張路

（河南省電力公司商丘供電公司，河南 商丘 476000）

1 變電站自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 變電站管理層橫向按功能可分為當(dāng)?shù)乇O(jiān)控 (五防系統(tǒng))，保護(hù)信息管理及遠(yuǎn)方通信。變電站層功能分布的形式取決于網(wǎng)絡(luò)層的結(jié)構(gòu)、變電站電壓等級(jí)以及用戶的實(shí)際要求。當(dāng)?shù)乇O(jiān)控功能作為變電站內(nèi)運(yùn)行人員的人機(jī)交互窗口，以圖形顯示、報(bào)表打印、語(yǔ)言報(bào)警、事件記錄等各種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，通過(guò)“五防”系統(tǒng)控制開(kāi)關(guān)及刀閘的分合，并實(shí)現(xiàn)與管理信息系統(tǒng)(MIS)連接。保護(hù)信息管理功能作為繼電保護(hù)人員的人機(jī)交互窗口，也是以圖形顯示、報(bào)表打印、語(yǔ)言報(bào)警、故障數(shù)據(jù)及波形記錄等各種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置的運(yùn)行情況，如裝置自檢情況，定值是否變化，數(shù)據(jù)采樣是否準(zhǔn)確，開(kāi)關(guān)量輸入狀態(tài)是否與實(shí)際一致等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視與分析，可以根據(jù)運(yùn)行需要決定保護(hù)功能的投退和保護(hù)定值的修改，故障發(fā)生后可通過(guò)故障錄波及保護(hù)動(dòng)作信息進(jìn)行事故分析和判斷。

1.2 站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)層完成信息傳遞和系統(tǒng)對(duì)時(shí)功能。通過(guò)系統(tǒng)交換，實(shí)現(xiàn)信息共享，可減少變電站內(nèi)二次設(shè)備配置，提高變電站自動(dòng)化系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟(jì)性。目前，國(guó)內(nèi)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)流行2種網(wǎng)絡(luò)層結(jié)構(gòu)：即雙層網(wǎng)和單層網(wǎng)結(jié)構(gòu)。雙層網(wǎng)是指間隔層設(shè)備通過(guò)第1層網(wǎng)絡(luò)(多為現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng))與通信控制單元通信，由通信控制單元與變電站層通過(guò)第2層網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng))實(shí)現(xiàn)信息交換；單層網(wǎng)是指間隔層設(shè)備與變電站層之間通過(guò)一層網(wǎng)(多為以太網(wǎng))聯(lián)結(jié)，取消通信控制系統(tǒng)。二者各有優(yōu)缺點(diǎn)，因視具體應(yīng)用場(chǎng)合而定，不可一概而論。

2 變電站自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題

2.1 技術(shù)先進(jìn)性與實(shí)用性、可靠性的協(xié)調(diào)

2.1.1 先進(jìn)的技術(shù)需要仔細(xì)論證、反復(fù)試驗(yàn)得到認(rèn)可能夠滿足電力工程實(shí)際需要后，才能小批量投入電網(wǎng)使用，取得運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)后再逐步向電網(wǎng)推廣使用?，F(xiàn)在的情形是只要是一種先進(jìn)的技術(shù)或一個(gè)先進(jìn)的概念，就會(huì)不經(jīng)認(rèn)真探討積極推廣這樣的技術(shù)應(yīng)用，然后出現(xiàn)問(wèn)題不斷修補(bǔ)、不斷完善，電網(wǎng)成了各類新技術(shù)和新產(chǎn)品的試驗(yàn)場(chǎng)，給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來(lái)了很大的風(fēng)險(xiǎn)。電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行需要成熟的產(chǎn)品和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，積極試用和慎重推廣新技術(shù)和新產(chǎn)品需要相關(guān)各方認(rèn)真思考并承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。

2.1.2 大規(guī)模的城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造催生了許多電力自動(dòng)化產(chǎn)品供應(yīng)商，這些靠借用或引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)各類自動(dòng)化產(chǎn)品的公司缺乏足夠的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)和隊(duì)伍，沒(méi)有深刻理解和領(lǐng)會(huì)變電站自動(dòng)化技術(shù)的要求，導(dǎo)致變電站自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用只能做到形似，本質(zhì)上卻不能保證產(chǎn)品的質(zhì)量和規(guī)范，造成前期城農(nóng)網(wǎng)改造中大量使用的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)不能滿足要求而面臨二次改造的尷尬局面。因此，伴隨著變電站自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的增多，無(wú)論是新建、擴(kuò)建或技改工程，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的選型都應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)選型規(guī)定，力求做到選型規(guī)范化。經(jīng)選用的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)不僅要技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、性能價(jià)格比高，系統(tǒng)的擴(kuò)展性和適用性好，而且要求生產(chǎn)廠家具有相當(dāng)技術(shù)實(shí)力，有一定運(yùn)行業(yè)績(jī)和完整的質(zhì)量保證體系以及完善的售后服務(wù)體系。

2.1.3 變電站自動(dòng)化技術(shù)的研究只重視計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等高新技術(shù)，忽視了一些基礎(chǔ)性應(yīng)用研究，例如傳感器特性、電磁兼容技術(shù)等，導(dǎo)致變電站自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用存在許多缺陷和安全隱患。

