变电站电力系统的自动化智能控制技术论文_王智勇

变电站电力系统的自动化智能控制技术论文_王智勇

(内蒙古超高压供电局 内蒙古自治区呼和浩特市 010020)

摘要:电力系统自动化控制技术近年来得到了快速的发展,并在电力行业展示出其独有的魅力,自动化控制技术的改进和自动化元器件性能的提高,对电力系统的稳定性、安全性和经济性起重要的作用。

关键词:变电站;自动化;智能控制

一、自动化变电站存在的技术问题

变电站自动化是指应用自动控制技术、信息处理和传输技术,通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工进行各种运行作业,提高变电站运行、管理水平的一种自动化系统。它在近些年来取得了很大进步和发展,但是它的整个运用过程还存在一些技术问题。数据和信息对于任何一个企业来说都是相当重要的,它关系到整个企业在决策,运行中的一些关键环节。而在变电站自动化系统中,远程数据和信息是通过后台监控系统发送到调度主站的,一旦后台监控系统出现故障时,远程数据和信息的发送收到限制。电力自动化系统不利于远动数据和信息的发送,而且由于变电站自动化系统的连贯性,一旦有后台监控系统出现故障,将还会影响到其他变电站的运行工作。目前变电站自动化系统一个最热点的技术就是可以实现无人监控,对此不同的人持有不同的观点,无法统一。但是由于我们变电站自动化系统一些设备状况上还存在问题,还无法直接的从人员值班过度到自动化系统无人值班的现状.所以我们目前新建和改造的变电站很多仍然设置值班人员。实现真正意义上的无人值班,在引进自动化系统的同时,还必须同步的订购后台监控机及相应监控软件的基础上,这将是是一个长期而又艰巨的过程。

二、变电站电力系统自动化智能控制的应用

谈到电力系统自动化智能控制就不得不谈到IEC61850,IEC61850是目前新一代变电站自动化系统的国际化标准,它规范了设备的行为、自描述特征以及数据的命名、定义和通用配置语言。它不再单纯是通信规约,而是成为数字化变电站的系统标准。

IEC61850标准致力于通过对对象的统一建模,增强设备间的互操作性,实现不同厂家设备的接入。但由于市场现状以及实际投资的影响,往往在理解与执行上有出入。因此在应用过程中依旧有着很多的问题,应用过程也因此受到了很多的阻碍。既便如此,电力系统自动化智能控制技术的发展作为必然趋势,很多厂商不断地寻找方法克服种种难题。目前,电力系统自动化智能控制技术主要的应用分为以下几个方面:

2.1集中式结构的应用

集中式结构控制作为目前智能变电站的主要控制形式,应用范围较为广泛。所谓集中式结构控制就是在对变电站进行控制的过程中,通过计算机功能的应用实现对数据接口的扩展,进而获得需要的准确的数据和信息。与此同时,集中式结构控制也能够有效地保证对已经获取的数据信息进行统计和分析,并对计算机进行自我保护和控制。事实上,集中式结构控制需要的往往不仅仅是一台独立的计算机,而是一个集群,集群中的每一部分都需要负责各自的算法任务,这就要求集群中各计算机需要确保分工明确。

2.2分布式结构的应用

分布式结构控制同样也是较为常见的自动化控制模式,但这种模式本身却和集中式结构控制有着很大的不同。这些不同主要表现在分布式结构控制需要对电网原有的功能进行增加,也就是说,当计算机群体越大时,相应的拥有的功能也就越多,终端系统通过信息传递将任务和功能分配到各个计算机中。实现了计算机的独立,同时终端的系统会对每一台计算机得到的数据情况进行统计汇总,然而并不需要针对这些信息做出干预和处理。这种模式的优点主要在于能够在同一时段实现对众多数据进行快速有效的处理,效率高,安全性好。但是这一种方法有自己的局限性,不适用于较高电压等级的变电站。

