摘 ?要：隨著時(shí)代的發(fā)展，特別是科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，電力事業(yè)得到了快速發(fā)展，在電力系統(tǒng)技術(shù)高速發(fā)展的情況下，無人值守將成為變電站管理的一種主要方式。本文通過筆者的工作經(jīng)驗(yàn)和查閱相關(guān)資料，淺談智能變電站的發(fā)展，對變電站采用的機(jī)電自動(dòng)化與信息數(shù)字化兩種方式進(jìn)行簡析。并對電力自動(dòng)化在PLC技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、規(guī)范化管理程序、傳動(dòng)技術(shù)及人機(jī)界面等方面的應(yīng)用進(jìn)行解析。

關(guān)鍵詞：智能變電站;發(fā)展;電力自動(dòng)化;應(yīng)用

引言

電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的作用。變電站是電力系統(tǒng)中一個(gè)重要的場所，該場所可以對電壓和電流進(jìn)行交換和分配，之后將電能輸送給用戶。而智能變電站屬于一種綜合性自動(dòng)化系統(tǒng)，主要對變電站進(jìn)行以下幾個(gè)方面的操作：控制、調(diào)度、自動(dòng)監(jiān)視以及測量等，以此來提高輸電效率，最大限度降低電能消耗。具體簡析如下：

一、智能變電站發(fā)展情況歷程

（一）采用機(jī)電自動(dòng)化方式

以前是采用人工值守變電站的方式進(jìn)行變電站的管理，人工值守這樣的方式存在著一定的弊端，值班效率偏低，同時(shí)浪費(fèi)了企業(yè)的大量人、才、物的力量，一定程度上阻礙了變電站的進(jìn)一步發(fā)展。而隨著無人值守這種方式投入到對變電站的管理中，同時(shí)應(yīng)用電力自動(dòng)化技術(shù)，既改善了管理方式，又提高了管理效率，也為電力企業(yè)降低了對變電站管理投入的人、才、物等大量成本，無人值守是變電站管理新的發(fā)展趨勢。隨著20世紀(jì)80年代中期清華大學(xué)研制并開始使用35KV變電站微機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)，無人值守變電站才逐漸發(fā)展起來。

（二）采用信息數(shù)字化方式

當(dāng)下信息技術(shù)快速發(fā)展與應(yīng)用推動(dòng)了社會(huì)進(jìn)步的同時(shí)，也大大推動(dòng)了電力自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)的發(fā)展，人們的生活模式也有了較大改變。由于工業(yè)電網(wǎng)的發(fā)展較為復(fù)雜，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行成為了大家關(guān)注的問題，安全要求不斷提高，對于自動(dòng)化領(lǐng)域來說，現(xiàn)場總線就是計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，在人們的日常生產(chǎn)、生活中發(fā)揮巨大作用。而現(xiàn)場總線多用于電站、電力系統(tǒng)以及變電站中，有利于項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性、可靠性以及高精度。而且它的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率非常快，完全可以滿足變電站關(guān)于信息傳輸速率的要求，而且已經(jīng)超過了要求，現(xiàn)場總線的抗干擾與抗震動(dòng)能力相當(dāng)強(qiáng)，所以對于環(huán)境比較惡劣的變電站更為適用，在整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)中起著核心作用。

