時(shí)間：2022-03-06 16:23:20
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇變電站自動(dòng)化控制，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：藍(lán)牙無(wú)線通信數(shù)據(jù)變電站自動(dòng)化
引言
藍(lán)牙技術(shù)是用微波無(wú)線通信技術(shù)取代數(shù)據(jù)電纜來(lái)完成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)短距離通信的一種新型無(wú)線通信技術(shù)。利用藍(lán)牙，可以將需要數(shù)據(jù)和語(yǔ)音通信的各個(gè)設(shè)備之間連成一個(gè)PICONET網(wǎng)（即微微網(wǎng)），或?qū)讉€(gè)PICONET網(wǎng)進(jìn)一步互連，組成一個(gè)更大的SCATTERNET網(wǎng)（即分布式網(wǎng)絡(luò)）。
在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，短程的無(wú)線連接有著廣泛的應(yīng)用需求，但一直沒(méi)有一個(gè)很好的解決方案。紅外無(wú)線連接，由于距離太短，且必須在同一直線上，中間不能有任何障礙物等不足，而限制了它的應(yīng)用。將藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)，用微波取代紅外，既克服了紅外缺點(diǎn)，又降低了施工的難度和建設(shè)成本，是一種有創(chuàng)造性的設(shè)想。下面我們就變電站自動(dòng)化控制方面的現(xiàn)狀，探討引入藍(lán)牙的可行性。
在變電站現(xiàn)場(chǎng)中，最下層是進(jìn)行測(cè)量、轉(zhuǎn)換和控制的儀表。它們采集各個(gè)變壓器的數(shù)據(jù)，返回上位機(jī)進(jìn)行處理，或接收上位機(jī)發(fā)送來(lái)的控制命令和控制參數(shù)。目前這些數(shù)據(jù)通信是由串口（RS232或RS245接口）通信實(shí)現(xiàn)的。但其麻煩的走線以及抵抗惡劣環(huán)境、電磁和無(wú)線電干擾所需要的物理保護(hù)和電磁屏蔽帶來(lái)的諸多不便，使得工業(yè)環(huán)境中要求長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)、可靠、完整地傳送數(shù)據(jù)不能得到保證。對(duì)于這種多點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，完全可以用藍(lán)牙PICONET網(wǎng)來(lái)替換。其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：
①取代了大量短程連接所用的電纜，尤其是電纜無(wú)法到達(dá)的地方，藍(lán)牙具有更大的優(yōu)勢(shì)；
②以前的應(yīng)用程序可以不做任何或很小的修改，升級(jí)成本小；
③降低變電站建造成本，這也是藍(lán)牙技術(shù)的一個(gè)顯著特點(diǎn)；
④由于藍(lán)牙設(shè)備本身的功耗十分小（最大不過(guò)100mW），因此藍(lán)牙設(shè)備的射頻不會(huì)對(duì)其它設(shè)備造成影響。
1BC01芯片和開發(fā)工具BLUELAB介紹
BC01(BlueCore01)是CSR（CambridgeSiliconRadio）公司設(shè)計(jì)的一款單片藍(lán)牙產(chǎn)品。它集無(wú)線設(shè)備、微處理器及其帶電路于一體，采用標(biāo)準(zhǔn)的0.35μm的CMOS工藝。通過(guò)的存有藍(lán)牙協(xié)議的FlashROM，可提供完全兼容的數(shù)據(jù)和語(yǔ)音通信。經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，所需的外部RF元件很少，允許主板的快速設(shè)計(jì)，因此能以最低的成本，實(shí)現(xiàn)最短的產(chǎn)品面市時(shí)間。
其主要特點(diǎn)如下：
①符合BluetoothV1.1規(guī)范；
②帶有USB和UART主接口；
③可編程的PCM接口，支持13-Bit8kss-1雙向串行的同步語(yǔ)音傳輸；
④內(nèi)含的數(shù)字轉(zhuǎn)換器，可進(jìn)行線性PCM（脈沖編碼調(diào)制）、A律PCM、μ律PCM和CBSD（連續(xù)變化斜率增量調(diào)制）間的相互轉(zhuǎn)換，編解符合高至HCI層的藍(lán)牙控制協(xié)議；
⑤采用3.15V單電源供電，支持PART、SNIFF、HOLD多種節(jié)電模式；
⑥支持所有的包類型以及多達(dá)7個(gè)從設(shè)備的微微網(wǎng)（Piconet）；
⑦芯片內(nèi)含鏈路控制、鏈路管理、HCI以及可選的L2CAP、RFCOMM、SDP等多層軟件協(xié)議棧，可以直接使用；
⑧提供VM（VirtualMachine）機(jī)制。內(nèi)嵌16位的RISC微處理器，運(yùn)行協(xié)議棧的同時(shí)還可以運(yùn)行下載到FlashROM中的用戶程序，實(shí)現(xiàn)真正意義上的單芯片。其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
Bluelab是專門針對(duì)BlueCore的仿真開發(fā)系統(tǒng)，它在PC上模擬BlueCore01的環(huán)境，從而方便開發(fā)基于BlueCore01上運(yùn)行的應(yīng)用程序。它包括了Compiler、Emulator/Debugger、Documentation以及一些源代碼例子。Bluelab還提供了藍(lán)牙協(xié)議棧BlueStack，支持SDP、L2CAP和RFCOMM等高層協(xié)議。用戶可以通過(guò)UART/USB接口來(lái)調(diào)用BlueStack，也可以通過(guò)虛擬機(jī)（VM）來(lái)訪問(wèn)BlueStack。
2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
整個(gè)系統(tǒng)分為前端數(shù)據(jù)采集和PC端數(shù)據(jù)管理兩大部分。
前端數(shù)據(jù)采集框圖如圖2所示。
由于BC01內(nèi)部資源及引腳有限，因此前端的數(shù)據(jù)采集和控制由單片機(jī)80C196來(lái)完成，其串口與BC01的串口連接，BC01作為一個(gè)數(shù)據(jù)傳送通道。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是：不需要改動(dòng)原來(lái)的程序，便于對(duì)基于RS232、RS245結(jié)構(gòu)的老系統(tǒng)進(jìn)行改造。變壓器上的高電壓大電流首先要轉(zhuǎn)變成可供采集的安全電壓（0～5V），經(jīng)A/D變換后由16位的單片機(jī)80C196讀入，進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算處理后，送入BC01。BC01將數(shù)據(jù)打包后，通過(guò)與MASTER建立的空中連接發(fā)送PC。同時(shí)，BC01也會(huì)接收PC發(fā)來(lái)的控制命令，送至單片機(jī)，由單片機(jī)分析后控制相應(yīng)的閘刀做出動(dòng)作。
整體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。
連接PC的BC01作為主機(jī)，它會(huì)自動(dòng)搜索其查詢范圍內(nèi)的藍(lán)牙設(shè)備，將所查詢到的藍(lán)牙設(shè)備作為從機(jī)加入PICONET網(wǎng)。因?yàn)槊繅K從機(jī)都有唯一的BD_ADDR（BluetoothDeviceaddress），因此，主機(jī)可以區(qū)分識(shí)別每一個(gè)從機(jī)并對(duì)其進(jìn)行控制。
3軟件結(jié)構(gòu)
軟件設(shè)計(jì)是基于L2CAP層進(jìn)行開發(fā)的，從機(jī)功能是接受主機(jī)的查詢、連接請(qǐng)求，或者詢到已存在的PICONET后，將自己加入PICONET。從機(jī)的功能簡(jiǎn)單，全部程序代碼可以放在BC01的FlashROM中運(yùn)行。主機(jī)由于要負(fù)責(zé)管理整個(gè)PICONET，并對(duì)各個(gè)從機(jī)進(jìn)行控制和管理，這使BC01提供的資源已不能滿足。因此將L2CAP協(xié)議層以上的軟件放在PC上運(yùn)行，并通過(guò)HCI接口與PC通信。軟件結(jié)構(gòu)如圖4所示。
【關(guān)鍵詞】變電站；自動(dòng)化控制技術(shù)；現(xiàn)狀及建議
1變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)
1.1變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的含義
由于我國(guó)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，同時(shí)也給我國(guó)電力系統(tǒng)帶來(lái)了一場(chǎng)革命。從技術(shù)層面上看，變電站自動(dòng)化控制技術(shù)也是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，計(jì)算機(jī)應(yīng)用功能的不斷發(fā)展和分布式RTU的出現(xiàn)，為變電站自動(dòng)化控制技術(shù)的全面應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我們所說(shuō)的變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)，包括傳統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置等設(shè)備，是集保護(hù)、測(cè)量、控制、遠(yuǎn)傳等功能為一體，通過(guò)數(shù)字通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息共享的一套微機(jī)化的二次設(shè)備及系統(tǒng)。它取消了傳統(tǒng)的控制屏、表計(jì)等常規(guī)設(shè)備，因而節(jié)省了控制電纜，縮小了控制室面積。
1.2變電站自動(dòng)化控制的內(nèi)容
變電站自動(dòng)化控制的內(nèi)容主要包括：電氣量的采集和電氣設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)變電站正常運(yùn)行的監(jiān)視和操作，保證變電站的正常運(yùn)行和安全；在發(fā)生事故時(shí)，采集瞬態(tài)電氣量、實(shí)施監(jiān)視和控制，迅速切除故障，完成事故后變電站恢復(fù)正常運(yùn)行的操作；高壓電氣設(shè)備本身的監(jiān)視信息。隨著對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及通信技術(shù)的應(yīng)用，根據(jù)變電站的實(shí)際情況，各類分散分布式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)將各現(xiàn)場(chǎng)輸入輸出單元部件分別安裝在中低壓斷路器柜或高壓一次設(shè)備附近，現(xiàn)場(chǎng)單元部件或是保護(hù)和監(jiān)控功能的二合一裝置，用以處理各開關(guān)單元的繼電保護(hù)和監(jiān)控功能；或是使現(xiàn)場(chǎng)的微機(jī)保護(hù)和監(jiān)控部件分別保持相對(duì)獨(dú)立。在變電站控制室內(nèi)設(shè)置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，對(duì)各現(xiàn)場(chǎng)單元部件進(jìn)行通信聯(lián)系，通信方式通常采用串行口。
1.3變電站自動(dòng)化控制的功能
變電站自動(dòng)化控制的功能是將遙測(cè)、遙信進(jìn)行采集，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)單元部件獨(dú)立完成遙控執(zhí)行命令和繼電保護(hù)功能等，這些信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程通信控制單元和后臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信，從而完成了傳統(tǒng)的RTU和變電站當(dāng)?shù)鼐C合系統(tǒng)的功能。
2變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用的現(xiàn)狀
2.1產(chǎn)品接口不同
