变电站电气自动化与电力安全运行研究

唐伟

摘 要：变电站作为电力系统的重要组成部分，电气自动化和电力的安全运行关系着电力系统的长远发展。为了能够更好地运行，要结合实际情况，科学合理地使用电气自动化设备。有了先进的设备，也需要更好的管理。在日常管理中需要提高管理质量水平和管理人员的综合素质，建立一个合理的电气自动化控制系统，保障电力能够安全运行，满足日新月异的社会对电能的需要。本文研究了变电站电气自动化与电力安全运行的相关内容。

关键词：变电站；电气自动化；电力安全运行

1 变电站电气自动化建设的主要方法

1.1 整体架构设计及模块功能划分

针对变电站的实际情况，选择分层分布式结构对变电站进行架构设计，将变电站的自动化架构主要分为站控层、间隔层和网络层三部分。其中网络层是整个框架的连接网络，其基础是工业以太网。间隔层主要是负责采集分析变电站中各种一次设备的运行参数，同时可以根据相应的操作指令完成保护动作。而站控层是整个电气自动化系统的核心组成，针对变电站电气设备的监控管理等功能都由这一层完成，具备强大的显示、监测、报警以及指令操作等功能，而且能够对变电站系统内运行过程中存在的各种设备故障进行自动化的分析识别，进而对另外两个层面上的各种硬件设备进行维护管理，及时修改设备运行的参数等[2]。

1.2 分析电气自动化系统的硬件配置

硬件设备是电气自动化建设的重要基础，只有硬件设备可靠，电气自动化系统才能更好的实现相应的功能。在网络层主要应用交换机、通信电缆、规约转换器、光纤接口盒等硬件设备；在站控层主要包括报警器、五防系统、监控器、服务器、GPS对时器等；而在间隔层，主要包括監控保护装置、高压开关柜、直流电源、电能采集装置等。以通信系统的硬件配置为例，数据的传输离不开硬件设备的支持，在变电站电气自动化系统中，主要采用Modbus通信协议，应用双以太网进行传输。在配置通信系统硬件设备的时候，需要考虑到配置20%的通信量冗余，同时要用中间继电器隔离系统的开关量信号。

1.3 分析设计自动化系统的软件系统

结合软件系统的设计能够进一步提升整个电气自动化系统的控制水平，提高系统的工作效率。软件系统的设计尤其要注意设计后的审查，及时对软件系统进行修正，减少软件系统的设计弊端。软件系统的设计主要包括权限管理、事件追忆、顺序记录、在线诊断、人机交互、操作控制、数据采集、统计计算以及监视报警等主要功能。软件系统的设计会应用到成熟的模块化设计，技术成熟可靠。以A/D采集模块的设计为例，该模块的主要作用就是采集电流电压信号，实现信号的转化识别，而且具备比较优秀的抗干扰能力，应用该模块能够对采集的数据进行系统分析，对识别的数据进行划分整理并进行存储。借助人机交互接口可以完成信息通讯、在线操作、定值管理以及数据查询等功能。

2 变电站电力安全运行措施

2.1 完善安全管理制度

安全管理制度是保障变电站安全运行的关键，同时也是对安全事故进行及时处理的保障。为此，要从实际出发，制定行之有效的安全管理制度，并保证制度的贯彻和执行。要建立起安全事故应急处理机制，并提升管理者的风险防范能力，通过严格的监督和自我管理相结合的方式提升变电站安全管理的质量水平。同时，要健全安全管理责任机制，保障各管理环节都要专门的负责人，这样在发生安全事故的时候能够第一时间找到责任人解决问题。除此之外，管理者必须要提升安全管理工作的参与程度，建立起长效机制。

2.2 利用现代管理手段

随着技术的发展，变电站安全管理工作也要进行创新，积极引进现代技术手段，有效保障变电站运行的安全性和可靠性。如利用在线监测技术等高科技手段，能够对变电设备内部的温度、接触的完整性等进行监督和管理，及时发现变电设备运行中的不正常状态，采取恰当的方式解决问题。在技术的推动之下电网智能化水平提升，在线监测技术的作用也更为凸显，应用范围更为广泛。一些具有人工智能的辅助决策系统也能够对不正常的信息进行科学的分析和整合，为人工决策提供科学的依据，这样也有效提升了变电站的安全运行水平。

2.3 做好技术管理工作

在进行技术管理的过程中，主要是通过提高变电人员工作技术能力的方式，提升管理质量和效率，确保变电站运行的安全。为此，要对员工加强技术培训，并定期开展相应的讲座，提升他们的综合技能水平，掌握变电运行的结构原理、操作程序、系统联等。同时要积极的开展事故预想，反事故演习等，提升变电站安全管理人员处理突发性事故的能力。在这个过程中还需要加强设备管理，保障设备的安全运行，降低安全事故发生的几率。为此，要做好设备基建时期的管理工作，同时对运行的设备定期巡视和维护，做好监督管理工作，根据设备运行的实际情况制定维修养护计划，消除安全隐患，并做好操作机构等关键部位的检查，防止因为修试不当而引起安全事故。

2.4 完善软硬件设施

应当结合工作实际，不断完善相关的软件和硬件设施建设。例如通过模块化结构进行系统软件设计，将一个软件系统分化为多个子软件系统，使其相对独立，从而更加便利地进行系统调试、bug修复和更新升级。同时，还需要着力加大硬件方面的资金投入，购置系统整体配置较好的计算机，并在核心计算机系统设计过程中，利用多串口数据通信来解决数据通信时间过长的问题，将多台下层仪表一条通总线上，进行“总—分”、“分—总”的串行连接通信，提升信息数据的传输效率和可靠度。此外，还应当在系统软件编程、硬件配置等方面加以关注，使设计尽可能优化，达到配置科学、选型合理，从而使变电系统的降低运行成本的同时能够安全高效运行。

3 变电站电气自动化的发展

首先，应与IT技术进行结合，借助传感器技术、计算机智能技术，减少故障问题的发生，确保电气设备的安全性和可靠性，提高变电站的运行效率。其次，应构建通用的网络系统，利用该系统实现电气自动化运行期间的资源优化配置效率，为变电站的安全运行提供保障。再次，应建立DMS系统，DMS系统能够提高电气自动化的管理水平，符合变电站电气自动化控制的发展需要，利用DMS系统对电气自动化系统的数据库进行控制和管理，为重要数据信息的安全性和完整性提供保障。

4 结语

变电站的电气自动化建设比较复杂，涉及到了许多环节内容，需要加强管理。在变电站电气自动化运行中也会受到诸多因素的影响，威胁到变电站乃至整个电力系统的安全运行。本文提出的几项措施能够有效保障变电站的安全运行。未来随着智能电网建设的不断推进，变电站电气自动化建设将会发挥更加重要的联系，对电力安全运行产生更加深刻的影响，也会遇到更多更复杂的问题，这就需要变电站工作人员不断加强对于变电站电气自动化与电力安全运行的研究，制定更加合理的保障措施，更好的发挥电气自动化的作用，保障变电站的安全运行，实现良好的经济社会效益。

参考文献：

[1] 王东亮.电气自动化技术在变电站中的应用[J].电子技术与软件工程，2017（17）：135.

[2] 王圣.变电站电气自动化与电力安全运行分析[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2017（7）：181～182.

[3] 向琪.变电站电气自动化控制系统分析及其应用[J].科技风，2016（21）：145.

[4] 王琪.变电站电气自动化与电力安全运行浅谈[J].大科技，2016（26）：79～80.