无人值守变电站发展与电力自动化应用研究

谢敬

（湖北省电力勘测设计院有限公司，湖北 武汉 430040）

在电力系统发展过程中，无人值守变电站的出现，有效地替代了传统变电站的管理模式，从根本上降低了人力资源的投入，为电力系统的发展节约经济成本。此外，变电站在无人值守的运行模式下，基于电力自动化系统的应用，能够将具体的运行工况直接或间接地反馈给后台，为运行检修人员提供数据支持，降低了排查问题的工作时间，大大提升了人员的工作效率，进一步加强了变电站的管理工作，优化了管理策略，改进了管理质量，推动了变电站更好的发展。

1 无人值守变电站的发展

基于当前我国电力资源生产与调配的模式，无人值守变电站的发展占据着十分重要的作用，在其发展过程中，凭借高效的管理模式，安全的管理技术理念，经济成本投入较小的优势，在整个电力行业发展中得到了高度的关注。以下就通过对无人值守变电站的机电自动化和信息数字化分别进行分析探讨。

1．1 机电自动化

变电站的机电自动化技术，最早是20世纪80年代中期，清华大学研制成功后投入市场开发的，这也拉开了无人值守变电站的序幕。近年来，随着我国经济的飞速发展，作为国民经济命脉的电力行业现代化建设，已经体现出越来越大的重要性。保证供电系统的安全运行已经成为电力管理部门的首要任务。在现代化的供电系统中，变电站的管理网络化、数字化和机电自动化是电力发展要求的必然趋势，变电站的无人值守、综合管理和安全管理是电网现代化的必由之路。首先，对于机电自动化无人值守变电站，是以人工值守模式为前提，在科技技术不断发展和融入的过程中，形成的一种新型管理模式。调整传统的管理理念，整改了在传统人工值守管理模式下工作效率不高、投入的经济成本过高、人力资源过大的缺陷。从根本上节省了经济成本的投入，通过运用新型的管理理念，整个管理策略更加规范科学，提升了变电站的管理效率。

1．2 信息数字化

在信息技术不断发展的影响下，人们生活质量的逐渐提升，用电安全及电网可靠性成为人们关注用电的核心问题。传统的“遥控、遥调、遥测、遥信”功能显然已经不能满足现代化变电站的发展要求，随着当今计算机技术的飞速发展，如何集中管理各变电站设备的工作状态，实现无人值守变电站的远程图像实时监控，即“遥视”功能的实现，已成为当前工作的重中之重。随着5G技术的发展，无线通信信道的拓宽，远程高清遥视已逐渐成熟。其中，在自动化网络中，基于局域网的应用，现场总线占据着十分重要的地位。在电力系统、变电站等工作环境中，现场总线科学运用，对整个用电经济用电稳定方面涉及的经济利益，占据着十分重要的优势。在电力系统发展过程中，对于一些环境较为恶劣、地势形态复杂的工作环境，通过总线网络的运用，能够对各项数据信息进行集中，而且抗震性较强，传播速率较快，带动了整个变电站的工作效率。此外，信息数字化能够简化电力继电器的二次接线，通过运用数字程控器，在传统的导线模式下，推进变电站更好的发展。在信息数字化技术的带动下，通信网络主要集中在一次电气设备与二次电子装置的连接之间，在运行过程中，要符合变电站的实际运行情况，呈现统一运行趋势。以数据通信平台为主，能够优化操作流程，使得智能装置正常运行。建立一次电气设备与二次电子装置之间的联系，使得变电站智能装置数量逐渐增加，从而进一步优化操作平台，使其更好地进行数据建模。

2 电力自动化应用

电力自动化是以网络计算机为基础从而在变电站运营中的一种装置。在具体运行过程中，对于变电站实际运行情况综合分析，对实施的管理制度进行改进，从科学的角度出发，进一步优化管理质量，提升管理效率。