2.2 站內(nèi)通信成為變電站自動(dòng)化技術(shù)的

主要缺陷變電站自動(dòng)化技術(shù)目前主要采用分層分布式結(jié)構(gòu)，分為間隔層、站內(nèi)通信層和變電管理層。對(duì)間隔層設(shè)備(各類繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置、測(cè)量控制裝置等)的各項(xiàng)性能和功能要求，各個(gè)層面都比較重視(從設(shè)計(jì)院、制造商到使用單位)，同時(shí)這些設(shè)備還需要經(jīng)過(guò)各類檢測(cè)中心的檢測(cè)鑒定，其性能和功能基本上可以有保證。站內(nèi)通信層設(shè)備是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成，由于對(duì)此類設(shè)備沒(méi)有規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求，加上站內(nèi)通信的模擬和測(cè)試相對(duì)比較困難，站內(nèi)通信沒(méi)有引起足夠的重視，已經(jīng)成為制約變電站自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展的重要因素。

2.3 變電站的設(shè)計(jì)理念

變電站的設(shè)計(jì)理念需適應(yīng)自動(dòng)化技術(shù)的要求近幾年來(lái)，變電站自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展基本上依賴產(chǎn)品供應(yīng)商和高等院校的積極努力推進(jìn)，大規(guī)模的市場(chǎng)應(yīng)用起到了很大的推動(dòng)作用，但電力設(shè)計(jì)院作為電力系統(tǒng)二次設(shè)備應(yīng)用和選型的主要參與單位一直沒(méi)有主動(dòng)積極參與工作，設(shè)計(jì)理念沒(méi)有適應(yīng)變電站自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展的要求。

2.4 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)調(diào)試驗(yàn)收和定期校驗(yàn)問(wèn)題

自變電站自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用以來(lái)，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的調(diào)試驗(yàn)收和定期校驗(yàn)一直是基建和生產(chǎn)運(yùn)行部門的難題，沒(méi)有相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)規(guī)范可以參照，只能按照相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、招標(biāo)技術(shù)協(xié)議要求和制造廠家的技術(shù)說(shuō)明書、圖紙資料進(jìn)行調(diào)試驗(yàn)收，存在著一定的局限性。再加之自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展和設(shè)備更新速度太快，對(duì)專業(yè)人員及運(yùn)行管理人員的培訓(xùn)不到位，導(dǎo)致自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性對(duì)廠家的依賴太多，存在較大的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)變電站二次設(shè)備的定期校驗(yàn)也存在一定的認(rèn)識(shí)誤區(qū)，變電站運(yùn)行設(shè)備存在顯性缺陷和隱性缺陷，顯性缺陷是指缺陷發(fā)生或存在時(shí)，設(shè)備能通過(guò)告警的方式反映出來(lái)，及時(shí)加以排除；隱性缺陷發(fā)生或存在時(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)及二次設(shè)備沒(méi)有任何信息反映，很難發(fā)覺(jué)或分析判斷。從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，自動(dòng)化系統(tǒng)中智能二次設(shè)備具有一定的硬件自診斷能力，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)自身硬件問(wèn)題并報(bào)警，同時(shí)智能二次設(shè)備的功能實(shí)現(xiàn)是靠固化在存儲(chǔ)器中的軟件完成的，電氣性能指標(biāo)比較穩(wěn)定。

2.5 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)和管理

變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，使得繼電保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)、計(jì)量、變電運(yùn)行等各專業(yè)相互滲透，傳統(tǒng)的技術(shù)分工、專業(yè)管理已不能適應(yīng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的管理需要，變電站遠(yuǎn)動(dòng)與保護(hù)專業(yè)雖然有明確的專業(yè)設(shè)備劃分，但其內(nèi)部聯(lián)系已經(jīng)成為不可分割的整體。

在專業(yè)管理上，變電站自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行、檢修、檢測(cè)，尤其是遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、遙測(cè)精度、遙信變位響應(yīng)速度、信號(hào)復(fù)歸和事故總信號(hào)等問(wèn)題仍需要規(guī)范和加強(qiáng)；對(duì)傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)及通道聯(lián)測(cè)的實(shí)現(xiàn)、軟件及圖紙資料管理等需引起足夠的重視。解決好現(xiàn)行的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)管理體制和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題的同時(shí)，還要培養(yǎng)出一批高素質(zhì)的專業(yè)隊(duì)伍。目前變電站自動(dòng)化系統(tǒng)絕大部分設(shè)備的維護(hù)依靠廠家，在專業(yè)管理上幾乎沒(méi)有專業(yè)隊(duì)伍，從而造成缺陷處理不及時(shí)等一系列問(wèn)題。因此，要想維護(hù)、管理好變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，一是要成立一支專業(yè)化的隊(duì)伍，培養(yǎng)出一批能跨學(xué)科的復(fù)合型人才，加寬相關(guān)專業(yè)之間的了解和學(xué)習(xí)；二是變電站自動(dòng)化專業(yè)的劃分應(yīng)盡快明確，對(duì)于加強(qiáng)電網(wǎng)管理水平，防止電網(wǎng)事故具有重大意義。

結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合實(shí)際工作指出了目前變電站自動(dòng)化系統(tǒng)存在的一些問(wèn)題和缺陷，從變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范和要求、系統(tǒng)性能的比較、站內(nèi)通信的可靠性和標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和運(yùn)行維護(hù)的管理要求等方面提出了一些看法，希望各有關(guān)方面共同努力重視現(xiàn)階段存在的這些問(wèn)題，切實(shí)改進(jìn)各項(xiàng)工作，讓變電站自動(dòng)化技術(shù)得到更好的應(yīng)用，為電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮更大的作用。

[1]伍軍.變電站自動(dòng)化遠(yuǎn)程通信安全體系研究[D].湘潭大學(xué)，2005-05-01.

[2]曾嘉樹.變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中嵌入式通訊管理機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2010.