变电站电气自动化与电力安全运行解析

变电站电气自动化与电力安全运行解析

张 浩

深圳供电局有限公司变电管理二所运行部西乡巡维中心，广东 深圳 518100

摘要：变电站是电力系统负责控制电力流向，接收并分配电能的设备的总称，可利用变压器对各级电网进行联系。电气自动化可以理解为以信息技术为基础，对变电站的运行情况进行监控。而电力安全运行所强调的重点是以安全管理需要达成的目标为前提，通过对安全监管体系加以完善，为电网系统打造可长期、稳定运行的环境，为人们提供学习、工作以及日常生活所需电能。

关键词：变电站；电气自动化；电力安全运行

1 导言

在市场经济全面发展的时代背景下，供配电的可靠性和供电质量直接影响到人们的生产生活，为了全面优化变电站电气工程的运行效果和质量，要积极践行电气自动化和电力安全运行体系，从而落实具体的管理工作。变电站运行工作要想实现稳定高效，就要整合自身管理要点和运行方案，积优化变配电工作水平，推进自动化控制工作的进程，整合具体控制模式，为变电站健康运行奠定坚实基础。

2 电气自动化和电力安全运行的意义

在很长一段时间内，变电站均处于自动化水平偏低的状态，这一问题给其运行质效所造成的影响较为深远，无论是对客户还是对电力单位而言，变电站实现电力安全运行以及电气自动化均具有重要意义，可使管理变电站的水平得到显著提高。近几年，国内电网规模较之前有所扩大，随着覆盖范围的增加，社会各界对变电站所提出的要求自然变得更加严格，变电站的日常工作难度和强度均不可同日而语，电力安全运行以及电气自动化，可通过提升管理水平的方式，使电网工作所取得效果达到预期，随着管理变电站的任务完成，后续的优化电力系统等工作也具备了有序开展的先决条件。另外，变电站电气自动化与电力安全运行可以使人们学习、工作和日常生活所需电能得到有力保障。作为清洁能源的代表，电能对改善人们生活质量、加快社会发展具有重大作用，随着电气设备类型及数量的增多，人们的生活变得更加便利，但是，要使电气设备发挥出应有的作用，应不断提高电气自动化水平并为电力运行的安全性提供保证。

3 变电站电气自动化系统构成

3.1 系统框架

在变电站自动监控系统中，其结构构造多为分层分布式，通常可分为：一是间隔层，其功能主要为借助传感器等装置监测变电站内各设备运行状况，而且还具备操作控制功能，用于重要设备的保护或控制；二是网络层，主要用于数据传输，基本构成为以太网；三是站控层，作为自动控制系统的关键，能够实现站内设备的监控、指令下发、故障告警与分析等，还有的具备现场设备参数的在线修改功能。在变电站电气自动化实现过程中，要确保整体布局结构和框架体系满足实际应用要求，要完善间断层、站控层以及网络层的处理，确保能维持传感过程和数据采集过程，从而有效实现变电站电气自动化发展需求。并且，将传输作为主要突破口，合理性落实指令操作和实时性监控环节，完善整体布局模式，保证了变电站电气自动化站控工作的整体水平。

3.2 系统硬件设计

为实现系统功能，各层级硬件的配置要合理且齐备，而且要采取冗余配置的方式。通常站控层所需硬件设备有服务器、五防系统、监控机等；网络层则主要是通信设备，如交换机、光缆等；间隔层则主要是直流系统、电量采集及保护设施等。

为满足变电站电气自动化运行需求，要结合分层分布的特点落实硬件设备的设计和处理。例如，在站控层中服务器和监控机是最关键的硬件设备，要依据具体要求建立对象的分析机制和运行管控体系，确保能合理性促进电气自动化工作的顺利落实。技术部门要在充分了解硬件设备配置要求的基础上进行二次设备的处理，完善硬件系统的综合框架质量。