產(chǎn)品接口問(wèn)題是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)之間的連接必須妥善解決的重要問(wèn)題，它包括數(shù)據(jù)的格式、通訊規(guī)約等技術(shù)問(wèn)題。當(dāng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是使用不同的廠家的產(chǎn)品時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)格式、通訊規(guī)約不同而無(wú)法在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中得到正常運(yùn)行。
2.2產(chǎn)品質(zhì)量有待提高
容易出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題是由于某些廠家僅為了追求自己經(jīng)濟(jì)利益，而忽視了產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、可靠性差等問(wèn)題，缺乏了基本的質(zhì)量保證，從而會(huì)使在投運(yùn)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)問(wèn)題增加。
2.3系統(tǒng)抗干擾能力須有效提高
系統(tǒng)抗干擾能力是指當(dāng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在高溫低溫、雷電沖擊、耐濕、靜電放電干擾、電磁輻射干擾等環(huán)境下的實(shí)際情況下，該系統(tǒng)是否能夠正常運(yùn)行。
2.4通訊通道須確保可靠
通訊通道是指在特定的條件下，變電站與調(diào)度之間的通訊可能出現(xiàn)的通訊問(wèn)題。由于大部分變電站、電廠與調(diào)度之間的通訊手段主要還是靠載波通訊，途中還有多個(gè)T接點(diǎn)，載波信號(hào)由變電站傳至調(diào)度主站時(shí)衰減嚴(yán)重，信號(hào)的可靠性下降了許多，導(dǎo)致遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)的誤碼率增高，通道問(wèn)題顯得十分突出。
2.5遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)和信息發(fā)送須及時(shí)準(zhǔn)確
一些變電站自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送和接收處理能力不強(qiáng)，主要表現(xiàn)在：不能上傳保護(hù)定值、主變檔位等，不能正確接收和處理調(diào)度主站的開關(guān)遙控操作、修改定值、主變調(diào)檔等功能。由于這一問(wèn)題的存在，不利于自動(dòng)化設(shè)備的遠(yuǎn)程操作。
3變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展建議
3.1改進(jìn)監(jiān)控機(jī)運(yùn)行管理
大量實(shí)踐數(shù)據(jù)表明，監(jiān)控機(jī)的運(yùn)行管理工作十分重要。在實(shí)際運(yùn)行中，已經(jīng)多次出現(xiàn)了監(jiān)控機(jī)由于人為和監(jiān)控機(jī)本身等原因?qū)е掳c瘓不能工作情況，有的變電站一年內(nèi)就發(fā)生數(shù)次，多為人為原因引起，嚴(yán)重影響了變電站的整體運(yùn)行。因此，為了防止這種情況發(fā)生，我們要制定變電站監(jiān)控機(jī)的運(yùn)行和管理制度，并嚴(yán)格執(zhí)行，對(duì)值班人員進(jìn)行約束，防止利用監(jiān)控機(jī)玩游戲，防止私自使用軟盤和光盤使監(jiān)控機(jī)感染病等，加強(qiáng)管理部門的定期和不定期檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，立即處理，一旦發(fā)生人為原因引起的監(jiān)控機(jī)癱瘓情況，嚴(yán)格按制度處罰。同時(shí)采取設(shè)置操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件密碼管理辦法，只有管理部門和變電站站長(zhǎng)掌握密碼，普通值班人員不掌握密碼，防止隨意進(jìn)入操作系統(tǒng)和啟動(dòng)或停運(yùn)監(jiān)控軟件，防止使用監(jiān)控機(jī)的硬件資源并遭到破壞。在選擇監(jiān)控軟件時(shí)，還應(yīng)充分考慮到監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。
3.2計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的應(yīng)用
由于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的迅速發(fā)展，將這一技術(shù)應(yīng)用于變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)已是一種發(fā)展趨勢(shì)。常見的局域網(wǎng)有總線型網(wǎng)絡(luò)（以太網(wǎng)）、令牌網(wǎng)和令牌總線網(wǎng)。由于這些網(wǎng)絡(luò)均是按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的開放相同互連標(biāo)準(zhǔn)（ISO）所規(guī)定的7層模型而設(shè)計(jì)的，故不同廠家的兼容性較好，只要按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)即可共用。這些常用網(wǎng)絡(luò)中，最為常用的為總線型網(wǎng)絡(luò)，任何一點(diǎn)發(fā)送信息到公共的通信總線上，目的點(diǎn)均可以收到，同時(shí)也可為其它所有的點(diǎn)接收，不存在信息通路阻塞問(wèn)題，可靠性較高。在變電站自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用中，美國(guó)Echelon公司推出的Lonworks網(wǎng)絡(luò)技術(shù)非常適合于總線型結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)功能極強(qiáng)。由于變電站的基層控制已廣泛采用基于計(jì)算機(jī)的智能電子器件，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)采用現(xiàn)場(chǎng)總線是一種發(fā)展趨勢(shì)。此外，我國(guó)引進(jìn)開發(fā)的用于變電站自動(dòng)化控制的還有德國(guó)Bosch公司推出的CAN總線標(biāo)準(zhǔn)等，都屬于連接變電站智能化設(shè)備與自動(dòng)控制系統(tǒng)的全數(shù)字化、多變量、雙向、多點(diǎn)、多站的通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。
3.3維護(hù)系統(tǒng)的安全性
傳統(tǒng)的保護(hù)裝置一般只提供一套整定值，而基于微機(jī)的保護(hù)單元可以提供多套整定值，可供運(yùn)行方式改變時(shí)遠(yuǎn)方選用，并提供在動(dòng)態(tài)過(guò)程中定值修改的可能性，而這種定值修改既可靠又安全。計(jì)算機(jī)保護(hù)裝置替代傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置單元，使保護(hù)裝置經(jīng)常處于在線自檢狀態(tài)，遇到異常立即報(bào)警。基于微機(jī)的保護(hù)單元，較易實(shí)現(xiàn)小電流接地系統(tǒng)單相接地選線、故障測(cè)距、故障錄波等功能。
4結(jié)束語(yǔ)
近年來(lái)，我國(guó)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，給變電站自動(dòng)化控制技術(shù)水平的提高帶來(lái)了新的機(jī)遇，變電站自動(dòng)化控制技術(shù)正在朝著網(wǎng)絡(luò)化、綜合智能化、多媒體化的方向發(fā)展。然而由于變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)還缺乏統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，有很多問(wèn)題還有待完善，這就需要我們各崗位的電力工作者在實(shí)際操作過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，具體情況具體分析，遵循科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髟瓌t，根據(jù)其規(guī)律性，進(jìn)一步開拓和創(chuàng)新，全面開展變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，保障我國(guó)電力系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳雪瑩.數(shù)字化變電站設(shè)計(jì)方案探討[J].能源與環(huán)境.2010（3）.
關(guān)鍵詞：220KV；變電站；電氣自動(dòng)化
中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
引言
電力作為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，它是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和安全性將直接影響到我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)現(xiàn)代化的步伐。變電站作為電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要組成部分，變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的安全運(yùn)行提供安全的保障，提高電網(wǎng)的可靠性。220KV變電站電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)的控制，不僅提高了工作效率而且總體提升了變電站的專業(yè)水平和管理水平。
一、變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能
隨著科技的發(fā)展變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的功能逐漸的完善，其工作效率和工作質(zhì)量均得到大幅度提升。在進(jìn)行220KV變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)變電站對(duì)各項(xiàng)功能的實(shí)際需求進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。下面將概述變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的幾項(xiàng)主要功能。
計(jì)算機(jī)控制保護(hù)功能及自診斷功能。該保護(hù)能夠?qū)ψ冸娬緝?nèi)部的所有電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，比如線路保護(hù)，母線保護(hù)和變壓器保護(hù)等諸多保護(hù)裝置。計(jì)算機(jī)控制保護(hù)在進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作時(shí)往往會(huì)生成相應(yīng)的故障記錄。在進(jìn)行相關(guān)的保護(hù)動(dòng)作時(shí)，其根據(jù)總控制室的命令對(duì)相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行操作和保護(hù)，并同時(shí)生成故障信息表和動(dòng)作步驟記錄表。計(jì)算機(jī)能夠根據(jù)故障信息對(duì)故障進(jìn)行相應(yīng)的診斷處理，并將處理結(jié)果上傳。系統(tǒng)的自診斷功能是指系統(tǒng)本身具有自檢功能能夠?qū)ο嚓P(guān)的設(shè)備進(jìn)行自檢，及時(shí)發(fā)展相關(guān)故障進(jìn)行報(bào)警提示并指出相應(yīng)的故障位置。在信息傳遞方面，自診斷功能能夠傳遞更多的數(shù)據(jù)，并能夠?qū)崟r(shí)的和調(diào)度中心對(duì)準(zhǔn)時(shí)間，進(jìn)行同時(shí)的維護(hù)功能。
另外，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)能夠進(jìn)行自動(dòng)化控制和操作。變電站工作人員能夠利用相關(guān)的控制設(shè)備對(duì)其他受控設(shè)備（變壓器分接頭、斷路器、電容器等）進(jìn)行遠(yuǎn)程控制操作。在變電站的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，為了防止系統(tǒng)出現(xiàn)失控現(xiàn)象，一般在變電站的設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)依然保留人工直接跳合閘手段來(lái)保證變電站的正常運(yùn)行。
