研究变电站电力系统的自动化智能控制技术

韦开恒

（明盛建设工程有限公司 广西南宁市 530000）

如今，变电站正向智能方向快速发展，而对智能变电站而言，引入自动化控制技术是关键所在，必须引起相关人员的高度重视。在实际情况中，需要根据变电站实际情况，结合未来发展要求，选择适宜的自动化控制结构方式，以实现预期的自动化控制目标。

1 智能变电站

智能变电站由两部分组成，即信息平台与智能高压设备。其中，智能高压设备有电子式互感器与智能变压器等多种，对于智能变压器，它和控制系统通过通信光纤直接相连，能实时采集变压器运行参数。如果运行方式改变，则设备能以系统电压和功率为依据确定是否对分接头进行调节；如果设备产生问题，则能立即发出预警，同时提供相应的状态数据，以此在很大程度上减少运行管理方面的成本，避免安全隐患的产生，保证设备运行的安全性与可靠性。对于高压开关设备，主要是指性能极高的控制与开关设备，并配备了执行装置、电子设备与传感器，能实现诊断与监测。对于电子式互感器，它主要指的是磁光玻璃与光纤传感器，能克服老实互感器各方面缺陷。信息平台主要有两方面功能，第一方面为对信息进行共享，即为管理系统不同上层应用进行信息采集，第二方面为使纵向信息实现标准化，可为不同上层应用提供可靠的信息支撑。所谓智能，实际上就是人性化，简单来说就是使变电站做成有人调节那样，如果低压负荷量明显增加，则变电站将送出负荷增加负荷量要求的电量，而如果低压负荷量明显减少，则变电站可以送出的实际电量将减少，以实现节省能源的目标。

2 智能变电站自动化控制主要作用

2.1 保证电能质量

引入自动化控制后，可减少对人力的投入，但并不会因为人力的减少而使电能质量降低，这是因为自动化控制可以实现无人化操作。借助自动化控制，可以对变电站进行实时监控，整个控制过程十分流畅，可以有效提高电力调度性能[1]。另外，变电站当中的不同电气设备通过对自动化控制的合理应用，能处在良好的运行和维护状态，减少故障的产生，延长设备寿命。可见，引入自动化控制后，可以有效提升供电能力，使电能质量和供电服务水平得到大幅的提高。

2.2 保证安全性

自动化控制实际上是由计算机来控制，在处理某些问题上具有良好的便捷性，进而为系统运行提供有效保证。在以往的变电站工作中，如果产生故障，将难以及时发现，导致故障不断发展，对整个电力系统正常运行造成影响。而在引入了自动化控制以后，细小的故障亦能及时被发现，制定有效保护对策，避免故障不断发展，造成严重的破坏。另外，在自动化控制持续作用下，如果系统运行产生突发问题，可以快速报警，加快人员反应速度，使系统始终处在安全稳定的状态[2]。

2.3 保证管理效率

完成对变电站的升级改造后，能有效提高系统控制自动化水平，使所有操作都依靠计算机与网络完成，包括数据监测与记录，保证数据真实性与精确度，减少人力物力实际投入。在变电站运行过程中，管理人员仅需要对屏幕进行观察，即可掌握各类参数与关键性数据，同时在互联网的支持下对数据实施传输。调度人员在熟悉这些采集到的数据后，如果发现存在异常，应立即报警并进行相应的调节与控制，保证程序运行规范性，提高管理效率[3]。

2.4 减少成本费用

因自动化控制集合了计算机与网络通信，所以可以从根本上消除信息孤岛等问题，使资源得到互通共享，保证信息得到最大程度的应用。另外，集成电路正得到广泛应用，通过对集成电路的合理应用，能有效减少成本费用，不断提高性价比，进而降低整个变电站的实际投资水平，为日后发展奠定良好基础。

2.5 降低工作强度

在以往的工作过程中，变电站电力调度人员必须完成数据监测，实际工作量很大，容易产生错误，而在引入自动化控制之后，可依靠计算机与网络来实现数据监测，使资源共享率得到大幅提高。另外，在实际工作中，相关工作人员仅需要对部分枢纽设备进行掌握与控制，同时实行沦落值班，以此极大的减少劳动强度，减少人为错误的产生[4]。

3 智能变电站自动化控制方式

目前的智能变电站自动化控制主要有集中式、分布式和分布分散式三种结构方式。

3.1 集中式

这是最常见的结构方式，在很多领域都得到了广泛应用。利用计算机具有的各项功能，扩展I/O接口，然后利用这一接口采集准确的信息，以模拟量为例，在采集完毕后，需进行处理，再利用计算机来监控与保护。需要注意的是，这种结构方式并非依靠其中一台计算机来完成，而是由多个计算机进行共同完成的，不同计算机承担不同任务。以监控计算机为例，它主要负责信息监控，并对电流断路器实施应急处理[5]。

3.2 分布式

相较于上述集中式，该结构方式特点为自身功能更加扩展，利用更多计算机，同时将功能分配至不同计算机，使不同计算机独立完成不同工作，然后由终端系统对不同计算机的数据进行汇总，数据汇总不会对计算机实际运行造成干扰，通过对这一结构方式的应用，能对同一时段不同数据进行同时处理，具有很高的数据处理效率，这种情况下，即便短时间内涌入大量数据，也不会产生宕机等问题，同时，如果其中一个模块产生问题，也不会对另外的模块造成影响，以此保证系统运行的稳定性。由于该结构方式具有以上优势特点，所以主要应用在维护等级相对加高的智能变电站当中，但要注意，变电站的电压等级不能太高，否则将失去适用性，产生一系列新的问题。

3.3 分布分散式

从逻辑角度讲，该结构系统可以将整个变电站的自动化控制分成两层，分别为变电站层，也可称之为站级测控单元，和间隔层，也可称之为间隔单元。部分情况下，也可分成三层，分别为变电站、通信与间隔层。这一系统最大的特点在于设计是按照元件及断路器具体间隔来进行的。将变电站一个断路器间隔所需要的全部数据采集、保护和控制等功能集中由一个或几个智能化的测控单元完成。对于测控单元，能直接安装于断路器柜，也可安装于断路器间隔周围，互相依靠光缆来通信。该系统的引入象征着变电站正向自动化方向快速发展，能有效减少电缆的使用，避免采用电缆进行信息传送时产生电磁干扰，保证运行可靠性、维护便利性与可扩展性，绝大部分现场工作都能在厂家进行。该结构方式主要具有以下优势特点：①提高系统适用性；②间隔单元直接安装于变电站间隔；③软件控制功能更加强大；其四，使变电站二次配置更加简单，能有效减小控制室面积；其五，使变电站不同二次设备之间更容易的互联，减少电缆的使用；最后，结构具有很高的可靠性，且组态十分灵活，能为检修提供便利[6]。

4 结束语

综上所述，在当前的智能变电站当中，已经广泛普及了自动化控制，通过自动化控制的引入，能有效减小系统运行故障发生率，保证系统运行安全性与稳定性，并减少成本，降低工作强度，这对电力行业未来发展有着十分重要的作用和意义。基于此，相关部门与企业应正确认识这一技术具有的特点优势，同时不断加强开发与研究，促使技术日益完善，为电力事业未来发展奠定良好基础，提供可靠的技术支撑。