变电站电气自动化与电力安全运行研究

俞学文　唱环凯　杜永祥

摘 要：电力已经发展成为人们生活当中随时随地都需要的基本诉求内容之一，而作为电力系统中核心内容——变电站，无论是基于时代发展对于其自动化的考量还是基于自身发展中出于安全性的考虑，变电站的运行都成为了人们普遍关注的主要公共建设设施。本文以此为出发点，对于关于其通过实现自动化来为安全和稳定保驾护航的运行方式进行探讨。

关键词：变电站；电气自动化；安全运行

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.156

0 引言

变电站本身就是维系电力系统正常运作的重要因素，而变电站其中又包括了各种设备，诸如一次设备、二次设备等，来完成电能的配送，实现电力状况的有效监控，为电力系统提供良好的运营空间。基于时代发展，人们对于电的需求量越来越大，对于变电站的负荷要求也越来越高，变电站电气自动化和其运行的安全性、稳定性都成为了关键。

1 基于电气自动化实现途径探究

（1）总体框架。变电站的总体框架一般由三部分构成，其中间断层主要传感和数据采集的重要层次，对于电力设备的保护起到了至关重要的作用，其次是网路层，网路层本身就是以传输为主，传输速率极高，为整个变电运输建立基础，最后是站控层，站控层作为变电站总体框架的核心内容，主要任务是完成对于整个电力设备运营情况的监控，包括一些指令的操作在内，可以说，间断层和网路层是站控层的组成部分，而站控层则统领大局，实时监控，同时完成对于硬件设备的修护功能[1]。现下绝大部分变电站电力系统结构都是以上述内容为主的电力系统结构，即电力自动化通过分层分布，寻找到关键的二次设备要素，来完成整体的有效自动监控，而这就离不开对于硬件设备的设计和软件设备的设计。

（2）硬件设计。基于分层分布式结构来讨论变电站的硬件设计，就是对于整个框架系统中的硬件设备配置进行深入了解，如作为核心的站控层中，涉及到的硬件设备分别有服务器、监控机等；而网路层中涉及的硬件设备有交换机、光纤接口盒、通信光缆等；间隔层中涉及的硬件设备有电能采集装置、监控与保护装置等。这些硬件设施共同构成了变电器电子自动化的硬件条件，在自动化中，数据传输就是借助网路层中的通信光缆，进行双以太网传输，而为了保证电力的安全运行，在进行硬件配置时，还要需要到对于开关量信号进行隔离[2]。基于硬件二次设备的设计，来实现对于一些常规电力运行一次设备的监控准备工作，为其安全性提供保障。

（3）软件设计。相比较硬件设计而言，软件设计才是实现自动化的关键，这是基于软件设计本身就是借助硬件设施，来完成整个运行的关键内容，而结合到具体情况中，首先是基于功能模块的设计，实现对于A/D采集以及计算机的处理。借助功能模塊，能够将电流电压等一些常规采集的内容分析为可进行解读识别的信号，并且根据信号分析，作为系统性决策，来实现分辨信号以及干扰和隔离信号；其次通过对于A/D采集，实现计算机数据分析，并进行内容进行保存，将数据进行有效分类，便于在后续工作中，数据可以随时调取查询，或在线进行数据相关内容的操作，实现人机交互；最后是通过为开关量输入和输出，来实现信号的转化和输入输出，并能够有效进行档位信号的识别的分析。需要注意的还有关于电能的计量，实现实时工作，以便得到有效的统计数据。

然后是对于功能接口的设计，功能接口也分为三个部分，分别是与微机继电保护装置的接口、与电能计量系统的接口以及与智能仪表的接口。其中对于保护装置的接口与其他接口不同，采用的是双网口方式，其目的在于通过双网口方式，来进行有效的全网检测，实现与监控系统的链接[3]。电能计量的结构就是通过硬件设施中网路层的规约转化器进行电能计量设备的规约，然后实现信息的收集。而只能仪表的接口，实际上及时通讯接口，通过与站控层的报警器以及其他设备通讯数据进行链接，实现数据的协调处理，确保相关内容的有效采集和分析，以便于后期对于数据进行综合调试，以此来实现高密度高强度的监控，进而为电力安全运行提供保障措施。通过软件设备的设计，实现电力系统的二次设备自动化整合，从而实现自动化监控，最终为电力安全运行提供保障。

2 电力自动化对于安全运行的影响力分析

电力自动化是否能够正常运作关系到了运作中对于电力稳定性的保障和安全性的提供，换言之，电力自动化实际上就是为电力安全运行而服务，更好地保障电力能够安全运行而开展的工作。结合上文内容不难发现，实际上，电力自动化针对的主要就是电力系统当中的二次设备，而对于一次设备而言，二次设备相当于辅助，辅助前者进行科学运行，并对其进行一定的监控手段，实时掌握运行动态，分析安全性和稳定性。因此，电力自动化就是借助二次设备的实际功效，实现电力自动化，以此来完成对于电力系统中电力安全运行的高效把控，确保电力系统的正常运行[4]。

而对于电力运行而言，首要的条件就是安全性和稳定性，基于当下人们生活水平和生活质量的提升，对于电力的需求不断提高，一些城市比较老的变电站实际上已经出现了供电负荷，因此实现自动化监控实际上对于当下电力运行的重要之举，也是基于时代发展对于电力系统发展的必然要求，只有切实确保电力发展处于稳定安全的状态，才能够在此基础上进行进一步的技术研发。

3 结束语

电气自动化实际上就是始终为变电站安全工作而服务的，提高电力安全运行稳定性和质量的关键因素，本文通过对于变电站电气自动化实现的有效途径以及实现自动化的重要性进行了深入剖析，全方位的阐述了电气自动化与电力安全运行的关系。望广大相关工作者能够就此方面继续深入的探究，不断提升自动化的运行与稳定性，为电力安全运行的发展献计献策。

参考文献：

[1]付明芝.关于110kV变电站电气设计方案的探讨[J].民营科技，

2016（12）：48.

[2]张朝锋.110kV变电站电气一次设计的探究[J].科技致富向导，2014（03）：392-393.

[3]何保荣，郝玉东，王超智.基于多种DVR的变电站安防监控系统的设计[J].计算机与数字工程，2013（06）：80-82.

[4]宁雪峰.变电站综合监控系统在东莞供电局集控中心的应用探索[D].华南理工大学，2017.