陳彥宏

[摘? ? 要]近年來，隨著城鄉(xiāng)建設(shè)的不斷加快，各行各業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)電力資源的需求量與日俱增，這極大地促進(jìn)了電力企業(yè)發(fā)展，變電站自動(dòng)化改造作為電網(wǎng)改革與更新的一項(xiàng)重要工作，是電力行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，能夠極大地降低電網(wǎng)運(yùn)行成本，優(yōu)化資源配置，保證變電站的安全、可靠運(yùn)行，更好地滿足新時(shí)期用戶的多元化用電需求。本文首先概述了變電站自動(dòng)化改造工程，其次分析了變電站自動(dòng)化改造現(xiàn)存問題及解決對(duì)策，最后探討了變電站自動(dòng)化改造發(fā)展趨勢(shì)。

[關(guān)鍵詞]變電站;自動(dòng)化改造;現(xiàn)狀;對(duì)策;研究

[中圖分類號(hào)]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）01–00–02

Problems and Measures of Substation Automation Transformation

Chen Yan-hong

[Abstract]In recent years， with the acceleration of urban and rural construction and the rapid development of various industries， the demand for electric power resources is increasing day by day， which greatly promotes the development of electric power enterprises and expands the scale of electric power engineering construction. Substation automation transformation work is also on the agenda. As an important work of power network reform and renewal， substation automation transformation is an inevitable trend in the development of power industry. It can greatly reduce the operation cost of power network， optimize the allocation of resources， ensure the safe and reliable operation of substation， and better meet the diversified demand of users in the new period. This paper first summarizes the substation automation transformation project， then analyzes the existing problems and solutions of substation automation transformation， and finally discusses the development trend of substation automation transformation.

[Keywords]substation; automation transformation; current situation; countermeasures; research

1 變電站綜合自動(dòng)化改造工程概述

變電站自動(dòng)化改造工程，具備較強(qiáng)的系統(tǒng)性、復(fù)雜性，同時(shí)也包含著多方面的內(nèi)容，如：繼電保護(hù)改造、二次回路改造、一次設(shè)備改造等，同時(shí)也會(huì)造成用戶停電。在這一過程中，為更好地保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，避免給人們的正常生活造成阻礙，要嚴(yán)格控制停電時(shí)間。在改造過程中，要認(rèn)真做好相應(yīng)的勘察工作，結(jié)合各項(xiàng)勘察數(shù)據(jù)，制定具備較高可行性的施工方案，并做好優(yōu)化工作，合理化選用施工技術(shù)、工藝，完善安全保護(hù)措施。如改造工程需停電，則要提前制定停電計(jì)劃提交管理部門審批，并及時(shí)通知用戶停電時(shí)間，便于用戶提前做好應(yīng)對(duì)工作。此外，在變電站自動(dòng)化改造過程中，需涉及到多個(gè)專業(yè)的施工內(nèi)容，因此要做好統(tǒng)籌協(xié)調(diào)工作，各個(gè)專業(yè)彼此之間密切配合，便于更加順利、高效的完成改造工作。

2 變電站自動(dòng)化改造現(xiàn)存問題及解決對(duì)策探討

以500 kV變電站自動(dòng)化改造工程為例，該變電站內(nèi)所應(yīng)用的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為國(guó)產(chǎn)NS2000系統(tǒng)，間隔層測(cè)控設(shè)備的型號(hào)為國(guó)產(chǎn)NSD500，遠(yuǎn)動(dòng)工作站與保護(hù)管理器為國(guó)產(chǎn)NSC200型。

2.1 改造模式選擇問題及解決方法

2.1.1 問題分析

在變電站自動(dòng)化改造的過程中，合理化選擇改造方案至關(guān)重要。是選擇應(yīng)用智能化改造模式還是繼續(xù)應(yīng)用常規(guī)改造模式，所起到的效果是不同的。智能化改造模式和常規(guī)改造模式兩者存在著一定的差異，兩者的職能組件、二次系統(tǒng)以及調(diào)試方法均存在著不同。具體來說，常規(guī)變電站改造常規(guī)設(shè)備之后，其二次設(shè)備體積依然較大，安全問題依然突出，同樣無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。實(shí)施智能化改造模式，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化、智能化管控，但是存在工期緊、應(yīng)用設(shè)備多、工作量大等方面的問題，如何選擇應(yīng)用成為一項(xiàng)重要工作。

2.1.2 解決方法

為解決改造模式選擇難題，需充分考慮到多個(gè)方面的因素，包括：技術(shù)、資金、設(shè)備、人員等，結(jié)合實(shí)際情況制定切實(shí)可行的改造方案，避免出現(xiàn)盲目改造的現(xiàn)象。變電站技術(shù)、工作人員對(duì)于設(shè)備智能化運(yùn)行、信息共享有一定需求，則可以嘗試應(yīng)用智能化改造模式。例如：選擇“IEC61850及數(shù)字化變電站”的方案，原本所應(yīng)用的不同廠家設(shè)備型號(hào)是不同的，通過應(yīng)用IEC61850保護(hù)裝置，將該保護(hù)裝置和后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)相連接現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)間隔層裝置信息交互，并且能夠達(dá)到間隔層聯(lián)鎖的目的。采用該改造模式，不僅具備較強(qiáng)的操作性及安全性，同時(shí)其技術(shù)也非常成熟，能夠達(dá)到良好的改造效果。

