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变电站自动化技术应用的若干问题

2018-01-08冯丽

中国科技纵横 2018年23期
关键词:自动化系统自动化技术变电站

冯丽

摘 要:20世纪90年代,我国变电站自动化技术的应用逐渐受到电力企业的高度重视,远程监控、优化通讯的变电站综合自动化技术,在很大程度上提高了变电站的而运行效率,减少了人工操作失误的发生。变电站综合自动化技术为变电站带来便利的同时也不可避免地带来了一些问题,根据作者多年来的工作经验运行经验,本文对变电站自动化技术的发展进行了简单叙述,并且在技术、管理、站内通信、维护等多个方面分析了变电站自动化技术实际应用中的若干问题,希望能够给读者带来一定的帮助。

关键词:变电站;自动化技术;自动化系统;问题

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)23-0171-02

变电站的自动化技术应用已受到了电力工业高度重视。自动化技术的投入建设组成了具有新概念、新原理设计的变电站综合自动化系统,这种新型的变电站综合系统展现了其高效稳定性,是我国现阶段电力工业发展的重要技术之一。而变电站自动化技术能够受到重视的主要原因是:我国由于人口较多,电力需求较大,所以对电力工业与电力系统的要求较高,为了能够保证电力工业的安全稳定运营,必须不断的提高电力系统的技术水平,而变电站综合自动化技术,能够满足当代电力工业的需求,能够在很大程度上提高电网运行的安全稳定性和经济性,为变电站节省了大量的人工劳动,大大提高了变电站的运营效率。随着科技水平的不断提高,我国电网逐渐走向复杂化,各级调度中心需要接收更多电网的信息,为电网及变电站的安全运行做好保证。变电站自动化技术包括现代计算机技术、通信技术等等多个领域的先进技术,能够为变电站的运行打下良好的基础,实现变电站的全面技术改造。

1 变电站自动化技术应用的发展

在国际上,20世纪70年代末开始进行对变电站综合自动化技术的研究,在80年代进行应用,西门子公司在1985年于德国建设期第一套具有多种自动化技术的综合变电站自动化系统。而我国的变电站综合自动化技术于20世纪的80年代进行研究开发,90年代进行初步应用。变电站自动化技术在90年代以来就是我国电力行业中主要研究的技术之一。现阶段,我国正在运行的电35~110千伏的变电站有一万八千多座(不含用户变电站),220千伏的变电站有一千多座,则500千伏的变电站有五十多座。变电站根据电网的要求,正在不断的进行技术改造,引入变电站的自动化技术,提高变电站的运行效率。近年来,我国变电站自动化技术得到了快速发展。

2 变电站自动化技术缺乏统一的技术标准

2.1 自動化系统的设计统一标准缺乏

变电站综合自动化技术包含了现代计算机技术、通讯技术等多个领域的先进技术。变电站自动化技术的应用往往是从变电站综合自动化系统的设计开始,而现阶段我国的自动化系统的设计还没有统一的标准,大部分变电站通常使用区域或企业标准进行设计变电站自动化系统,因此若应用不同标准的系统会给变电站的运行带来不便。变电站自动化系统标准包括技术标准、自动化系统模式、管理标准等,当前应尽快完善国家变电站自动化系统标准[1]。

2.2 自动化产品的连接接口标准问题

在自动化设备中,存在很多非标准的零部件,而接口是变电站自动化设备最常用的、也是很重要的部分,其中包括小电流接地装置、保护装置、无功装置等设备与通信控制器等设备之间的连接,现阶段不同的生产厂家的接口标准不同,因此企业在选用自动化设备时还需考虑设备的接口是否合适。不同的设备生产厂家在生产过程中还需因数据接口问题去不断沟通协调。如果将数据接口进行统一标准,那么不同的厂家生产的产品数据接口都是相同的,则可以为厂家和企业带来极大的便利与高效率[2]。

3 电力管理体制问题

3.1 多专业协调进行系统化管理

在变电站的自动化技术应用过程中,传统的技术和管理模式已经不能满足现阶段电力企业的需求,应使继电保护、远动、计量、变电运行等多个专业相结合,在传统的技术基础、管理模式基础上进行不断创新,制定符合实际生产的变电站综合自动化技术规划与管理模式。在变电站运行过程中,其远动和保护专业看似是两种不相干的专业划分,但在现阶段的实际工作过程中,两者的内部联系已经紧密联系在一起,一旦设备发生故障,必须同时让精通两个专业的工作人员同时进行现场检查分析,但有可能会发生相互推卸责任的情况,这样会浪费大量的人力资源,这两个部门的衔接工作不够完善,往往会造成灰色无人接管区域,对工作的开展造成不良影响[3]。

3.2 专业管理的规范和加强

在变电站自动化技术的应用过程中,需要完善的管理制度来进行管理约束自动化设备的正常运行。在专业管理过程中,具有自动化技术的变电站的运行、检修、检测,尤其是远动系统的实时性、遥测精度、遥信变位响应速度、信号复归和事故总信号等问题现在仍存在不规范现象,需要进一步加强;并且在对传动和通道联测等功能的实现方面、自动化设备系统资料库信息保存方面等也存在明显的缺陷,有待进一步提高。

4 技术先进性与实用性可靠性协调

4.1 研究出现严重的侧重

在现阶段的变电站自动化技术的探究过程中,工作人员的研究方向严重偏重于计算机技术于通信技术等先进技术,往往会忽略变电站实际生产过程中基础性的应用研究,例如电磁兼容技术、传感器特性等多种基础性研究课题,这种现象使我国部分变电站自动化技术在实际的应用中出现基础性的缺陷、隐患。变电站的抗干扰问题就是电磁兼容技术也是至关重要的研究,它能够为变电站自动化技术打下能够稳定运行的坚实基础。目前,部分变电站的自动化技术应用过程中还没有打下良好抗干扰基础,这种现象有可能造成设备系统实施错乱,对系统的可靠、稳定运行带来不良影响[4]。

