系统在电力系统中的应用越来越广泛，对加强和完善发电厂自动化管理起到了重要的作用。其通常采用分层分布式的结构，由过程控制单元（PCU）、冗余的高速数据通讯网络（以太网）、运行员工作站（0S）和工程师工作站（ES）四部分构成。PCU主要由智能I/0模件和冗余配置的主控模件（MCU）构成，其直接面向生产过程，并可接收现场变送器、电气量、热电偶、热电阻、脉冲量等各种信号，这些信号经运算处理后，通过实时显示的设备状态、运行的参数、输出信号直接驱动的执行机构，实现生产过程的全程监测、控制、联锁保护等功能，确保生产过程的井然有序。运行员工作站（0S）和工程师工作站（ES）主要充当了“人机接口”的角色，运行员工作站可接收过程控制单元发来的信息并向其发送指令，这样一来，运行操作人员可实现对机组运行的有效监控。而工程师工作站主要是用于控制DCS应用软件组态、系统监视、系统维护等的工程设备，其便于维护工程师对系统的诊断、组态设置、修改和维护。

3电气自动化控制技术的研究趋势

3.1提高智能保护力度势在必行

随着电力系统行业的飞速发展，电压等级也随之上升，人们对电力系统运行的要求越来越高，为了满足社会生产对电力发展的需求，这就需要电力系统的运行必须达到高效稳定，同时，在质量与经济上还能不断提高，这样才能促进电气自动化持之以恒的发展。电气自动化控制技术在电力系统中的渗透应用，意味着电力系统朝着智能化、现代化、科技化方向发展。因此，为了避免电力信息泄露或者病毒的入侵，国家相关部门要予以高度重视，提高智能保护力度，研发智能保护系统，为电力信息安全营造良好的社会发展环境。

3.2结合我国国情制定自动化发展模式

在电力系统中，应用电气自动化控制技术，可以提升系统本身的自我调控能力，继而减少人工劳动量，从而充分保障电力系统的稳定、可靠、高效运行。电气自动化控制技术在电力系统中的发展应用，并不意味着我国要对国外电气自动化控制技术发展模式照搬照抄，而是要结合我国实际发展情况，结合本国国情，制订切实可行的电力运营模式，根据市场调研对这一运营模式进行科学合理的制定。

4结语

根据相关自动化技术在变电站中的应用资料的结果可以看出在现阶段的电气设备管理中已经实现了大规模的应用并且取得了稳定而高效的效果。自动化处理与传统的流程控制手段相比能够降低工作人员由于粗心等原因造成的失误概率，还能在一定程度上加强了电气设备安全运行的监控力度，在电气设备运行的稳定性方面也产生了关键性的作用，在未来的发展中研究人员可以将多种功能实现一体化操作作为主要的工作重心。

参考文献:

［1］林霄．变电站电气自动化控制系统分析及其应用［J］．环球市场，2017(13):136．

［2］赵杰清，师晓萌．基于计算机技术应用下的电气自动化控制系统设计分析［J］．丝路视野，2017(28):76．