摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，电力建设取得了显著成效，而随着各领域生产的加速与深入，用电需求持续增大，对用电安全与稳定提出了更高要求及标准。变电站作为电力系统核心组成，努力提升电气自动化，保障电力运行安全是重点工作。就如何实现变电站电气自动化进行探析，提出几点保障电力安全运行的对策，为相关单位提供一些借鉴。
关键词：变电站；电气自动化技术；提升途径
1变电站电气自动化系统结构及其功能
1.1电气自动化系统结构
现代电力系统构建的目的是为用户提供高质量、高稳定性的电能。供电可靠性一直是电力企业不断追求的目标，考虑到变电站运行维护的经济性和可靠性，通常都采用电气自动化控制模式。这样方便了系统运行人员完成倒闸操作等一系列工作，同时也实现了变电站自身的自我保护，从而将风险管控降到最低，保证了变电站安全稳定高效运行。目前国内在运的变电站大多为综自变电站，近年来电力企业兴建了很多智能站。从设备层面看智能站采用了很多新型设备，比如：合并单元、智能终端、电子式电压互感器和电子式电流互感器。综自站和智能站的电气自动化系统配置结构大同小异。二者相同点是都是由后台监控机和远控调度通过以太网络连接保护装置和测控装置，不同点是综自站采用电力电缆连接测保装置与一次设备，而智能站则引入了智能终端和合并单元。测保装置通过ＧＯＯＳＥ网实现与智能终端之间的连接，通过ＳＶ网实现与互感器之间的连接。智能终端与开关设备之间通过电力电缆连接，实现对开关设备的控制以及完成设备量的采集。
1.2电气自动化系统功能
（1）保护功能
继电保护是对整个系统实现实时保护的重要措施，继电保护设备均配置在变电站内。比如：对母线实现保护的母差保护、对变压器保护的差动和瓦斯保护，以及对线路进行保护的纵差保护等。当发生故障的时候，继电保护设备能够通过采集的数据量迅速判断出故障设备位置，迅速完成断开开关等一系列电气自动化控制，从而将故障设备迅速从系统中切除并发出报警信号，保障了无故障设备继续安全稳定的运行。在整个过程中事故记录也是保护设备保护功能之一，随着系统运行方式的改变以及系统内设备的更改能够在线修改保护定值。保护装置相对比较独立，监控后台并不能直接控制，但是能够反映保护运行中的相关异常以及信号。
（2）测控
测控是电气自动化装置完成对整个变电站运行、状态等数据采集，以及变电运维人员在监控主机完成对一次设备进行开断控制的总称。变电站运行数据包括电压、电流、功率等一些表现系统运行量的参数，状态数据包括设备的开断状态、异常告警信号以及事故跳闸等信号参量。这些数据量通过电力电缆、通信光缆、无线电信号等传输方式传输到自动化控制系统中，并集中在变电站主控的监控里进行反应，方便系统运维人员进行查询。
（3）自我诊断
系统的自我诊断是系统自我判断的一种方式，准确地讲电气自动化系统属于二次范畴，其自身的运行维护也是十分重要的，电气自动化设备的自我诊断功能就提供了这样的便利。对自动化系统进行定期检修和维护时，通过该功能可以很方便地定位到具体的故障装置以及查询缺陷类型，大大缩短了故障设备的检修时间，在很大程度上提高了变电站的可靠性指标。此外，电气自动化系统还应具备时钟校对功能。
（4）记录
记录功能能够准确反映变电站各设备的历史运行状态数据，为站内运维人员故障判定以及故障查找提供依据。自动化系统的记录功能主要包括保护事件的记录以及故障录波器的记录等。当故障发生保护动作时，动作时间、变位开关以及动作顺序等要准确地进行记录并存储。提供查询功能，方便运维人员对记录数据进行分析查找，方便检修部门进行故障排查以及定性。
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2变电站电气自动化的实现途径
2.1总体框架