4.2 先进技术忽视了实用经济性

在我国的电力系统中,部分变电站一味的最求技术先进性,却忽视了自动化技术的实用性和经济性,采用了先进的自动化设备,却造成了资源的大量浪费,非但不能提高变电站的效率,还大大的增加了变电站的成本。我国大部分城乡电网往往做需要的是稳定、安全、经济的变电站自动化设备及技术。过度的先进技术在大部分城乡不能得到充分利用,成本的提高给电力企业带来经营的负担和压力[5]。

5 站内通信成为变电站自动化技术的主要缺陷

现阶段,变电站的自动化技术通常采用分层分布式结构,变电站自动化技术分为变电管理层、间隔层、站内通信层三个层次。其中,间隔层种的自动化设备需要具备一定的性能,间隔层的设备受到各个层面的重视,通常需要经过专业的检测中心进行检测鉴定,从而保证设备性能和功能具有安全稳定性。在三个层次中,目前站内通信方面的应用还不太成熟[6-8]。

5.1 对现场总线通讯技术的应用缺陷

现阶段,我国已经研究出较为成熟的现场总线通信技术,但这种技术在变电站的自动化系统中不能的达到很好的应用,其主要原因是工作人员对此技术应用理解的不够彻底,有部分工作人员甚至不能理解现场总线的通信机理,更不要说去解决其物理上的特性要求和网络层的协议逻辑要求。要保证现场总线的通信技术得到良好的发展,就要保证站内通信的稳定性,因此需要对现场通信网络进行实际测试,并且对测试数据进行记录,通过分析实际运行过程中的监测结果,进行调整网络的传输距离和改变网络的拓扑结构,工作人员还可以利用调整变电站自动化系统的网络通信速率(通常情况下,变电站自动化网络中的任意网络节点的波特率都可以进行人工调整),工作人员还可以对变电站内部的通信电缆进行调整布置,找出并避免前次较强的区域,以减少外界因素对变电站自动化网络通信质量造成的影响。

5.2 信息交互等方面的不足

变电站内部的通信层一般承担了间隔层与变电管理层、调度主站通信信息交互的作用。在变电站中的通信管理控制装置即是总控单元,是间隔层与调度主站的通信枢纽,需要考虑如何保证通信稳定可靠性,现阶段通信管理控制装置仍然有一定的连接缝隙,这很大程度上降低了通信可靠性。另外,在全自动化设备运行时,有时会用到无人值班技术,这种技术往往需要通信管理控制装置具备完成目前要求的信息转换和转发功能,还需具备电压无功控制、防误操作闭锁、小电流接地选线等多种功能。

6 变电站自动化系统调试验收和定期校验问题

在变电站开始使用自动化技术以来,变电站自动化系统的调试验收与定期校验对于企业来说一直是未能攻克的大课题,现阶段,仍缺少相应的国家标准,企业在采用变电站自动化系统时,不能及时发现系统的不足,往往在系统进入正式运行后逐渐发现系统缺陷。在变电站的正常运行过程中,设备零部件装置与大部分回路都属于电磁或机械器件,长期处于恶劣的工作环境下,部分变电站还缺少自诊断报警设备及系统,因此需要加强对变电站的定期校验。现阶段,变电站自动化设备的验收、调试、定期检验都处于发展阶段,相对于自动化系统的需求仍有一段距离,因此变电站应加强在调试、验收、校验等方面的投资力度,定期配穴工作人员的综合素质,提高变电站调试、验收、定期校验的等方面的实力,减少因调试、校验技术上的不足给变电站带来的不良影响。

7 结语

变电站电网的正常运行是我国人民生活、企业生产、经济发展的有力保证。为了进一步提高变电站的供电效率和供电质量,能够长期、安全、稳定的向我国各地区输送电力,就必然建立在传统的基础上对变电站的管理及技术等多个方面进行改革,不断加强变电站自动化技术的应用,及时发现变电站自动化技术在实际应用中的问题,并且不断分析优化自动化技术。变电站自动化技术的发展是时代发展必然产物,同样是电力系统在未来发展的主要趋势之一。因此,对变电站自动化技术应用中问题进行探讨是十分的必要,在可控的范围内不断减少因技术问题引发的故障,不断提高我国电力系统的综合水平,促进我国电力事业不断发展。

参考文献

[1]张堯,陈福锋,陈实.智能变电站层次化继电保护配置优化的探讨[J].四川电力技术,2017,(2):66-70.

[2]张继雄.变电站自动化系统选型中应注意的问题[J].内蒙古电力技术,2005,(2):16-18.

[3]张永健.电网监控与调度自动化.第2版[M].中国电力出版社,2007.

[4]龚强,王津.地区电网调度自动化技术与应用[M].中国电力出版社,2005.

[5]石小红.自动化变电站微机保护若干问题探讨[J].电子技术与软件工程,2015,(10):161.

[6]杨辉东,王伟龙.浅谈电力变电站总图设计[J].现代工业经济和信息化,2017,(8):69-70.

[7]董海山,布文哲.综合自动化技术在变电站的应用及存在问题的分析[J].河北电力技术,2006,(3):12-13.

[8]朱宏声.变电站自动化技术应用中的电磁兼容问题初探[J].上海电力,2001,(2):20-22.

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