电气工程及其自动化技术在变电站中的应用探究

韩晓光 郭安琪

国网浙江省电力有限公司丽水供电公司 浙江丽水 323000

根据自动化技术在变电站的应用，探究了其实现过程、运行逻辑和控制方式。在控制技术的实施过程中，整体操作逻辑复杂，涉及到很多控制部件。所以，在变电站自动化改造和运行过程中，不断优化基础设施和控制技术的研究设计，对安全管理和控制方面进行增强，已变为变电站电气自动化运行和电力运行安全控制的关键[1]。

1 变电站的简介与现况

电力系统形成过程的产物是变电站，改变电压和配电地点需要100 多年的历史。变电站分为升降站，但通常为减压站。变电站可分为多个类别。原来只有几个110kV 和220kV 变电站是中央变电站。它们已成为1000KV 高压变电站和35KV 低压变电站。除了今天的自动化一体化之外，电力系统也在不断完善和促进电站本身的发展。

2 变电站电气自动化系统建设

2.1 变电站电气设备架构设计

变电站电气自动化的体系结构设计适合分层分布，分为网络层、间隔层和车站控制层三个主要部分。作为连接到所有电气基础设施的网络，网络层基于工业以太网。区间层的性能是在工作过程中采集分析变电站各种主要设施的参数，保护设备。电气自动化体系结构的重要部分是站控制层，它能监管电气设备，具有所有功能，能够自动识别变电站系统内部运行过程中的各种设施出现的一些故障，以便维护和管理的各种硬件设备。

2.2 硬件设计

刚才讲到电力自动化通过分层分布，其实硬件设备的设计也基于分层分布式结构进行，因为要实现整体有效的自动化监控离不开硬件设备的设计，比如，站控层中的重要设备是服务器、监控机；网络层由通信光缆、光线接口盒、交换机等重要设备构成；间隔层所包含的设备包括监控、保护装置及电能采集装置。如果称变电器电气自动化为一次要素，则这些硬件要求为二次要素。在充足了解硬件设备和整个框架配置情况的基础上，然后在自动化中，更好的通过进行二次设备设计，监控电力运行的一次设备。

2.3 电气自动化系统软件配置

借助软件系统，不仅可以对变电站电气自动化系统的总体控制水平进行提高，还可以提高工作效果。对软件系统的设计评审进行增强，及时纠正已经出现的问题，完善软件系统设计效果。软件系统的设计涉及到很多功能，如数据采集、事件召回、数据控制、监控报警、在线诊断等。系统软件采用模块化设计。譬如，在进行A/D 采集模块的设计时，该模块的功能是收集电流的电压信号，以及完成信号的辨别与转换。另外，这个模块的抗干扰能力很强。通过应用该模块，可以对采集的数据进行系统的分析、分类和数据识别后的存储[2]。

3 电气自动化在变电站的实际应用

3.1 变电站数据采集和处理

变电站运行过程中，存在着各种安全风险，这些风险是工作者不能快精准识别的，短期内不会产生重大影响。但是，伴着时间的流失，一些设施的有效使用期限可能会缩短，在接下来的时期可能会发生事故。为了避免这种情况，电气自动化可以采集变电站产生的数据，并处理这些对数据，及时发现安全隐患，从而保证变电站的稳定且正常可靠的运行。具体方法如下： 电气自动化系统获得数据后，对这些数据自动分析处理，把分析处理的结果传送给控制系统，其收到数据之后在控制设施中工作。变电站数据到处都是，触发数据，隔离开关数据，母线电压，电力断路器数据。电脑所收集的数据来分析工作状态是不是正常运行。这有助于找到潜在的故障，准确找出故障点，相关人员可以及时进行维护，保证设备的稳定运行。数据分析是保护和维修设备的关键手段。

3.2 监控系统的应用

达到变电站电气设备的自动化检测以及运行管理是智能变电站的前进目标。伴着互联网技术的迅速发展变电站设备的远程监控可以通过互联网以及自动化技术来实现，保证工作者可以及时察觉到变电站的一些问题，节省变电站故障排除时间，继而提高运行过程中的可靠性以及安全性。

3.3 变电站的故障分析和解决对策

变电站电气自动化技术的应用不仅能快速采集数据进行准确分析，能及时将设备的故障数据记录下来，找到故障地点。减轻工作量并对工作的效果进行提升。故障排除是利用电子设备、互联网技术、通信技术和电气自动化技术，以监控为基础分析变电站的工作数据进行自我诊断，能够快速识别故障点，发出报警，提示工作者及时对故障进行维修。电脑自动监控系统可以监控设备上的每一个位置，并进行自动记录。设备维护需要提供数据后，可以在计算机商店找到相关数据。例如，如果发生故障，将记录门打开和关闭的状态。为了更好地提升变电站运行质量，电力系统进行了优化，对故障记录系统进行了编程。如果电网发生故障或中断，故障录波系统可以获得有效数据，这部分数据记录当时电网实际运行状态参数——此时，录波系统也可以分析数据——前者显示采样值还能够提取特定时间内的基本电量，以获取随时间变化的电量值，并帮助故障分析提供有效基础[3]。

4 结语

综上所述，随着科学技术的飞速发展，电气自动化的优势越来越明显。伴着社会的不断进步，大众对电力资源的需要逐渐增多，电气自动化技术的优势应该不断得到推广和发展。只有这样，才能降低人工和物质资源的损耗，提升电力系统的运行安全性。总之，电气自动化技术与电力工程相结合可以有效提升电力系统的安全性，有效控制故障率，继而实现电力系统更好地发展。