數(shù)字化的變電站運(yùn)管系統(tǒng)比較先進(jìn)，在電力生產(chǎn)過程中，變電站綜合自動(dòng)化采用了微機(jī)技術(shù)，數(shù)據(jù)可自動(dòng)化運(yùn)行，同時(shí)其記錄統(tǒng)計(jì)更為人性化。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)系統(tǒng)：（1）監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)具有以下幾個(gè)功能：數(shù)字量輸入、模擬量輸入及控制輸入等。此外，還可以對變壓器和站內(nèi)線路實(shí)施參數(shù)的監(jiān)視以及測量等。（2）保護(hù)系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，繼電保護(hù)比較獨(dú)立。此外，以下幾個(gè)方面也需要獨(dú)立：保護(hù)的邏輯功能、測量以及啟動(dòng)、輸入量、跳閘等。（3）斷路器閉鎖系統(tǒng)。全方位的防誤操作系統(tǒng)是該系統(tǒng)的一大優(yōu)勢，因此可以完成“五防”工作。變電站在正常運(yùn)行中如果出現(xiàn)問題，其數(shù)字化的運(yùn)管系統(tǒng)就能夠進(jìn)行快速分析并給出報(bào)告，對問題的起因、如何處理作出分析;對發(fā)生問題解決之后，該系統(tǒng)會(huì)對變電站設(shè)備進(jìn)行維修的情況主動(dòng)報(bào)告。對于變電站處于連接中的一次電氣設(shè)備、二次電子裝置二者來說，數(shù)字化通信是二者有效的一個(gè)通信平臺(tái)，只有保證變電站的數(shù)據(jù)通信平臺(tái)、數(shù)據(jù)建模之間的統(tǒng)一，才能可能實(shí)現(xiàn)智能裝置在平臺(tái)上的相互操作。

通過在變電站中運(yùn)用智能化的信息系統(tǒng)，同時(shí)以數(shù)字化的管理模式為基礎(chǔ)，為了在短期內(nèi)增加其智能裝置數(shù)量，就需要采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通信平臺(tái)與數(shù)據(jù)建模從而實(shí)現(xiàn)互操作性。

二、解析電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用

電力自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用，推動(dòng)了電力系統(tǒng)中仿真技術(shù)的應(yīng)用。電力自動(dòng)化的應(yīng)用就是通過融入局域網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)，以程序控制為基礎(chǔ)，分析變電站的真實(shí)運(yùn)行情況，并對其運(yùn)行狀況進(jìn)行管理。電力自動(dòng)化在變電站中的應(yīng)用，能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)提供大量的運(yùn)行數(shù)據(jù)，全面掌握電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，有利于加強(qiáng)對其管理程序的規(guī)范力度，提高管理質(zhì)量。電力系統(tǒng)運(yùn)行中電力自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用在以下方面：

（一）可編程邏輯控制（PLC技術(shù)）

可編程邏輯控制簡稱PLC技術(shù)，是電力自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的一個(gè)重要部分?？删幊踢壿嬁刂剖怯?jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)相結(jié)合的一種技術(shù)產(chǎn)物，可編程邏輯控制在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算、信息記錄以及根據(jù)不同的計(jì)算機(jī)指令自動(dòng)編寫程序代碼等功能，有效降低了電力系統(tǒng)的能耗，使電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了更加靈活的運(yùn)行狀態(tài)。電力系統(tǒng)運(yùn)行中可編程邏輯控制的應(yīng)用，不僅可以快速完成信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳遞、轉(zhuǎn)換、整合、分析和采集等工作，還可以智能控制操作電力系統(tǒng)中一些計(jì)算機(jī)指令。

可編程邏輯控制還被廣泛地應(yīng)用在電力系統(tǒng)中很多的控制環(huán)節(jié)，可編程邏輯控制可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)總線中的信息通信鏈接，實(shí)時(shí)控制電力系統(tǒng)中的一些信息模塊，使整個(gè)電力系統(tǒng)中相關(guān)的系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)運(yùn)行。通信技術(shù)具有信息全、規(guī)模大以及傳播快的優(yōu)勢，將通信技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的運(yùn)行管理中，既有利于深化電力系統(tǒng)的運(yùn)行管理，又能夠從根本上推動(dòng)變電站的自動(dòng)化發(fā)展。

（二）計(jì)算機(jī)方面技術(shù)應(yīng)用

電力自動(dòng)化的應(yīng)用就是通過融入網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)技術(shù)是電氣自動(dòng)化技術(shù)組成中的一項(xiàng)核心技術(shù)，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用，使得計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)運(yùn)行的供電、變電、配電等多個(gè)方面都有著非常廣泛的運(yùn)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，電力系統(tǒng)逐漸實(shí)現(xiàn)了智能電網(wǎng)，在電力系統(tǒng)的輸配電以及供變電等環(huán)節(jié)發(fā)揮著越來越重要的作用。由于通信技術(shù)早期受技術(shù)條件落后的限制，在其運(yùn)用時(shí)采用的管理模式比較簡單，主要為串行通信技術(shù)。在使用中，我們發(fā)現(xiàn)該技術(shù)存在一定弊端：功能少、通信速率低、效率差以及傳輸速率差，所以使用效果較差。