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2.3分布分散式结构的应用

分布分散式结构模式中则主要被应用在仅分为变电站层、间隔层两种层级的变电站系统内。事实上,分布分散式结构模式在系统开发与现场应用时,能够在此基础上实现一定程度的创新和改进,其中以元件和断路器间隔的设计上可改动的地方尤其多,系统能够对断路器间隔的数据进行系统化的较为全面的采集和分析。在这些功能的基础上来实现对保护和控制功能的汇总,大大节约了电缆线路的运用,从而降低电磁干扰提升信息传递的精准度。与此同时,分布分散式结构模式设置过程较为简便,可实现部分功能预装,在现场施工时大大降低了施工的难度,也提高了现场的施工效率。

而事实上,无论选择什么模式的自动化智能控制技术都需要根据实际的需求来进行缜密的思考和判断,选择最为适合现状的模式进行应用。

三、电力系统智能控制建设建议

电力系统自动化的建设是一项庞大的长期的项目,在建设中要求有技术和专业人才作为支撑,尤其在设备配置上和技术设计上都要做到人性化设计,以便于后期实现自动智能化管理。因此在实际建设中应该注意到以下几点:

①从建设成本上来看,电力系统自动化建设时应该在保证电能质量的基础上以提高自动化运行的可靠性和经济性为根本目的,要实现电力系统的稳定和安全监控,因此在建设施工时要减少占地面积、降低工程造价和运行费用;在硬件配置上要简化,尽量培养一批能够熟练使用引进的国外设备的人才,以减少资源浪费;在后期维护工作中要通过制定详细的检修更新计划,以降低维护运行的成本。

②控制保护接口的标准制定,与国际标准制定的情况比较,我国在控制保护接口标准的制定上尚不完善,因此在电力系统的设计、运行中需要制定一个控制保护接口的标准,有效地解决由于外来引进保护设备和监控设备操控不当所引起的设备不知如何连接和如何通信等问题。控制保护接口标准的制定要符合国际化标准或者工业的行内标准,要制定相关标准,以保证设备的有效运行,减少设备资源不必要的浪费。在IEC61850标准应用过程中,各设备供应厂家在联调及调试阶段,出现存在模型不统一、配置工具不统一等问题,影响了现场调试进程。因此需要继续补充完善IEC61850标准的工程应用规范,并实现配置工具的标准化设计。

③技术型管理人才的培养,变电站电力系统自动化智能控制并不是真正意义上的无人管理,在整个监控链的终端依然是由人在掌控,这就是远程监控的真正涵义,因此对于人才的要求也就大大提高了。培养人才要从参与自动化建设的每个程序做起,要求管理人员掌握相关设备的操作方法及其功能,并且能够通过自身所学的技能知识和站控层收集分析的相关数据进行监控设备系统的维护和更新,以不断优化智能监控的自动化系统,并且让终端操作更为人性化。

结语

随着我国经济的快速发展,作为基础能源的电力系统压力与日俱增,要想提高电网运行质量与水平,则需要对此实现电力系统快速的调整和控制。而电力系统自动化智能控制技术作为主流的控制手段,将带给电力系统更为广泛的发展空间。目前我国电力系统在系统的发展和应用上,已经取得了初步的成就。这些应用无不显示出智能控制技术的安全性和稳定性,降低了人力资源的消耗,是未来电力系统的主要发展形势。行业有关人员针对国电应用现状进行进一步的努力和研究,以此实现对电力输配电网的加强,给电网运行、经济发展提供更为可靠的支持和帮助。

参考文献

[1]康健民,袁静忠,崔巍,等.变电站智能辅助控制系统综述[J].华北电力技术,2012,(5).

[2]刘敏.综合自动化控制技术在智能变电站电力调度中的应用研究[J].中国科技信息,2014(17).

[3]刘芳.电力系统自动化技术应用浅析[J].经营管理者,2014(4).

[4]黄义庄.智能变电站是变电站综合自动化的发展目标[J].电力系统保护与控制,2013,(2).

论文作者:王智勇

论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期

论文发表时间:2018/8/22

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