二、220kV變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)控制方式
220kV變電站電氣自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)依靠一個(gè)完整的電氣系統(tǒng)，變電站的各項(xiàng)操作主要是借助于相關(guān)電氣設(shè)備的動(dòng)作，各個(gè)控制設(shè)備相互協(xié)調(diào)動(dòng)作共同實(shí)現(xiàn)變電站的安全高效運(yùn)行。220kV變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)有以下幾種控制方式：
1遠(yuǎn)程控制
隨著科技的不斷進(jìn)步，遠(yuǎn)程控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸，并且能夠準(zhǔn)確的將變電站中的信號(hào)實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，從而幫助操作人員能夠?qū)ψ冸娬具M(jìn)行控制。另外，采用遠(yuǎn)程控制技術(shù)具有降低建設(shè)成本，人員成本，減少電纜使用，節(jié)約材料等諸多優(yōu)點(diǎn)。220kV變電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)原理（如圖1所示）。
2線路監(jiān)控
220kV變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)控制的實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)各種線路傳遞控制信號(hào)來(lái)實(shí)施，線路作為連接各個(gè)變電設(shè)備的載體。不同類型的變電設(shè)備線路的連接方式是不同的，比如，斷路器的連鎖和隔離開關(guān)的閉鎖操作均采用同一種的線路連接方式則容易引起誤操作，相關(guān)的設(shè)計(jì)技術(shù)人員對(duì)變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)線路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意相關(guān)問(wèn)題。
3現(xiàn)場(chǎng)控制
對(duì)變電站生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施監(jiān)控也是電氣自動(dòng)化的重點(diǎn)內(nèi)容。220kV變電站在運(yùn)行過(guò)程的所有方面都屬于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的范圍，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控規(guī)范了變電站相關(guān)的作業(yè)順序。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控能夠有效的減少環(huán)網(wǎng)柜、端子柜、隔離設(shè)備、I/O端口等設(shè)備的數(shù)量，能夠節(jié)約變電站的空間，從而使得整個(gè)變電站的功能更加的全面，為系統(tǒng)的升級(jí)提供充足的空間，放置新的設(shè)備。
4集中控制
變電站作為整個(gè)電力系統(tǒng)中的重要裝置，它主要負(fù)責(zé)完成轉(zhuǎn)換線路電壓的重要工作。對(duì)變電站采取集中控制模式能協(xié)調(diào)好各個(gè)設(shè)備之間的運(yùn)行，創(chuàng)建系統(tǒng)性的"自動(dòng)化控制結(jié)構(gòu)”既維護(hù)了電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，又能加快系統(tǒng)處理器操作效率的提升。
三、220kV變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的等電位連接
220kV變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的等電位連接的等電位連接是指將對(duì)地具有相同電位的各個(gè)導(dǎo)電設(shè)備相互連接起來(lái)。220kV變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，等電位連接能夠保證變電站的有效安全運(yùn)行。
1網(wǎng)絡(luò)控制
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是220kV變電站中最為主要的控制方式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的控制從而保證整個(gè)變電站的安全可靠高效的運(yùn)行，從技術(shù)層面提高了變電站的現(xiàn)代化水平。網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用是現(xiàn)代電氣技術(shù)不斷發(fā)展的重要標(biāo)志之一。變電站等電位控制網(wǎng)絡(luò)的建立運(yùn)用到電氣自動(dòng)化中很多的知識(shí)，例如變電設(shè)備的分配，人員的合理安排等等。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制優(yōu)化連接網(wǎng)絡(luò)，幫助維持變電站等電位連接系統(tǒng)的有效性。
2路徑控制
路徑控制是變電站等電位連接的重點(diǎn)也是一個(gè)難點(diǎn)。變電站的電氣結(jié)構(gòu)異常的復(fù)雜，一旦等電位體的連接過(guò)程中出現(xiàn)失誤將可能導(dǎo)致整個(gè)變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)受損甚至出現(xiàn)失靈的后果。因此，在對(duì)220kV變電站電氣設(shè)備進(jìn)行等電位體連接時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先仔細(xì)的熟悉變電站內(nèi)部的電氣結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上將相關(guān)的電氣設(shè)備進(jìn)行等電位連接，保證變電站的自動(dòng)化操作系統(tǒng)能夠安全的運(yùn)行，同時(shí)要合理的安排等電位連接路徑盡量使其距離最短，從而增強(qiáng)整個(gè)220kV變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的抗干擾能力。
3設(shè)備控制
為了保證220kV變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，對(duì)相關(guān)電氣設(shè)備的選擇必選按照相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行執(zhí)行，在選擇合適的電氣設(shè)備的時(shí)要遵守以下幾個(gè)準(zhǔn)則，合理的經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)的先進(jìn)性、安全可靠性等等。選取合理的變電站控制設(shè)備能夠更好的保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，從更好的為我國(guó)各項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展和人們生活提供可靠的保障。為保證變電站等電位連接的可靠性，在自動(dòng)化系統(tǒng)中要通過(guò)相互匹配的設(shè)備進(jìn)行連接。不同的等電位連接系統(tǒng)配備的電氣裝置也是不一樣的，這就需要作業(yè)者在使用時(shí)根據(jù)性能對(duì)號(hào)入座，不能隨便的使用設(shè)備的型號(hào)，者會(huì)給整體的結(jié)構(gòu)性能帶來(lái)影響。比如：在屏蔽電磁場(chǎng)時(shí)，屏蔽器的選擇要根據(jù)當(dāng)時(shí)電流的大小來(lái)選擇。
4位置控制
位置控制是變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中最基礎(chǔ)最重要的環(huán)節(jié)，由于220kV變電站電氣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這就使得變電站等電位置控制難度有所增加。但是另一方面，位置控制的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的好壞將直接影響到等電位連接的工作效果，這便要求相關(guān)的設(shè)計(jì)者在進(jìn)行等電位連接位置控制的設(shè)計(jì)時(shí)要綜合各方面的因素認(rèn)真設(shè)計(jì)，保證等電位連接的效果。
四、220kV變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)展展望
從控制系統(tǒng)的技術(shù)結(jié)構(gòu)角度而言，220kV變電站的電氣自動(dòng)化技術(shù)有了很大的發(fā)展，其控制技術(shù)獨(dú)立性強(qiáng)，且具有很好的抗干擾性和適應(yīng)性。當(dāng)然，它還有很大的技術(shù)發(fā)展空間，比如遙視技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)的使用。
遙視技術(shù)是在圖形處理系統(tǒng)中采用計(jì)算機(jī)中的視覺(jué)技術(shù)從而達(dá)到監(jiān)控的目的。遙視技術(shù)能夠?qū)⒆冸娬粳F(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況通過(guò)圖像的形式傳遞到控制中心。在國(guó)外自動(dòng)化技術(shù)比較先進(jìn)的變電站中都普遍采用了遙視技術(shù)。遙視技術(shù)不僅能夠?qū)F(xiàn)場(chǎng)畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，并且具備自動(dòng)識(shí)別功能能夠?qū)ο嚓P(guān)的作業(yè)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)視。因此，在220kV變電站中采用遙視技術(shù)能夠更好的加強(qiáng)對(duì)變電站的控制，該技術(shù)具有很好的應(yīng)用空間。
藍(lán)牙技術(shù)是一種短程的無(wú)線電傳輸技術(shù)，例如我們手機(jī)中的“藍(lán)牙”就是采用的這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)近距離的數(shù)據(jù)傳輸。藍(lán)牙技術(shù)具有成本低、功率小、微型化等諸多特點(diǎn)，在通信傳輸領(lǐng)域應(yīng)用比較普遍，它往往以其他通訊設(shè)備為載體建立一個(gè)短程的無(wú)線通訊環(huán)境。現(xiàn)階段藍(lán)牙技術(shù)已經(jīng)被廣泛的使用，但是變電站自動(dòng)化控制領(lǐng)域還沒(méi)有采用該項(xiàng)技術(shù)。藍(lán)牙技術(shù)作為一種新型的技術(shù)具有很大的發(fā)展空間，如果在變電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中采用該項(xiàng)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)各種電氣設(shè)備之間的相互通訊，使得控制更加方便。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述，我國(guó)220kV變電站的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制技術(shù)發(fā)展日趨成熟，于此同時(shí)社會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全性、可靠性提出了更高的要求。電網(wǎng)應(yīng)當(dāng)充分的利用220kV變電站電氣自動(dòng)化控制技術(shù)所具有的諸多優(yōu)勢(shì)和便捷性，提高變電站的效果和工作效率，最終實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值守”的工作目標(biāo)，并且提高電網(wǎng)的可靠性和安全性。
參考文獻(xiàn)
[1]王培.變電站電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)分析及其應(yīng)用.電工研究[J].2013，9，43-45.