信息技術(shù)發(fā)展之后，在變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)中運(yùn)用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在一定程度上改善了其自動(dòng)化起到了直接推動(dòng)的作用。在通信

（三）電力自動(dòng)化在綜合技術(shù)升級方面的應(yīng)用

第一，傳動(dòng)技術(shù)的運(yùn)用。在變電站自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用過程中，變頻器是組成整個(gè)傳動(dòng)技術(shù)的核心部分，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，更好地實(shí)現(xiàn)了控制程序變頻的速度。變頻器包括幾個(gè)部分：保護(hù)電路、控制器、濾波器、驅(qū)動(dòng)電路以及整流器等智能化管理系統(tǒng)。變頻器在電力設(shè)備中主要應(yīng)用在節(jié)能、減排、降耗中，所以變頻器的研究有利于對電力行業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造。

第二，人機(jī)界面的應(yīng)用?，F(xiàn)代是一個(gè)科學(xué)技術(shù)騰飛的時(shí)代，隨著電力行業(yè)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，生產(chǎn)、生活對用電量的需求在不斷增加。電力技術(shù)對變電站的設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行要求也更為嚴(yán)格，所以對變電站設(shè)備與變電站的管理提出了更高要求。對于目前的變電站二次設(shè)備來說，直流電源屏是其關(guān)鍵部位，既保護(hù)了電源又需要提供直流控制。在變電站自動(dòng)化發(fā)展中，以保護(hù)電源為前提，對直流電源屏進(jìn)行管理時(shí)，通過采用軟件開發(fā)技術(shù)，把多級變換的工頻交流變?yōu)榉€(wěn)定的直流，從而促進(jìn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的整體發(fā)展。

（四）電力自動(dòng)化在規(guī)范化管理程序方面的應(yīng)用

對程序的規(guī)劃化管理以及規(guī)范化管理程序的應(yīng)用有利于處理電力系統(tǒng)的自動(dòng)化抗干擾。規(guī)范化的程序管理需要做到：

第一，合理配置工作人員。進(jìn)行有效的人員組織分配工作，對人員的工作目標(biāo)與責(zé)任進(jìn)行明確，從而使電力系統(tǒng)運(yùn)行形成一個(gè)正常安全的模式，通過對相應(yīng)規(guī)章制度管理的完善，加強(qiáng)培訓(xùn)電力系統(tǒng)工作人員的繼電保護(hù)知識(shí)，促進(jìn)系統(tǒng)的規(guī)范化管理與繼電保護(hù)二者形成有效模式。

第二，建立繼電保護(hù)設(shè)備臺(tái)賬。將電力設(shè)備的運(yùn)行狀況、臺(tái)賬、維護(hù)情況、缺陷處理與事故分析等檔案化建立維護(hù)處理模式，進(jìn)行嚴(yán)格考核與跟蹤管理，制定一定的獎(jiǎng)懲制度，做好對二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測管理，讓大家看到對繼電保護(hù)進(jìn)行監(jiān)測管理所帶來的良好狀態(tài)。

結(jié)束語

綜上所述，智能變電站是采用自動(dòng)化進(jìn)行管理模式，具有投資少、管理效率高的優(yōu)勢，伴隨我國電力科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，智能變電站在發(fā)展的過程當(dāng)中其范圍規(guī)模也會(huì)越來越大;智能變電站的發(fā)展，既有利于提高變電站的管理效率，又能夠促進(jìn)電力系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。而電力自動(dòng)化的應(yīng)用，既是順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求，又能夠滿足人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活的需要。隨著智能變電站發(fā)展與電力自動(dòng)化的應(yīng)用，將為國內(nèi)電力系統(tǒng)的發(fā)展提供有力支持。

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作者簡介：

覃煥遠(yuǎn)，男，漢族，廣西桂平，研究方向：從事水電廠電氣設(shè)備運(yùn)行管理維護(hù)。