由三部分构成变电站的总体框架，传感及数据采集的重要层次为间断层，同时还具备保护电力设备的作用，其次为以传输为主的网络层，有着非常高的传输速率，奠定了坚实基础为变电运输，最后变电站总体框架的核心内容，即站控层，对整个电力设备运营情况监控是主要任务，包括一些指令操作等，站控层可以对网络层及间断层实施监控，将硬件设备的维护功能完成。电力自动化通过分层分布，将二次设备要素找到，进而实现整体有效的自动化监控，这些都离不开软件及硬件设备的设计。
2.2硬件设计
硬件设备的设计基于分层分布式结构进行，了解硬件设备在整个框架中的配置情况，比如，服务器、监控机都是站控层中的重要设备；通信光缆、光线接口盒、交换机等是网络层重要设备组成；监控、保护装置及电能采集装置这些都是间隔层包含的设备。变电器电子自动化硬件条件通过以上这些设备构成，在自动化中，借助网络层中通信光缆实现数据传输，使数据传输变得更为高效，配置硬件时，为保证电力运行安全，需要进行隔离对于开关量信号。通过进行硬件二次设备的设计，监控常规电力运行中的一次设备，保证其安全运行。
2.3软件设计
实现自动化的关键在于软件设计，而软件设计需要有硬件设备作为基础，从而保证整个电力运行的稳定。首先基于功能模块设计，通过这种设计A/D采集与计算机处理基本可以实现，可以将常规采集内容分析为可识别的信号，借助功能模块，并且还能通过分析信号，帮助进行系统决策，可以对信号作出隔离或者分辨；其次是A/D采集，可以用计算机分析数据，并保存内容，分类数据，在后期工作中使数据可以随时查询、随时应用，还能将人机交互实现，在线进行数据相关操作。最后开关量的输入与输出，实现信号的输入与输出，识别档位信号。需要额外注意电能计量，保证实时工作，数据统计更为方便。
3提升变电站安全运行的策略
3.1将无人值守专责制度落到实处
对于变电站运行管理，为了有效落实无人值守，要避免盲目性，以变电站实际管理情况为基础，将设备无人值守专责制落到实处。具体讲，在管理实践中，要善于对职责进行分解，加强巡视与维护，专人进行验收，保证责任落实到人。一旦设备出现故障，要保证在短时间内找到责任人，防止责任不明确，保证故障得到及时解决与处理。
3.2重视自动化管理制度的优化与完善
立足变电站自动化运行，其安全性深受多方面因素的影响，为此，要进行科学分析，重视规划，制定针对性的应对策略。具体讲，从人员管理角度分析，要对人员制度进行优化，重视规范化与制度化管理，切实提升整体运维管理技能水平，促使各种人员能够在实践中积累经验，重视做好设备维护检查，提升人员工作积极性，实现对自动化的高效管理，维护电力运行的安全性。
3.3加强员工技能培训
立足变电站管理，岗位处于分散状态，甚至有些变电站管理水平较低，管理资金投入不大，管理人员不足。另外，随着变电站配套设备的增加，管理面临极大压力。为此，要结合实际，构建合理的培训制度，做好考核，切实加强运行管理人员运行技能的提高。
结语
总之，变电站是电力系统的重要组成部分，实现其电气自动化与安全运行是电力系统持续、稳定运行的基础。本文主要对变电站电气自动化的实现途径进行了探究，包括总体框架、软件及硬件设计几方面，同时探究了变电站电力安全运行措施，包括制定并完善安全管理制度、做好技术管理、交接班管理、消防管理、防汛工作管理、安全器具管理等，从而在变电站内外部均营造出安全的运行环境、创造良好的运行条件，保证持续、安全与稳定地运行。
参考文献
[1]俞学文,唱环凯,杜永祥.变电站电气自动化与电力安全运行研究[J].山东工业技术,2018(21):178.
[2]陈宏.变电站电气自动化与电力安全运行初探[J].中国高新区,2017(06):96.
论文作者:许懿
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
标签：变电站论文; 设备论文; 电气自动化论文; 故障论文; 电力论文; 信号论文; 硬件论文; 《电力设备》2018年第31期论文;