1.1多級(jí)多地點(diǎn)控制功能
后備操作，這種操作的控制是在監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者是網(wǎng)絡(luò)故障的時(shí)候才會(huì)使用的一種控制的方式，這種控制的方式可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)的方式來(lái)對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行操作，使得控制系統(tǒng)可以正常的運(yùn)行。在實(shí)際的工作中，這三種操作方式是可以通過(guò)軟件來(lái)進(jìn)行切換的，在切換到后備控制的方式時(shí)，遠(yuǎn)方遙控和站控的命令都是不會(huì)被執(zhí)行的，同樣在站控的控制方式下，后備的控制命令也是不會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生任何的影響。對(duì)于系統(tǒng)控制選擇控制的方式時(shí)只有三種中的一種可以被使用，這是因?yàn)閷?duì)計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，在同一時(shí)間對(duì)同一臺(tái)設(shè)備只能執(zhí)行一條控制的命令，同時(shí)收到多條的控制命令會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)出現(xiàn)錯(cuò)誤。
1.2操作過(guò)程中軟件的多次返校
對(duì)于變電器的自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，操作員的操作是非常重要的，在進(jìn)行操作員的操作時(shí)要對(duì)操作員的權(quán)限進(jìn)行必要的限制，這樣可以杜絕錯(cuò)誤的操作以及非法的操作。在現(xiàn)在，很多的監(jiān)控系統(tǒng)都是有一定的容錯(cuò)能力的，就是即使系統(tǒng)在運(yùn)行的時(shí)候出現(xiàn)一些操作上的錯(cuò)誤，都是不會(huì)影響到系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及系統(tǒng)中一些功能的喪失的。一旦出現(xiàn)特殊的情況引起系統(tǒng)故障的出現(xiàn)，系統(tǒng)都是具有一定的恢復(fù)功能的。在操作員對(duì)系統(tǒng)發(fā)出操作指令的時(shí)候，都要通過(guò)選擇一步一步來(lái)完成，這個(gè)步驟可以提示操作員對(duì)操作步驟進(jìn)行反復(fù)的校驗(yàn)，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤，操作的命令會(huì)被終止，在每個(gè)操作結(jié)束以后，系統(tǒng)都會(huì)對(duì)操作的過(guò)程進(jìn)行存儲(chǔ)。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)一般都是多作雙機(jī)雙網(wǎng)配置的，在工作的時(shí)候，如果出現(xiàn)設(shè)備的故障都是不會(huì)對(duì)監(jiān)控有任何影響的。在故障發(fā)生的時(shí)候，監(jiān)控的系統(tǒng)可以自行的切換到?jīng)]有故障的設(shè)備上，這對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是非常重要的。
2操作的方式
為了使變電站的控制和操作系統(tǒng)更加的可靠和準(zhǔn)確，在設(shè)計(jì)變電站的系統(tǒng)時(shí)，防誤操作在設(shè)計(jì)中是非常重要的。在實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控以后，變電站就不用采用以前復(fù)雜的監(jiān)控了，在進(jìn)行監(jiān)控的時(shí)候可以采用分層分布式自動(dòng)化系統(tǒng)。操作的閉鎖方式也是采用的分層分布式閉鎖，這是與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的一種方式。在進(jìn)行監(jiān)控的時(shí)候，每個(gè)間隔的測(cè)控裝置都是可以采用間隔的交流電流、電壓，防止出現(xiàn)操作的錯(cuò)誤出現(xiàn)。智能型裝置可很方便地利用上述信息進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)該間隔的操作閉鎖功能。對(duì)于全站涉及多個(gè)電氣間隔和多個(gè)電壓等級(jí)間的操作閉鎖，目前有三種不同的實(shí)現(xiàn)方式。其一，用軟件實(shí)現(xiàn)，即將全站的防誤操作閉鎖用軟件編程置于監(jiān)控主機(jī)之內(nèi)。監(jiān)控主機(jī)可從通信網(wǎng)上獲得全站所有開關(guān)、刀閘的狀態(tài)信息及每個(gè)間隔控制終端的操作信息，引入設(shè)備操作規(guī)則，進(jìn)行軟件編程即可實(shí)現(xiàn)全站的操作閉鎖功能。該方式應(yīng)該說(shuō)是最簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)可靠的方案之一。其二，硬件閉鎖，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)主要特點(diǎn)便是操作閉鎖裝置的相對(duì)獨(dú)立性，作為控制及操作閉鎖之用，每個(gè)間隔的刀閘信息實(shí)現(xiàn)該間隔的操作閉鎖，各間隔的刀閘信息經(jīng)重動(dòng)后都進(jìn)入到一定的裝置內(nèi)，母聯(lián)刀閘及母線地刀等直接引入裝置，裝置實(shí)現(xiàn)間隔之間的操作閉鎖功能。其三，軟硬相結(jié)合的閉鎖方式，間隔之間的閉鎖采用裝置實(shí)現(xiàn)閉鎖功能，監(jiān)控主機(jī)內(nèi)做一套全站的軟件操作閉鎖。以軟件實(shí)現(xiàn)全站的操作閉鎖，對(duì)于一套成熟的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，也應(yīng)該是高可靠性的；既然整個(gè)變電站的監(jiān)控功能都由監(jiān)控主機(jī)實(shí)現(xiàn)，那么操作閉鎖軟件功能做在監(jiān)控主機(jī)內(nèi)也應(yīng)是安全可靠的。對(duì)于雙機(jī)系統(tǒng)冗余配置，閉鎖軟件也為雙套設(shè)置。對(duì)于一個(gè)半開關(guān)接線的變電站，系統(tǒng)每個(gè)斷路器及兩側(cè)刀閘的操作閉鎖由相應(yīng)測(cè)控裝置實(shí)現(xiàn)以外，每串內(nèi)的斷路器及刀閘之間的閉鎖采用專門一套硬件閉鎖裝置以提高其可靠性。
3自動(dòng)化控制技術(shù)分析
分層分布式自動(dòng)化系統(tǒng)不僅從軟件上實(shí)現(xiàn)了分層分級(jí)，從硬件上也實(shí)現(xiàn)了分層分級(jí)，這樣使得變電站的控制和防誤操作可以得到明顯的控制。提高變電站的可控性和操作的可靠性是自動(dòng)化控制要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。在綜合自動(dòng)化前提下，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方、當(dāng)?shù)睾途偷厝?jí)的控制。但是常規(guī)變電站在控制的時(shí)候只能通過(guò)把手來(lái)進(jìn)行控制，在常規(guī)的變電站電氣的聯(lián)鎖設(shè)計(jì)是非常復(fù)雜的，而且在實(shí)際的使用中是需要設(shè)備提供接點(diǎn)的，設(shè)備在提供接點(diǎn)的時(shí)候通常都是非常有限的，而且設(shè)備在電壓不同的情況下聯(lián)系也是非常不方便。在常規(guī)站進(jìn)行閉鎖回路的設(shè)計(jì)是會(huì)出現(xiàn)非常多的閉鎖或者是出現(xiàn)閉鎖不到的情況。自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以使得閉鎖實(shí)現(xiàn)多級(jí)操作，而且操作非常的方便，可靠性也非常高。在常規(guī)站，整個(gè)監(jiān)控的核心就是人，人的感官在對(duì)信息進(jìn)行判斷的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)誤差，這些誤差的出現(xiàn)就導(dǎo)致判斷的錯(cuò)誤，進(jìn)而影響設(shè)備的使用。在自動(dòng)化系統(tǒng)站里，系統(tǒng)的核心是監(jiān)控的主機(jī)，主機(jī)可以利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)變電站進(jìn)行控制和操作，通過(guò)對(duì)信息的采集和處理達(dá)到控制的目的。自動(dòng)化系統(tǒng)在使用的時(shí)候可靠性更高，而且它的功能也是非常齊全的。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)化了變電站的運(yùn)行操作，可方便地實(shí)現(xiàn)各種類型步驟復(fù)雜的順控操作，且操作安全快速，對(duì)于全控的變電站，線路的倒閘操作幾分鐘便可完成；而常規(guī)站實(shí)現(xiàn)同樣的操作往往需要幾個(gè)小時(shí)，且仍存在誤操作的隱患。常規(guī)變電站控制一般采用強(qiáng)電一對(duì)一的控制方式，信息及控制命令都是通過(guò)控制電纜傳輸。
4結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞：智能變電站；智能電網(wǎng)；電力系統(tǒng)改革；強(qiáng)電
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.148
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，目前我國(guó)面臨的最大的資源問(wèn)題就是能源電力的問(wèn)題，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)是我國(guó)電網(wǎng)的主要發(fā)展方向，我國(guó)要在2020年實(shí)現(xiàn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的全國(guó)統(tǒng)一建設(shè)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)供電智能化。
1 智能化變電站的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
智能化變電站采用計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，在一條通道上對(duì)多條通道的信息進(jìn)行傳輸，大大簡(jiǎn)化了變電站內(nèi)的二次接線。傳統(tǒng)的變電站為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能，采用的信息模型種類比較多，每個(gè)功能系統(tǒng)對(duì)信息的采集和處理都是相互獨(dú)立的，這樣在一次設(shè)備和二次設(shè)備間要建設(shè)大量的電纜才可以完成對(duì)模擬信號(hào)的傳輸，這樣傳統(tǒng)變電站在資金成本的投入上比較大，而且變電站的結(jié)構(gòu)上也比較復(fù)雜。智能化變電站采用統(tǒng)一的信息模型，在通信網(wǎng)絡(luò)中采用統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)接入網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的監(jiān)控和處理，這樣大大減少了系統(tǒng)的軟件和硬件的重復(fù)配置，降低了變電站建設(shè)的成本。智能變電站采用光纖作為通信介質(zhì)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸，保證了信息傳輸不受干擾，采用計(jì)算機(jī)通信技術(shù)作為信息傳輸?shù)闹饕夹g(shù)，保證信息在傳輸過(guò)程中的安全性和可靠性。智能化變電站可以提高變電站的自動(dòng)化控制功能，智能變電站傳輸信息在傳輸中的可靠性和準(zhǔn)確性，可以幫助變電站更好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制功能，通信網(wǎng)絡(luò)和一次設(shè)備、二次設(shè)備之間可以更好的進(jìn)行自檢，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)的檢測(cè)和修復(fù)，智能化變電站通過(guò)故障自動(dòng)化分析程序可以實(shí)現(xiàn)智能化分析的功能。常規(guī)的變電站設(shè)備之間用電纜進(jìn)行連接，容易造成電纜間的電磁干擾，智能化變電站可以解決電纜受到電磁干擾的問(wèn)題。
2 變電站的智能化改造方案研究
電站的智能化改造要嚴(yán)格遵守總體的技術(shù)框架標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)電網(wǎng)和當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況采用具有針對(duì)性的改造措施。變電站智能化改造要從提高電網(wǎng)的生產(chǎn)管理效率和經(jīng)濟(jì)效益為目的，改造方案要經(jīng)濟(jì)實(shí)用。在對(duì)變電站進(jìn)行改造期間要遵守企業(yè)安全生產(chǎn)的條例，保證變電站安全性和可靠性不受影響。對(duì)變電站的一次設(shè)備改造要從實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)變電站進(jìn)行智能化改造，要在利用原有的設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行，減少改造資金的投入，減少改造工作的工程量，把智能化變電站的優(yōu)勢(shì)都發(fā)揮出來(lái)，這是變電站智能化改造必須要考慮的重要問(wèn)題。對(duì)變電站智能化改造可以采用現(xiàn)有的技術(shù)分別對(duì)過(guò)程層智能化、變電站層智能化和間隔層智能化進(jìn)行改造，根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，如果設(shè)備投入使用的時(shí)間短，自動(dòng)化水平比較高，并且設(shè)備還比較新，那么我們可以增加輔助設(shè)備來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行智能化改造，這樣的設(shè)備改造可以率先完成。對(duì)投入時(shí)間長(zhǎng)，比較舊的設(shè)備，這樣的設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性變?nèi)酰梢圆捎迷O(shè)備到期更換的方法，參照智能化變電站的標(biāo)準(zhǔn)，按照時(shí)間間隔來(lái)實(shí)現(xiàn)變電站的智能化改造。