2．1 管理程序的规范化

电力自动化技术的应用，在规范变电站管理的同时，针对电力运行中出现的干扰故障，能够进行预防和改进。但是，在具体运用中，要做好程序管理以及综合应用规范化，才能发挥电力自动化的价值。在具体改进过程中，对于应用的配置人员，要合理地进行分工，并明确其责任和目标，确保整个电力系统能够安全运行。完善其规章制度，针对运用的配置人员，要进行电力继电保护相关知识的培训，加强管理，把无人值守中运用到的技术、设备以及理念进行更新，促使系统规范化管理与继电保护装置能够构成有效的运行模式。此外，在电力自动化技术应用过程中，要结合设备台账的维护情况、运行中存有的事故以及设备缺陷，从而制定维护维修档案，做好后期的跟踪考核工作，严格地落实奖惩制度，带动工作人员工作责任能力的同时，密切监测二次设备的运行状态，使得继电保护程序能够安全稳定地运行。

2．2 通信技术的使用

对于整个电力系统的运行管理工作而言，通过通信技术的应用，以信息化技术为支持，在规模大、传播速度快的特点下，持续推进整个电力系统的管理方式进行改进，从而优化变电站的发展趋势。在早期运行中，串行通信技术是主要的管理方式，但是，受技术条件的限制，串行通信技术在具体运用中，通信速率较低，传播速率较慢，而且功能较少，整体运用效果不佳。在科学技术的带动下，计算机网络技术得到了蓬勃的发展。通过在变电站自动化系统中的应用，调整了以往的自动化管理模式，优化管理措施的同时，推进变电站自动化的持续发展。由于局域网技术的应用，延展性较强，稳定性较高，经济优惠，受到了人们的广泛好评。总线型拓扑结构以太网在运用过程中，传输速率较高、稳定性强、灵敏程度较高。

2．3 电力变频器

现代电力电子技术、计算机技术、现代控制理论的发展，促进了变频器在工业生产中的广泛应用，尤其是变频器调速技术的出线，使得变频器的使用范围进一步扩大。通过变频器的应用，能够利用程序对电动机变频调速。变频器主要组成部分包括整流器、控制器、驱动电路以及滤波器等，通过在电力设备中的应用，能够发挥节能减排、降低能耗量的作用，也是当前电力自动化技术发展过程中的主要改进方向。总之，在电力变频器的运用下，无人值守变电站运行效率大大提升，全面落实节能减排的理念。

2．4 综合控制系统

对于常规变电站来说，监视系统、遥控系统、防盗系统、消防系统、门禁系统、报警系统、环境温湿度变化是独立的系统，由主控室的值班人员在电脑前操作，不计其数的监控点令值班人员望而却步，经常成为管理的难题。无人值守变电站采用可扩展的嵌入式系统，各功能子系统统一接口，统一界面，一处界面便可巡视所有子系统，在不影响原来的网络结构下，便于以后系统的扩展，系统后台无须人员管理，适用于多种恶劣环境。人机界面采用可视化、拟物化，各子系统实时联动，管理采用分级权限，不同的人员具有不同的使用权限，以便实现安全化管理。另外，统一的系统解决了不同网络间实时视频、录像回放、视频点播、视频转发等难题，便于上级领导通过Internet检查各变电站的运行情况。综合控制系统的建立，实现了无人值守变电站的实用性、先进性、可靠性、经济性、集成性和可扩展性。

3 结语

综上所述，无人值守变电站重新建立并完善了运行管理制度，极大地提高了上级管理部门对下级操作部门的监督管理水平，提高了变电运行人员的专业技能和综合素质。对现有的科技手段展开深入的研究和应用，能令检测管理系统最大程度地发挥作用，从而节约了大量的人力和资金投入，同时，装置巡视检查效果得到了巨大的提升，在满足人们的生活需求的同时，保证了整个变电站的管理更加安全化、规范化、科技化、高效化。