3.3 系统软件设计

变电站电气自动化的实现，系统软件是其控制核心，可实现站端数据采集、监视、分析、控制等诸多功能。在设计时，要满足各模块功能要求，主要有：一是A/D采集模块，用于站端电网运行信息的数据转换；二是计算机处理模块，则是对所收集的站端数据予以分析和处理，并且还具备可视化的人机交互功能；三是I/O模块，也就是将控制信号与现场接点信号进行转换，实现信号的有效识别；四是计量模块，主要是作为一次设备传输电量的实时采集。

电气自动化系统功能模块软件设计主要是借助计算机处理采集的信息和数据，利用A/D采集处理模式确保能有效分析信号，并且制定对应的系统决策；采集模块，要在数据汇总的基础上进行数据信息的分类、分析以及内容存储，有效满足人机交互的应用要求，并利用线上线下并行的方案提升数据控制管理的综合效果；开关量的输入和输出，主要是识别对应档位的运行信号，合理性维持实时性工作的质量，并且要落实电能的计算和核查，有效提升变电站电气自动化技术运行的水平。

4 变电站电气自动化与电力安全运行具体措施

4.1 变电站电气自动化具体措施

第一，加大变电站设备投入，引入新技术和新设备，优化电气自动化技术，实现电力系统故障的自动判断和快速定位，并进行有效隔离，从而最大限度减少对其他线路的影响，提升电气自动化管理效能。同时，应加强对通信、信息处理和电子信息新技术的理论知识研究，以及其对实践应用的有机融合，优化和完善设计，重新组合变电站二次设备功能，从而实现对变电站所有设备运行的实时监测和精准控制。实践证明，变电站电气自动化的有效应用，能较好地取代传统的二次设备，使其二次接线更加便捷，提升了管理效率，降低了成本。第二，变电设备运行状态实时监测是实现电气自动化控制的基础，通过对变电站设备电气自动化的改造升级，使其具备关键数据自动采集上报和状态控制的功能。通过对数据的智能分析，能够制定正确的变电站设备控制策略，对电力安全运行起到了极为关键的作用。通常，对变电站设备的电压、电流和负载变化等数据进行实时采集和监控，利用分析模型就能准确识别出故障特征，从而判断故障类型和严重等级，进而有针对性地排查和维修故障，确保电力安全运行。

4.2 电力安全运行具体措施

4.2.1强化互联网信息技术的应用

随着网络通信技术的飞速发展，电力监测数据采集和传输具有了更高的数据传输率和更稳定的传输质量，显著的提升了变电站电气自动化的效率。在变电站升级改造中，应充分结合信息化技术，提升电气自动化和智能化，从而为变电站的安全运行奠定坚实的基础。

4.2.2建立和健全电力安全管理体系

首先，大力提升电力安全运行管理意识，制定和完善相关安全管理体系、各项操作规程和实施细则，制定完整的安全培训方案，以提升电力运维人员的整体综合素质和安全意识。其次，鼓励相关电力工程技术和维护人员不断学习和提升专业素养和技能，通过考核后持证上岗。加强相关技术和运维人员培训，确保其能准确掌握各种设备性能和关键参数，从而对故障快速响应，确保电力安全运行。再次，应加强日常工作器具的维修保养和更换，确保器具的安全和正常使用，避免因工具损坏而出现安全意外。最后，应实行电力安全监管责任制，哪个环节出现问题，由其负责人承担相应的责任，从而加强工作人员的责任心，增加工作绩效，确保电力安全运行。

5 结束语

总之，电力系统的安全运行是变电站的职责，并且在加快电力改革速度方面发挥着重要作用。通过上文的分析可知，电力系统的安全运行及其自动化与人们的日常生活存在密切联系，相关单位应视具体情况制订针对性的运行和管理方案，通过提升管理水平的方式为电力系统提供安全可靠的运行环境。以电力行业的实际情况为依据构建自动控制系统，对工作人员的素质与能力进行提高，及时发现并排除潜在危险，使电能供应能够满足人们的需求。

参考文献：

[1]王继隆,李盛伟,王楠,等.变电站并联电容器组配置及分闸过电压的仿真分析[J].电力系统及其自动化学报,2019,31(1):58-64.