变电站电气自动化控制系统分析及其应用

变电站电气自动化控制系统分析及其应用

杨继

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摘要：变电站具有输送电能、连接电路的作用,是电力网络中的重要节点。基于智能变电站,通过先进的智能控制技术、通讯技术和信号处理技术,高效、合理地控制设备,以提高供电系统的安全与稳定。近年来,随着信息技术的不断发展,我国变电站在综合自动化系统应用方面取得了一定成就,但由于核心技术掌握不够,加之电力系统不断发展,电网复杂性越来越高,在实际应用中依然存在选型不合理的情况。为此,应引入先进的技术装备,改变模式,精简系统,实现信息共享,提高变电站的信息化水平和电压合格率,减少维护工作量,切实做到降本增效。

关键词：变电站；电气自动化控制系统；分析及应用

引言

变电站一次设备程序操作要高度可靠，二次设备要具备一定的容错功能且稳定可靠，并具备投退保护的软压板，监控系统要具备完善的软件系统和程序化操作模块，并能与主机进行通信。程序化操作命令由保护系统发出，操作系统可通过间隔层实现单步控制。监控系统集成的程序化操作系统能根据需要编写程序化操作票，同时配备微机五防系统，执行操作票时通过监控系统与五防系统交换信息，实现五防联锁功能。

1.电气自动化技术的应用原则

目前，我国的电气自动化控制技术发展十分迅速，尤其是在变电站领域当中，其应用效率正在逐步增加，已然成为了我国电气工程行业中的重要组成部分。针对电气自动化技术的应用原则来说，首先需要了解的是该技术在实际的应用过程中，需要严格遵循的技术的科学性以及合理性，切不可盲目使用。其中的合理性是指该技术的运用需要符合使用的工程需要，当然在一些机械设备的使用当中也需要遵循科学性原则，这样才能高效保质的完成项目需要。确保电气自动化技术应用的科学性与合理性，最终还是需要结合变电站实际的工程需求。

2.变电站综合自动化系统的现场调试问题

2.1调试前的准备问题

在变电站综合自动化系统现场调试之前，需要对整个站展开综合化的分析，不仅需要进一步掌握自动化装置的综合安装方式，还需要充分了解控制保护品平公用品电镀，表评，交流和直流平的数量以及具体功能，进一步实现对主接线间隔的实际位置和实际情况的掌握。此外，还需要进行二次设备外观检查，确保装置外观屏内元件以及接线的完整度，对各个屏电源接法的准确状况进行观察，如果接线状况没有存在一定的问题，就需要为装置进行送电。此时需要对装置的反应正确的情况进行观察，然后根据软件组态观察的实际情况，对装置地址进行设置，完善设备通讯线。连接之后，对装置通讯正常情况进行调试，此时，在后台机上可以看到装置的上送数据。

2.2操作问题

随着技术的发展变电站防误操作措施日益完善，但对于整个变电系统而言，如果操作过程存在动作不规范的情况，就会造成范围性影响，给一定区域内的电力系统造成安全隐患，严重时甚至会发生重大安全事故。具体操作环节可能存在因某一工作人员实际技能水平不符合规范要求，导致变电设备的某些功能无法正常发挥或者误动作，从而发生设备异常等问题，进而整个区域系统的安全运行。

3.智能变电站的自动化控制系统应用

3.1电子互感器

电子互感器是变电站数字化的核心设备，传统电磁互感器虽然也能使变电站自动化，但无法达到数字化要求，而电子互感器的高低压完全隔离，不存在互感器二次开路或二次短路的问题，可靠性明显提升；电子互感器不含铁芯，彻底消除磁饱和、铁磁谐振等带来的不稳定问题；电子互感器动态范围宽，测量精度高。电子互感器的接口设备主要是合并单元，用于同步采集多路电子互感器输出的数字信号，并发送至二次设备。电子互感器分为有源电子互感器和无源电子互感器。其中，有源电流电子互感器采用罗柯夫斯基线圈感应电流，经过A/D转换、电光转换，将数字信号转化为光信号，通过光纤传送至二次设备。有源电压电子互感器通过电阻分压或电容分压方式得到电压信号，再经A/D转换、电光转换后将数字信号转化为光信号，通过光纤送至二次设备。无源电子互感器的传感头不用提供电源，即“无源”。

3.2自动化控制系统的继电保护应用

继电保护功能能够对整个电气自动化控制系统起到绝对保护，因此其也是该系统的重要保障措施之一。继电保护功能在本文所研究的110kV变电站自动化控制系统中，是一项关键技术，其作用原理是通过继电保护设备实现对变电站的所有设备的运行状况进行实时监测，通常情况下都安装在变电站内部当中，例如，继电保护设备能够起到对母线母差保护、变压器保护、瓦斯保护、纵差保护等。当自动化控制系统发生故障时，此时的继电保护器就能够及时作出反应，准确判断出设备故障的位置，然后自动切断所有设备的控制开关，并发出报警。该功能能够保障自动化控制系统处于安全稳定的运行状态。而智能化继电保护技术也广泛被应用，正是由于其接收速度快，检测效果准确的优势，因此能够应用于110kV变电站中进行数据信息的精确控制。

3.3后台监控机调试

（1）对监控系统的调制，可以从系统图纸出发进行积极的监控，以此系统详细核对开关刀闸编号变化，根据时报表以及历史报表的图表关系，对模拟量，脉冲量进行系统化的设置。（2）调试打印机功能。保证打印机设置是准确的，确保打印图形的质量。整关小合使自动打印功能，及时准确，完整美观，手动打印功能具有良好的质量，并且符合运行管理的实际需求。（3）声音报警功能对断路器，刀闸等开关量加声音报警功能对动作信息。加声音报警功能和智能直流屏以及GPS五防冻，通讯正确，功能正常发挥存在十分重要的关联。

3.4基于人工智能技术的变电运维管理

电网设备智慧运维管理系统对供配电设备进行全寿命周期的规范化、数字化管理的大数据和智能化运维应用中心。变电领域存在众多的运行数据，在人工智能技术的应用下，对变电站进行运营维护，可以保证管理下的设备运行数据得到实时监测，将变电运维管理工作实行得更加全面。将人工智能技术与设备运行管理相结合，对变电站设备的运行状态进行实时跟踪。通过电力运行和维护过程中产生的数据信息，构建信息化人工智能技术的管理方法，实施智能电网的运营。采用专家知识库+AI智能学习技术的设备在线监测系统取代传统的计划检修方式；一旦设备在运行期间出现故障，采用事故跳闸智慧分析系统替代人工判断、查找事故原因，具有优化电网设备运维方式、降低故障率、提升供配电设备寿命和供电可靠性等功能，可以有效提高变电设备管理的效率。通过数字孪生平台VR技术可以实现用可靠、安全、经济的虚拟场景替代高危险性、高成本和部分不可操作的场景进行职业技能培训，用以不断提高运行人员基础理论知识、日常巡检、倒闸操作水平。

结束语

综上所述，电力是人们生活不可或缺的重要能源，因此，电力在我国电气工程中起着重要的作用。随着时代的发展以及经济水平的提高，电力的消耗正呈现出逐年递增的趋势，导致我国各大变电站常年饱受电力紧缺的困扰。因此，电气自动化控制技术应用与智能变电器的建设，能够起到优化电力能源，确保居民用电高效、稳定的目的，进而能够为我国电气工程事业的发展奠定新的基础。

参考文献

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