2.2 改造電磁干擾問題及解決方法

2.2.1 問題分析

電磁干擾問題是變電站自動(dòng)化改造的常見問題?，F(xiàn)階段，雖然非常重視對(duì)開關(guān)、電焊機(jī)和風(fēng)扇等設(shè)備的電磁兼容問題的分析，但是卻忽視了設(shè)備達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)后的相關(guān)試驗(yàn)。甚至有的僅是對(duì)開合斷路器進(jìn)行試驗(yàn)，沒有合理化設(shè)置抗干擾指標(biāo)，進(jìn)而產(chǎn)生電磁干擾，給變電站運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響。

2.2.2 解決方法

為最大限度的降低系統(tǒng)硬件電磁干擾的影響，應(yīng)做好以下幾個(gè)方面的工作。①要合理化設(shè)置電氣隔離措施，做好設(shè)備接地及電磁屏蔽工作。②應(yīng)保證項(xiàng)進(jìn)行全面目檢查試驗(yàn)。在實(shí)施常規(guī)檢查的同時(shí)，應(yīng)進(jìn)行動(dòng)模試驗(yàn)、低溫高溫試驗(yàn)以及電壓試驗(yàn)，在必要的情況下，可以進(jìn)行輻射電磁場(chǎng)干擾試驗(yàn)、靜電放電干擾試驗(yàn)等，通過試驗(yàn)的方式，驗(yàn)證產(chǎn)品的安全性及合格性。在變電站自動(dòng)化改造中，只有認(rèn)真做好抗干擾工作，方可保障系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

2.3 監(jiān)控程序穩(wěn)定性問題及解決方法

2.3.1 問題分析

變電站自動(dòng)化改造中，操作人員需要利用顯示器對(duì)整個(gè)操作過程進(jìn)行監(jiān)控管理，無論是在變電站、主控站還是調(diào)度室，均要實(shí)現(xiàn)監(jiān)控管理。在這種情況下，如何保證監(jiān)控系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行成為思考的關(guān)鍵問題。在變電站自動(dòng)化改造中，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，方便更好的保障變電站的安全可靠運(yùn)行，達(dá)到更加理想的管控效果。當(dāng)前監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定性問題較為突出，后臺(tái)監(jiān)控線機(jī)器時(shí)常會(huì)中段，影響監(jiān)控系統(tǒng)的正常使用，還有的監(jiān)控程序版本過低，沒有定期升級(jí)，導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)卡頓，進(jìn)而造成影響。

2.3.2 解決方法

在選用后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控設(shè)備的過程中，要保證其功能完善，硬件配置成熟，保證監(jiān)控程序運(yùn)行穩(wěn)定。針對(duì)后臺(tái)監(jiān)控機(jī)程序升級(jí)不及時(shí)所造成的SAC機(jī)無法正常運(yùn)行的問題，要定時(shí)定期的做好升級(jí)工作。同時(shí)要高度重視變電站監(jiān)控設(shè)備的更新?lián)Q代，及時(shí)剔除落后淘汰的設(shè)備。要定期檢查監(jiān)控軟件，選用技術(shù)先進(jìn)產(chǎn)品，達(dá)到良好的監(jiān)控效果，保證變電站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.4 改造施工風(fēng)險(xiǎn)問題及解決方法

2.4.1 問題分析

變電站自動(dòng)化改造施工中，面臨著諸多的風(fēng)險(xiǎn)問題。尤其是在老舊變電站自動(dòng)化改造期間，往往需要分時(shí)段停電，在對(duì)一段區(qū)域改造過程中，二段區(qū)域往往存在一次設(shè)備帶電現(xiàn)象，電源進(jìn)線一側(cè)易于發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。不僅如此，兩套系統(tǒng)并存，增加了監(jiān)控難度，在過渡期間需要巡視兩套系統(tǒng)，新系統(tǒng)處于安裝階段，需要進(jìn)行多次調(diào)試，更改程序，減少給變電站的運(yùn)行造成影響。如果施工人員錯(cuò)誤的分合設(shè)備出口，將會(huì)造成極為嚴(yán)重的后果。