智能化變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，智能化變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由過(guò)程層、站控層和間隔層三層結(jié)構(gòu)組成，如圖1所示智能變電站三層結(jié)構(gòu)圖。通過(guò)高速的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)三個(gè)層之間和各層內(nèi)部之間的通信，在過(guò)程層中通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)通信的方式已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。變電站的設(shè)備數(shù)量在不斷增加，過(guò)程層中的數(shù)據(jù)信息量也隨著不斷增加，而且站控層和間隔層對(duì)過(guò)程層中的數(shù)據(jù)信息的質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，所以我們對(duì)變電站的智能化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。智能化變電站網(wǎng)絡(luò)采用GOOSE協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)間隔層和過(guò)程層之間的數(shù)據(jù)通信，間隔層和站控層之間通過(guò)IEC61850網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。站控層是智能化變電站特點(diǎn)體現(xiàn)的重要部分，站控層功能包括順序控制和源端維護(hù)等，站控層的功能是根據(jù)具智能化變電站技術(shù)發(fā)展而不斷完善的。
智能變電站的改造和建設(shè)是我國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的重要部分，智能變電站采用技術(shù)先進(jìn)，安全可靠的并且環(huán)保的智能化設(shè)備，智能化變電站具有信息數(shù)字化和通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)，對(duì)信息的收集、分析和處理都是通過(guò)自動(dòng)化控制完成的，智能變電站可以實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)、實(shí)時(shí)控制和在線分析等功能。智能化變電站是智能電網(wǎng)的主要發(fā)展方向，對(duì)變電站的智能化改造可以降低變電站的運(yùn)行維護(hù)成本，對(duì)電網(wǎng)的資源可以進(jìn)行優(yōu)化的配置，并且可以提高整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行指標(biāo)。
3 總結(jié)
變電站的智能化改造應(yīng)用了計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，提高了變電站的自動(dòng)化控制水平，降低了智能變電站的維護(hù)工作，變電站的智能化改造是未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的主要趨勢(shì)。本文變電站是能花改造方案研究對(duì)常規(guī)變電站的智能化改造起到一定的借鑒作用。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化控制技術(shù)；電力系統(tǒng)；應(yīng)用
近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)的控制和管理逐漸走向智能化和數(shù)字化。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)是一門以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化電力技術(shù)，這一技術(shù)可有效解決電力系統(tǒng)電力生產(chǎn)能力擴(kuò)大和電力傳輸范圍擴(kuò)展等方面的問(wèn)題，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，滿足電力系統(tǒng)智能化、信息化的控制要求。
1 電力系統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展概況
1.1 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展歷程
電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展起源可追溯到20世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)的自動(dòng)化控制主要為機(jī)械控制，還未實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制的實(shí)質(zhì)，但為后期的電氣自動(dòng)化控制研究提供了基本思路和方向。進(jìn)入到20世紀(jì)80年代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速崛起與發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基本成熟，這一時(shí)期形成了計(jì)算機(jī)管理下的局部電氣自動(dòng)化控制方式，其應(yīng)用范圍較小，對(duì)于系統(tǒng)的復(fù)雜程度也有一定要求，如電網(wǎng)系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，易出現(xiàn)各類系統(tǒng)故障，但不可否認(rèn)，這一階段促進(jìn)了電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的基本體系與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的形成。進(jìn)入新時(shí)期，高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)處理能力、人工智能技術(shù)的逐步發(fā)展和成熟，促進(jìn)了電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)真正形成，其以遠(yuǎn)程遙感、遠(yuǎn)距離監(jiān)控、集成控制為主要技術(shù)，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的基礎(chǔ)也因此形成[1]。且隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)日臻完善，電力系統(tǒng)逐步走向網(wǎng)絡(luò)智能化、功能化和自動(dòng)化。
1.2 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的重要意義
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力需求量不斷增加，電網(wǎng)的規(guī)模和覆蓋范圍都不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，能較好的適應(yīng)電網(wǎng)的廣泛性、復(fù)雜性和功能性的特點(diǎn)，充分發(fā)揮出其功能性和系統(tǒng)性的優(yōu)勢(shì)，保證電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。同時(shí)，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)可強(qiáng)化電力企業(yè)的各項(xiàng)職能，對(duì)電力企業(yè)建設(shè)與企業(yè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有重要的意義。隨著電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，其高級(jí)功能將會(huì)不斷得到擴(kuò)展與開發(fā)，促進(jìn)電力企業(yè)的管理和可持續(xù)健康發(fā)展，使其在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。
2 電力系統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)形式
2.1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化
電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是依托計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來(lái)，可發(fā)揮電力相關(guān)信息采集、信息命令、信息執(zhí)行、信息控制等多種功能。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主要由電網(wǎng)調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、服務(wù)器、工作站、大屏蔽顯示器、打印設(shè)備等通過(guò)電力系統(tǒng)的專用廣域網(wǎng)連接的下級(jí)電網(wǎng)調(diào)度控制中心、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電廠、變電站終端設(shè)備等構(gòu)成。而我國(guó)電網(wǎng)調(diào)度目前采用五級(jí)分層的調(diào)度管理，即國(guó)調(diào)（國(guó)家調(diào)度控制中心）、網(wǎng)調(diào)（大區(qū)電網(wǎng)調(diào)度控制中心）、省調(diào)（省電網(wǎng)調(diào)度控制中心）、地調(diào)（地市電網(wǎng)調(diào)度控制中心）和縣調(diào)（縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度控制中心）。電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電力生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)控及電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的全程監(jiān)控，同時(shí)其還發(fā)揮著預(yù)測(cè)電力負(fù)荷、評(píng)估電力系統(tǒng)狀態(tài)、維護(hù)電網(wǎng)運(yùn)行安全、省級(jí)電網(wǎng)以上的自動(dòng)發(fā)電控制和自動(dòng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度等重要作用[2]，通過(guò)這些信息的采集，調(diào)度人員進(jìn)行有效分析，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題，有利于促進(jìn)電網(wǎng)的健康穩(wěn)定運(yùn)行。
2.2 變電站自動(dòng)化
變電站自動(dòng)化是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)和通信技術(shù)等全方位、全程監(jiān)控變電站的一切生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)。除了以上功能外，其還承擔(dān)其辨別和測(cè)量變電站中相關(guān)的數(shù)據(jù)、狀態(tài)，自動(dòng)進(jìn)行預(yù)警、報(bào)警打印等工作，能自動(dòng)、快速地切除出現(xiàn)故障的電力設(shè)備，維修部分故障，縮短檢修時(shí)間，提高檢修效率，其取代了傳統(tǒng)的人為操作和監(jiān)控管理，有利于對(duì)變電站的實(shí)時(shí)有效監(jiān)控，提升了變電站的工作效率，保障了變電站的安全運(yùn)行，對(duì)優(yōu)化和完善變電站的現(xiàn)代化管理有重要的現(xiàn)實(shí)意義。變電站自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了各種常規(guī)電磁式設(shè)備向全微機(jī)化的裝置轉(zhuǎn)化，電力信號(hào)電纜向計(jì)算機(jī)電纜或光纖；操作監(jiān)視的計(jì)算機(jī)屏幕化；二次設(shè)備的集成化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化；運(yùn)行管理、記錄統(tǒng)計(jì)的自動(dòng)化。同時(shí)，變電站自動(dòng)化還是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化不可或缺的重要內(nèi)容，通過(guò)這一系統(tǒng)的應(yīng)用，可有效提升電力系統(tǒng)電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的水平。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，變電站自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)不斷朝著高集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化方向發(fā)展。
2.3 發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)（DCS）
發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)（distributed control systems，簡(jiǎn)稱DCS）是一個(gè)龐大的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其運(yùn)用計(jì)算機(jī)的通訊技術(shù)、顯示技術(shù)和控制技術(shù)等多種綜合功能實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電廠的分散測(cè)控、分級(jí)管理和集中操作。近年來(lái)，發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)加強(qiáng)和完善發(fā)電廠自動(dòng)化管理起到了重要的作用。其通常采用分層分布式的結(jié)構(gòu)，由過(guò)程控制單元（PCU）、冗余的高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)（以太網(wǎng)）、運(yùn)行員工作站（0S）和工程師工作站（ES）四部分構(gòu)成。PCU主要由智能I/0模件和冗余配置的主控模件（MCU）構(gòu)成，其直接面向生產(chǎn)過(guò)程，并可接收現(xiàn)場(chǎng)變送器、電氣量、熱電偶、熱電阻、脈沖量等各種信號(hào)，這些信號(hào)經(jīng)運(yùn)算處理后，通過(guò)實(shí)時(shí)顯示的設(shè)備狀態(tài)、運(yùn)行的參數(shù)、輸出信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的全程監(jiān)測(cè)、控制、聯(lián)鎖保護(hù)等功能，確保生產(chǎn)過(guò)程的井然有序。運(yùn)行員工作站（0S）和工程師工作站（ES）主要充當(dāng)了“人機(jī)接口”的角色，運(yùn)行員工作站可接收過(guò)程控制單元發(fā)來(lái)的信息并向其發(fā)送指令，這樣一來(lái)，運(yùn)行操作人員可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組運(yùn)行的有效監(jiān)控。而工程師工作站主要是用于控制DCS應(yīng)用軟件組態(tài)、系統(tǒng)監(jiān)視、系統(tǒng)維護(hù)等的工程設(shè)備，其便于維護(hù)工程師對(duì)系統(tǒng)的診斷、組態(tài)設(shè)置、修改和維護(hù)[3]。
3 電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展不斷推動(dòng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展
20世紀(jì)60年代，晶體管技術(shù)的發(fā)展及中小規(guī)模集成電路的研發(fā)為電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展提供了重要的技術(shù)條件，電力開關(guān)信號(hào)檢測(cè)、電力變送器、晶體管及集成電路繼電保護(hù)等二次設(shè)備被應(yīng)用，這一階段自動(dòng)化裝置的設(shè)計(jì)主要以模擬電路和布線邏輯為主，功能比較單一，缺乏故障自我診斷能力。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，單片機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備得以升級(jí)換代，數(shù)字電路和模塊化軟件設(shè)計(jì)技術(shù)等被應(yīng)用，電力自動(dòng)化裝置的性能更加優(yōu)越。另外，這一時(shí)期，電廠監(jiān)控系統(tǒng)、電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化、變電站綜合自動(dòng)化等得到了一定程度的發(fā)展，這主要得益于國(guó)產(chǎn)工業(yè)計(jì)算機(jī)和引進(jìn)的PC機(jī)技術(shù)，電力系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、分類匯總、分析、顯示、打印等任務(wù)。20世紀(jì)90年代，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)水平進(jìn)入高速發(fā)展發(fā)展，逐步走向開放式、分布式、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。這一時(shí)期，電力系統(tǒng)電力電纜、通信電纜的用量大大減少，設(shè)備體積減小，建設(shè)成本降低。同時(shí)設(shè)備配置的技術(shù)水平、靈活性、互換性和可維護(hù)性提升。近幾年以來(lái)，嵌入式計(jì)算機(jī)、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式以太網(wǎng)等在現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中被逐漸廣泛應(yīng)用，其促進(jìn)了電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置、測(cè)量控制設(shè)備、數(shù)據(jù)通信控制器等的再次升級(jí)換代，進(jìn)一步提高了電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平。
4 當(dāng)前電力系統(tǒng)自動(dòng)化依賴IT技術(shù)向前發(fā)展的重要技術(shù)
4.1 電力一次設(shè)備智能化
電力一次設(shè)備智能化是指一次設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，將常規(guī)二次設(shè)備的部分或全部功能就地實(shí)現(xiàn)，“智能化開關(guān)柜”、“智能化箱式變電站”等都屬于電力一次設(shè)備智能化在電力系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。其對(duì)于國(guó)家電力行業(yè)智能化意義重大，目前對(duì)于主變壓器、開關(guān)設(shè)備、避雷設(shè)備等的智能化已做出了初步研究，這種進(jìn)步改變了以往的電力運(yùn)行模式，能夠提前預(yù)測(cè)和分析可能存在的問(wèn)題及安全隱患，給系統(tǒng)維護(hù)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
4.2 電力一次設(shè)備在線狀態(tài)檢測(cè)
電力一次設(shè)備在線狀態(tài)檢測(cè)是指對(duì)電力系統(tǒng)一次設(shè)備重要運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期連續(xù)的在線監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，跟蹤不安全因素，并對(duì)各種重要參數(shù)的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，對(duì)可能存在的故障加以判別，而且這種檢測(cè)是自動(dòng)進(jìn)行的，成本較低，有利于延長(zhǎng)設(shè)備的維修保養(yǎng)周期，逐步實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的狀態(tài)檢修。
4.3 光電式電力互感器
在輸電線路中，電力互感氣設(shè)備是很重要的，其主要作用是按照一定的比例關(guān)系將輸電線路上的高電壓和大電流數(shù)值控制在儀表直接測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值范圍內(nèi)，但存在一定的缺點(diǎn)，如信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍比較狹窄，容易引起電流互感器飽和或信號(hào)畸變；在電壓等級(jí)逐漸升高的情況下，絕緣難度、設(shè)備體積和質(zhì)量會(huì)逐漸增大，互感器輸出信號(hào)不能直接與微機(jī)電計(jì)量及保護(hù)設(shè)備接口。隨著科技的不斷發(fā)展，不少發(fā)達(dá)國(guó)家光電式電力互感器進(jìn)行研究，已成功研制出新型光電式電力互感器，國(guó)內(nèi)對(duì)于光電式電力互感器的研究也取得了一定的成績(jī)，但目前仍存在諸多問(wèn)題，如電磁兼容、絕緣、耐環(huán)境條件、電子電路的供電電源等[4]。
5 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在變配電場(chǎng)所中的應(yīng)用
電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在變配電場(chǎng)所中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，對(duì)材料設(shè)備如線路、變壓器、電容器等起到相應(yīng)的保護(hù)作用，同時(shí)還可起到保護(hù)過(guò)電壓、過(guò)電流、低頻減載的作用。第二，利用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)可實(shí)現(xiàn)各電力系統(tǒng)站與站之間的聯(lián)系，可實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)信息的通信、遙控、遙調(diào)、故障錄波數(shù)據(jù)上報(bào)等。第三，利用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)可全程監(jiān)控變配電場(chǎng)所系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)故障等，即實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遇信和遏調(diào)及故障報(bào)警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，同時(shí)其還能自動(dòng)化描繪一些基本工作，如圖形、生產(chǎn)報(bào)表、曲線等的描繪。第四，實(shí)現(xiàn)對(duì)變配電所運(yùn)行管理、保護(hù)管理、操作管理及設(shè)備管理。
總之，電力發(fā)展對(duì)人們的生活起著舉足輕重的作用，其對(duì)于保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)可提高電力系統(tǒng)的智能化水平，促進(jìn)電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。我們應(yīng)加強(qiáng)研究和探索，將電氣自動(dòng)化控制技術(shù)全面應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，確保電力系統(tǒng)正常、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，提高電力系統(tǒng)的工作效率，從而為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動(dòng)化技術(shù)；電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化；變電站自動(dòng)化；自動(dòng)化控制
0引言
電力系統(tǒng)與人們的日常生活、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著密切聯(lián)系。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人們生活質(zhì)量提高，對(duì)電能的需求量也在不斷增加。為確保供電順利進(jìn)行，提高電力系統(tǒng)的質(zhì)量是必要的。一般而言，電力系統(tǒng)主要包括發(fā)電、輸電、變電、配電和用電五個(gè)部分組成，隨著電力技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，電力系統(tǒng)綜合性能、電壓等級(jí)、供電等級(jí)也在不斷提升。目前，電力系統(tǒng)逐漸連成網(wǎng)絡(luò)，結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜、規(guī)模不斷擴(kuò)大、供電能力也在不斷提升。與此同時(shí)，為更好滿足人們的用電需要，確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定以及可靠運(yùn)行，提高供電質(zhì)量和效益，發(fā)展并利用電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)顯得越來(lái)越重要。
1電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的工作流程
隨著自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，電力系統(tǒng)控制中心得到升級(jí)和改造，不再采用傳統(tǒng)的人工控制方式，而是在控制中心裝備計(jì)算機(jī)，建立現(xiàn)代化的控制中心，從而有利于全面監(jiān)測(cè)和詳細(xì)掌握電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本情況。通常以計(jì)算機(jī)控制為中心，構(gòu)建向四周輻射的控制網(wǎng)絡(luò)體系，并在整個(gè)電力系統(tǒng)之中，建立完整的、立體化的覆蓋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全面而暢通的信息傳遞和指令傳輸，如圖1所示。有利于管理人員及時(shí)掌握電力系統(tǒng)的基本情況，實(shí)現(xiàn)供電的安全、穩(wěn)定與可靠，進(jìn)而滿足人們的用電需要。中心控制計(jì)算機(jī)的主要作用是，整合并使用各種軟件，負(fù)責(zé)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行整體調(diào)度和控制，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行、監(jiān)測(cè)等各項(xiàng)操作的自動(dòng)化。[1]同時(shí)，在電力系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)程中，通常采用分層操作和控制方式，全面掌握系統(tǒng)每層運(yùn)行的基本情況，對(duì)存在的不足及時(shí)改進(jìn)和調(diào)整。從而有利于保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定及可靠運(yùn)行，提高供電的安全性。
2電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的控制要求
在自動(dòng)化技術(shù)逐漸推廣和應(yīng)用的前提下，為促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)得到有效利用，使其在電力系統(tǒng)之中充分發(fā)揮作用，加強(qiáng)自動(dòng)化控制，提高操作人員素質(zhì)，把握每個(gè)操作控制要點(diǎn)是必要的。一般而言，自動(dòng)化控制的要求表現(xiàn)在以下方面：準(zhǔn)確并迅速收集電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，做好電力系統(tǒng)元器件的檢測(cè)工作，對(duì)存在的缺陷及時(shí)采取措施修復(fù)。加強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控，及時(shí)掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀況，了解各種元器件的技術(shù)、安全和經(jīng)濟(jì)節(jié)能方面的要求。并注重對(duì)系統(tǒng)操作人員和調(diào)控人員的管理培訓(xùn)，讓他們把握每個(gè)技術(shù)要點(diǎn)，嚴(yán)格按要求進(jìn)行設(shè)備操作和元器件調(diào)控。重視電力系統(tǒng)不同層次、局部系統(tǒng)以及各種元器件的綜合協(xié)調(diào)，優(yōu)化整合各種資源，為整個(gè)電力系統(tǒng)尋找最優(yōu)質(zhì)的供電方式，確保電力系統(tǒng)安全有效運(yùn)行，并且還有利于節(jié)約電能，降低供電成本。總之，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化調(diào)節(jié)和控制，不僅可以降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約人力資源和管理成本，還能促進(jìn)電力設(shè)施更為有效的發(fā)揮作用，延長(zhǎng)電力設(shè)備使用壽命。并改進(jìn)電力設(shè)備的運(yùn)行性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全事故的預(yù)防，減少大面積停電事故發(fā)生的可能，確保供電的穩(wěn)定性與可靠性，為人們?nèi)粘Ｉ顒?chuàng)造良好條件。
3電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
整個(gè)電力系統(tǒng)中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛。與此同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的普及，電力系統(tǒng)已經(jīng)改變以前單一的控制和管理方式，而是在自動(dòng)化技術(shù)的支持下，將電力系統(tǒng)中的各種技術(shù)措施進(jìn)行優(yōu)化整合。這樣不僅能提高對(duì)電力系統(tǒng)的管理與控制水平，還能推進(jìn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化和智能化進(jìn)程，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)和發(fā)展產(chǎn)生重要影響。