2.4.2 解決方法

在變電站自動(dòng)化改造施工期間，為有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)因素的發(fā)生，要重視對(duì)改造施工全過程的動(dòng)態(tài)化監(jiān)督與管理。在實(shí)踐操作過程中，要明確改造施工風(fēng)險(xiǎn)管控工作的重要性，實(shí)施動(dòng)態(tài)化監(jiān)控，成立專門的安全管理隊(duì)伍，定時(shí)定期的做好改造施工巡查工作，或者采取突擊檢查、專項(xiàng)檢查等方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工風(fēng)險(xiǎn)的有效排除，保證改造施工的安全順利進(jìn)行。此外，在自動(dòng)化改造過程中，設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)也是重要的影響因素，因此在施工期間也要重點(diǎn)做好控制工作，尤其是在拆除電纜、孔洞封堵等環(huán)節(jié)，重點(diǎn)做好控制工作，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)因素的發(fā)生。

2.5 變電站運(yùn)行維護(hù)問題及解決方法

2.5.1 問題分析

一般情況下，如變電站自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)問題，工作人員大多是聯(lián)系設(shè)備廠家進(jìn)行檢修處理，雖然最終能夠解決問題，但是往往需要等待較長(zhǎng)時(shí)間，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)故障及缺陷問題的及時(shí)處理，給系統(tǒng)運(yùn)行造成影響。與此同時(shí)，部分運(yùn)維人員自身缺乏較高的專業(yè)化水平及綜合素質(zhì)，也是影響檢修及維護(hù)水平的重要因素。

2.5.2 解決方法

眾所周知，不同廠家所生產(chǎn)的產(chǎn)品存在著一定的差異的，因此為便于檢修與維護(hù)工作的開展，廠家應(yīng)盡可能的減少產(chǎn)品差異，便于運(yùn)維人員更好的掌握產(chǎn)品，針對(duì)不同產(chǎn)品，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的使用說明和維護(hù)說明，便于檢修維護(hù)工作的開展;要成立專門的檢修維護(hù)隊(duì)伍，制定健全完善的培訓(xùn)制度，定時(shí)定期的加強(qiáng)培訓(xùn)，學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)與技術(shù)，不斷提升自身的專業(yè)化水平及綜合素質(zhì)，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備故障其缺陷問題，提升變電站自動(dòng)化改造水平。

3 變電站自動(dòng)化改造發(fā)展趨勢(shì)探討

3.1 低碳節(jié)能發(fā)展方向

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境污染問題引發(fā)了社會(huì)各界的高度關(guān)注。變電站自動(dòng)化改造工程的實(shí)施，充分發(fā)揮科學(xué)智能的優(yōu)勢(shì)，能夠在節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的同時(shí)，滿足新時(shí)期電力企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展需求。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的高效采集，所應(yīng)用的各項(xiàng)材料具備綠色化特征，保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，為企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 自動(dòng)化系統(tǒng)通用化

變電站自動(dòng)化改造工程，為更好的保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，要重視自動(dòng)化系統(tǒng)的通用化發(fā)展，尤其是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)品接口的通用化發(fā)展能夠提升變電站自動(dòng)化控制效果，有助于監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的高效、流暢傳輸，管理人員及時(shí)了解掌握各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。不僅如此，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)通用化發(fā)展，有助于各個(gè)部門實(shí)現(xiàn)信息資源共享，充分利用資源，有效避免出現(xiàn)信息孤島現(xiàn)象。

3.3 操作界面的規(guī)劃發(fā)展

眾所周知，我國(guó)地域遼闊，各個(gè)地區(qū)變電站工作存在差異，這也就使得當(dāng)前大部分的變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)界面無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，雖然便于操控，但是卻給技術(shù)系統(tǒng)的統(tǒng)一化修理造成了一定的影響。一旦某變電站出現(xiàn)故障問題，往往需要進(jìn)行停電檢修，這會(huì)極大的增加檢修工作量及成本?；诖?，在接下來的時(shí)間里要重視對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)操作界面的優(yōu)化工作，優(yōu)化設(shè)計(jì)操作界面功能項(xiàng)，結(jié)合當(dāng)前我國(guó)變電站實(shí)際情況設(shè)置多重操作功能的界面設(shè)計(jì)方式，便于后續(xù)檢修及操作工作的開展，提高工作效率。

3.4 在線監(jiān)控和維護(hù)

新時(shí)期，變電站自動(dòng)化改造項(xiàng)目的在線監(jiān)控及維護(hù)，成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。變電站中，包含著大量的自動(dòng)化設(shè)備，單純依靠傳統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)，無法實(shí)現(xiàn)在線操作。因此要重視對(duì)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，高效傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，規(guī)避電磁干擾，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站自動(dòng)化設(shè)備與系統(tǒng)的在線監(jiān)控與維護(hù)，保證系統(tǒng)及設(shè)備安全可靠運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，新時(shí)期，人們對(duì)于電力資源供應(yīng)效率及質(zhì)量提出了更高的要求，變電站自動(dòng)化改造成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。新時(shí)期，要明確變電站自動(dòng)化改造的重要性，高度重視當(dāng)前變電站自動(dòng)化改造工作中所存在的諸多問題，采取針對(duì)性措施，提升變電站自動(dòng)化改造水平，促進(jìn)變電站及電網(wǎng)自動(dòng)化、智能化發(fā)展，確保變電站及電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行，滿足用戶用電需求。

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