3.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)
主要設(shè)備包括：電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、服務(wù)器、工作站、打印設(shè)備、大屏幕顯示器、電網(wǎng)調(diào)控中心、電廠、變電站終端設(shè)備等。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)調(diào)度領(lǐng)域，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控并采集電力生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)電力生產(chǎn)中的安全狀態(tài)，并對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)估。通常來(lái)說(shuō)，縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度控制中心的設(shè)備規(guī)模比較小，工作站和服務(wù)器通常采用普通的商用PC機(jī)。地市級(jí)調(diào)度中心比縣級(jí)的大，通常實(shí)時(shí)、自動(dòng)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的各級(jí)變電站與配電網(wǎng)，確保各類設(shè)施有效運(yùn)行，進(jìn)而提高供電的安全性與可靠性。國(guó)家級(jí)調(diào)度中心的規(guī)模較大，服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的容量大，各種設(shè)施功能齊全，軟件的綜合性能良好，運(yùn)行效率較高。通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能有效掌握電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，推動(dòng)電網(wǎng)調(diào)度工作高效、有序進(jìn)行。
3.2電力系統(tǒng)變電站自動(dòng)化技術(shù)
整個(gè)電力系統(tǒng)之中，變電站和輸配電線路是連接發(fā)電廠和電力用戶的重要環(huán)節(jié)。隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，變電站自動(dòng)化趨勢(shì)越來(lái)越明顯。并且在變電站運(yùn)行中，自動(dòng)化技術(shù)可以逐步取代人工操作，推動(dòng)變電站運(yùn)行效率提升。同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站運(yùn)行的全過(guò)程監(jiān)控，有效提升監(jiān)控能力，掌握變電站運(yùn)行的基本情況，對(duì)存在的安全隱患及時(shí)排除，促進(jìn)變電站運(yùn)行的安全水平提升。變電站自動(dòng)化的主要表現(xiàn)為：注重計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，改進(jìn)站內(nèi)裝置，替代電磁式設(shè)備，全方位監(jiān)測(cè)和控制站內(nèi)的電氣設(shè)備。同時(shí)利用計(jì)算機(jī)的電纜或光纖替代電力信號(hào)電纜，重視現(xiàn)代監(jiān)控儀器和設(shè)備的使用，逐步實(shí)現(xiàn)監(jiān)控設(shè)備的屏幕化、數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化，讓站內(nèi)運(yùn)行管理和數(shù)據(jù)記錄實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化也產(chǎn)生積極影響，也為變電站有效運(yùn)行和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
4電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
在供電系統(tǒng)逐漸升級(jí)，性能逐步改善，技術(shù)不斷創(chuàng)新和發(fā)展的前提下，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)也取得進(jìn)步與發(fā)展。例如，由開環(huán)監(jiān)測(cè)逐步變?yōu)殚]環(huán)控制，由高電壓逐步變?yōu)榈碗妷海蓡我还δ苤鸩窖葑優(yōu)槎喙δ埽⒆罱K實(shí)現(xiàn)一體化。此外，在自動(dòng)化技術(shù)的推動(dòng)下，電力裝置的性能得到不斷改進(jìn)和發(fā)展，最終要實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的快速化、靈活化、數(shù)字化和智能化。這樣不僅能顯著提升電力系統(tǒng)的綜合性能，還能有效滿足人們的用電需要，并且有利于電力系統(tǒng)更好服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要。
4.1電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
例如，以提高電網(wǎng)調(diào)度工作水平為目標(biāo)，研制并開發(fā)能適應(yīng)多種需要的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，構(gòu)建完善的電力設(shè)備和電力系統(tǒng)安全防護(hù)體系。研究電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化運(yùn)行維護(hù)的新方法，重視電力系統(tǒng)信息的挖掘、優(yōu)化及整合，提升電網(wǎng)調(diào)度信息化和現(xiàn)代化水平。根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化需要，構(gòu)建新型管理體制，進(jìn)一步提高電網(wǎng)調(diào)度工作效率。
4.2電力系統(tǒng)變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
逐步實(shí)現(xiàn)變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的革新，一次設(shè)備和測(cè)控設(shè)備融合，提高設(shè)備智能化水平。測(cè)控設(shè)備只需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)顯示器甚至是便攜式機(jī)器，就可以滿足測(cè)控工作需要。并且在線測(cè)控技術(shù)得到利用，將調(diào)度自動(dòng)化、變電站管理、通信、保護(hù)等進(jìn)行綜合考慮，有利于變電站實(shí)現(xiàn)資源共享，為電力系統(tǒng)管理維護(hù)和技術(shù)升級(jí)提供數(shù)據(jù)支持。
5電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的保障措施
隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的應(yīng)用，再加上經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。同時(shí)，為推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)得到有效利用，確保電力系統(tǒng)的安全可靠，可以采取以下對(duì)策。
5.1順應(yīng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)
應(yīng)該順應(yīng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)，注重自動(dòng)控制技術(shù)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)、順序控制技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建自動(dòng)化管理系統(tǒng)，提升電力系統(tǒng)管理水平。逐步利用計(jì)算機(jī)監(jiān)控替代人工操作，降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。重視多媒體技術(shù)應(yīng)用，逐步實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)化與自動(dòng)化。
5.2提升電力系統(tǒng)自動(dòng)化的安全控制水平
現(xiàn)代社會(huì)，人們對(duì)供電指標(biāo)的要求在不斷提高。因而電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制應(yīng)該把握這個(gè)趨勢(shì)，以“安全、經(jīng)濟(jì)、可靠、優(yōu)質(zhì)”為目標(biāo)，推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)控制的智能化、區(qū)域化和協(xié)調(diào)化。例如，利用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行電力設(shè)備操作、調(diào)試和維護(hù)，改善電力設(shè)施的保護(hù)性能，提高設(shè)備運(yùn)行的準(zhǔn)確率與可靠性。還要逐步取代人員值守模式，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、控制和調(diào)節(jié)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理可能出現(xiàn)的安全隱患，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
6結(jié)束語(yǔ)
隨著技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展和供電系統(tǒng)升級(jí)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并且逐漸成為一種趨勢(shì)。尤其是在用電需求量大、電網(wǎng)建設(shè)比較復(fù)雜的地區(qū)，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用顯得尤為重要。在這樣的背景下，為提高供電質(zhì)量，確保供電的安全性與穩(wěn)定性，在發(fā)展和利用自動(dòng)化技術(shù)的同時(shí)，也不能忽視對(duì)電力設(shè)施的升級(jí)與改造。同時(shí)還要善于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，并確保自動(dòng)化技術(shù)的安全。從而全面推進(jìn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的早日實(shí)現(xiàn)，有效滿足人們的用電需要，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人們生活水平提高。
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關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制技術(shù)；水電廠；工作運(yùn)行
1自動(dòng)化控制技術(shù)在水電廠運(yùn)行中的作用
我國(guó)地理環(huán)境非常復(fù)雜，許多水電廠建設(shè)在多山丘陵地區(qū)，電力運(yùn)輸條件十分惡劣，工作人員很難對(duì)其工作運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)管理，需要自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控與操作，自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用就非常有必要。
1.1防護(hù)性能
我們?cè)谟米詣?dòng)化控制技術(shù)來(lái)防護(hù)電網(wǎng)的過(guò)程中，如果在設(shè)定的范圍內(nèi)發(fā)生了安全事故，電磁式原件的差動(dòng)電流里面就會(huì)出現(xiàn)諧波，會(huì)使得繼電保護(hù)反應(yīng)的時(shí)間延長(zhǎng)。如果在設(shè)定的范圍內(nèi)發(fā)生了安全故障，使得傳統(tǒng)電磁式的原件到飽和狀態(tài)，繼電保護(hù)出現(xiàn)誤差動(dòng)作。自動(dòng)化控制技術(shù)可以防護(hù)電網(wǎng)長(zhǎng)輸?shù)木嚯x，電子式的電流互感設(shè)施不可能出現(xiàn)磁飽和。因此，二次的側(cè)電壓的響應(yīng)波形可以把一次的側(cè)電壓的暫態(tài)過(guò)程非常精準(zhǔn)的反映出來(lái)，進(jìn)而有效降低電壓的基波輔值出現(xiàn)的誤差，配電網(wǎng)整體防護(hù)的范圍就會(huì)擴(kuò)大，使得繼電保護(hù)的動(dòng)作更加可靠穩(wěn)定，提高了其靈敏度與快捷性，進(jìn)而提高了整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的防護(hù)能力。
1.2仿真系統(tǒng)
在水電廠運(yùn)行中，對(duì)仿真建模與負(fù)荷動(dòng)態(tài)特性的監(jiān)控的研究工作越來(lái)越重視，使用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化數(shù)字模擬仿真技術(shù)逐漸在電力系統(tǒng)中應(yīng)用，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)仿真環(huán)境具有實(shí)時(shí)性與多元性，提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息更加真實(shí)可靠，并且結(jié)合電力自動(dòng)化控制技術(shù)構(gòu)建出一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拈]環(huán)系統(tǒng)，為試驗(yàn)檢測(cè)奠定了基礎(chǔ)。
2自動(dòng)化控制技術(shù)
2.1主動(dòng)對(duì)象的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)
在水電廠工作運(yùn)行中數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)主要應(yīng)用在電力系統(tǒng)監(jiān)控上，目前主動(dòng)對(duì)象的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在水電廠已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)可，與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)控技術(shù)相比，主動(dòng)對(duì)象的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為水電廠工作運(yùn)行提供了技術(shù)支持。在主動(dòng)對(duì)象的數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以用自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視，全面分析對(duì)象函數(shù)，使得電力系統(tǒng)更加自動(dòng)化、信息化。隨著新時(shí)期信息時(shí)代的到來(lái)，自動(dòng)化計(jì)算機(jī)技術(shù)被廣泛應(yīng)用，自動(dòng)化控制技術(shù)可以更好監(jiān)控水電廠的工作運(yùn)行情況，數(shù)據(jù)信息傳輸速度更加快，確保水電廠的工作運(yùn)行。
2.2現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)主要是使用多種儀器和控制設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控整個(gè)水電廠的工作運(yùn)行情況，保證水電廠工作運(yùn)行中每個(gè)設(shè)施之間的信息數(shù)據(jù)互通、快速、準(zhǔn)確、有效的傳遞著數(shù)據(jù)信息。目前現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在電力工程中被廣泛的推廣使用，這項(xiàng)技術(shù)的使用方法比較簡(jiǎn)單便捷，其安全性也非常高，可用保證數(shù)據(jù)信息在傳遞的過(guò)程中更加順暢。現(xiàn)場(chǎng)控制的過(guò)程中使用自動(dòng)化控制技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控收集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，特別是主變電器實(shí)際用電量數(shù)據(jù)信息的采集，把電量統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)傳遞到中央的數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行匯總，并且使用數(shù)據(jù)模型對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理分析，理性判斷事先設(shè)定好的信息數(shù)據(jù)模型傳達(dá)相關(guān)指令，對(duì)于水電廠工作運(yùn)行來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)可以有效避免由于人為操作而出現(xiàn)安全故障。
2.3光互連技術(shù)
在水電廠的工作運(yùn)行中，光互連技術(shù)主要用在自動(dòng)控制與繼電保護(hù)系統(tǒng)里面。該技術(shù)注意是憑借探測(cè)器的功率控制電力出數(shù)，大大提高了電力系統(tǒng)中的集成度。若帶寬不限制的話，重構(gòu)互連更加強(qiáng)了。光互連技術(shù)的抗干擾性能非常強(qiáng)，可以有效提高數(shù)據(jù)信息的傳遞速度。光互連技術(shù)具有自動(dòng)收集分析功能，使得電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息資料分析更加快捷，可以及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)故障的位置，及時(shí)找出發(fā)生故障的原因，并及時(shí)解決問(wèn)題。極大降低了電氣故障引起的損失，把損失降到最低。光互連技術(shù)在數(shù)據(jù)處理發(fā)揮著重要的作用，并且使用非常便捷靈活，所得到的畫面更加清晰，進(jìn)而使得水電廠的工作運(yùn)行更加便捷穩(wěn)定。光互連技術(shù)在水電廠的應(yīng)用，為電網(wǎng)調(diào)度工作提供了技術(shù)支持，以及參考標(biāo)準(zhǔn)支撐。由于光互連技術(shù)不會(huì)受到電容性負(fù)載影響，進(jìn)而保證水電廠的工作運(yùn)行順利進(jìn)行。
2.4專家系統(tǒng)
這里所說(shuō)的專家系統(tǒng)就是一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)程序，主要是運(yùn)用水電廠工作運(yùn)行方面積累的經(jīng)驗(yàn)，以及水電廠實(shí)際工作運(yùn)行的情況，并且結(jié)合相關(guān)的技術(shù)操作，運(yùn)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)音組合成計(jì)算機(jī)程序，輸入到計(jì)算機(jī)中。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會(huì)對(duì)水電廠實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行控制管理，這套系統(tǒng)的應(yīng)用，大大提高了水電廠的工作效率，并且經(jīng)濟(jì)效益的提升了不少。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，該系統(tǒng)也在不斷更新優(yōu)化，極大的推M了水電廠自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。
2.5模糊自動(dòng)化控制技術(shù)
在水電廠的工作運(yùn)行中模糊控制是比較先進(jìn)的，模糊自動(dòng)化控制技術(shù)主要用模糊數(shù)學(xué)語(yǔ)言程序，并且結(jié)合數(shù)字技術(shù)的控制優(yōu)勢(shì)，來(lái)替代人工來(lái)進(jìn)行操作與控制系統(tǒng)的運(yùn)行，并且有效提高了水電廠運(yùn)行的效率。然而，模糊自動(dòng)化控制技術(shù)主要是根據(jù)實(shí)際操作人員的工作經(jīng)驗(yàn)形成的，其控制規(guī)律也比較模糊，具有不確定性，在水電廠的應(yīng)用也不是很廣泛，逐漸被其他先進(jìn)技術(shù)代替。
3自動(dòng)化控制技術(shù)在水電廠運(yùn)行的應(yīng)用
3.1在電網(wǎng)調(diào)度方面的應(yīng)用
在水電廠工作運(yùn)行的過(guò)程中，電網(wǎng)調(diào)度工作也是非常重要的，自動(dòng)化控制技術(shù)可以使用電腦來(lái)完成調(diào)度工作，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用使得電網(wǎng)調(diào)度研究更加便捷了。水電廠工作人員應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)中對(duì)電網(wǎng)工作運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以及時(shí)的傳輸電力數(shù)據(jù)信息，使得電網(wǎng)調(diào)度工作更加便捷。在水電廠工作運(yùn)行的過(guò)程中，電網(wǎng)調(diào)度工作是非常重要的，大大促進(jìn)了水電廠運(yùn)行的工作效率。在以前，電網(wǎng)調(diào)度工作比較容易出現(xiàn)安全事故，其主要原因就是工作人員無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力故障發(fā)生，非常容易造成非常大的經(jīng)濟(jì)損失。自從自動(dòng)化控制技術(shù)得到應(yīng)用后，工作人員可以通過(guò)顯示屏對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行有效監(jiān)控，提高發(fā)現(xiàn)故障、排除故障的效率，有效規(guī)避或減少水電廠的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
3.2在變電站的應(yīng)用
變電站是連接電力輸入、輸出的樞紐。水電廠變電站中留有信號(hào)發(fā)射裝置，將電力通過(guò)電纜傳輸至水電廠內(nèi)電氣設(shè)備，并且傳輸信號(hào)。筆者了解到有些水電廠利用電力自動(dòng)化技術(shù)對(duì)變電站實(shí)行科學(xué)改造，在變電站內(nèi)裝配電力設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，在主操作間連接變電站網(wǎng)絡(luò)以監(jiān)控變電站運(yùn)行情況。對(duì)變電站合理改造，主要是利用水電廠變電站的信號(hào)覆蓋比較廣泛，數(shù)據(jù)信息資源比較集中等優(yōu)勢(shì)，監(jiān)測(cè)廠內(nèi)電氣設(shè)備運(yùn)行情況，做到合理優(yōu)化資源配置；另一方面，變電站具有更快的信息收集速度，對(duì)于設(shè)備運(yùn)行狀況敏感性更高，在水電廠里面的設(shè)備出現(xiàn)故障，或者存在安全隱患的時(shí)候，變電站會(huì)及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，技術(shù)人員會(huì)根據(jù)信息源定位，迅速找到故障區(qū)域并修繕，最大程度地減少事故對(duì)工程的影響。
3.3在水電廠分散測(cè)控系統(tǒng)方面的應(yīng)用
水電廠分散測(cè)控系統(tǒng)主要是用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)與顯示技術(shù)，以及通訊信息技術(shù)來(lái)控制水電廠的工作運(yùn)行。水電廠分散監(jiān)控系統(tǒng)主要用分層分布當(dāng)作基本結(jié)構(gòu)，分散監(jiān)控系統(tǒng)一般用四個(gè)部分組成，包括：PCU；以太網(wǎng)；0S與ES。PCU可以對(duì)整個(gè)水電廠的工作運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，0S與ES就像人工管理運(yùn)行工作的接口站點(diǎn)，可以接到PCU傳來(lái)的數(shù)據(jù)信息，并且向PCU發(fā)出指令。總的來(lái)說(shuō)，整個(gè)水電廠的工作運(yùn)行狀態(tài)都處在有效監(jiān)控當(dāng)中，如果電力設(shè)備出現(xiàn)障礙的話，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并且及時(shí)進(jìn)行維修。
結(jié)束語(yǔ)：
總而言之，在水電廠工作運(yùn)行方面自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用是非常必要的，自動(dòng)化控制技術(shù)的有效應(yīng)用，極大的提高了水電廠的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而促進(jìn)了電力行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：PLC 自動(dòng)化 應(yīng)用
中圖分類號(hào)：G623.58 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）06（a）-0030-01
隨著社會(huì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)于電力的需求也越來(lái)越高，因此變電站在電力系統(tǒng)上的電容量也需要擴(kuò)大，這就需要電力系統(tǒng)有很高的穩(wěn)定性與可靠性，以便對(duì)電力系統(tǒng)與設(shè)備進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)監(jiān)控。所以，很多時(shí)候傳統(tǒng)的電力控制系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)當(dāng)前的高速發(fā)展需求，需要采用新技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，來(lái)滿足目前高速發(fā)展的需求。
1 傳統(tǒng)意義上的常規(guī)管理方式
傳統(tǒng)意義上的變壓器管理都是建立在常規(guī)的電力設(shè)備上的，在設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，其穩(wěn)定性、安全性、可靠性存在很大的不足，尤其是電磁工作方式，這是一種二次設(shè)備，只有在電力系統(tǒng)控制的當(dāng)?shù)夭拍馨l(fā)揮一定的控制職能，而且在其工作運(yùn)行過(guò)程中還需要進(jìn)行輪班管理，增加了人力成本，此外這種設(shè)備的維修費(fèi)用特別高，維修量也大，因此這種傳統(tǒng)意義上的常規(guī)管理模式已經(jīng)不適應(yīng)高速發(fā)展的社會(huì)需求，急需改變。
近年來(lái)，在社會(huì)科學(xué)技術(shù)的指導(dǎo)下，變電站的變壓器管理模式也隨之改變，在自動(dòng)化的控制模式下，采用的是遙控管理模式，變電站的管理人員只需要對(duì)熟悉各種自動(dòng)化的運(yùn)行模式就可以對(duì)設(shè)備傳輸各種指令，實(shí)現(xiàn)智能化控制。另外自動(dòng)化的運(yùn)營(yíng)模式采用的是計(jì)算機(jī)控制，因此，設(shè)備能夠得到實(shí)時(shí)監(jiān)控，便于維修，同時(shí)還在一定程度上提高了變電站電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為社會(huì)需求提供可靠支持。
2 PLC的概念研究
PLC是可編程邏輯控制器的英文縮寫，其結(jié)合了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的電子運(yùn)算，綜合運(yùn)用了電子系統(tǒng)的操作功能，在傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)上得到了性能的改善。PLC技術(shù)改變了傳統(tǒng)繼電接觸控制技術(shù)高能耗、靈敏度低以及操作復(fù)雜的缺點(diǎn)，極大地優(yōu)化了傳統(tǒng)的控制技術(shù)。其具體的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在，1：操作簡(jiǎn)單化，傳統(tǒng)的控制技術(shù)操作需要人員的輪班控制，而PLC可以綜合運(yùn)用各種信息技術(shù)對(duì)復(fù)雜的任務(wù)進(jìn)行簡(jiǎn)單化操作，大大提高了變壓器的工作效率，2：維修簡(jiǎn)單化，對(duì)于傳統(tǒng)意義上的變壓器，其維修工程巨大，加大了維修工作量，但是PLC維修相對(duì)而言就比較簡(jiǎn)單，一旦變壓器出現(xiàn)問(wèn)題，PLC的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警報(bào)，方便維修人員的維修工作。
3 PLC在變電站變壓器自動(dòng)化中的具體應(yīng)用
PLC的具體應(yīng)用是通過(guò)將中央控制面板與相應(yīng)的配套設(shè)備結(jié)合起來(lái)，然后通過(guò)分析現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信息并經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，形成一套完善的變壓器自動(dòng)化控制系統(tǒng)。PLC在自動(dòng)化的運(yùn)行過(guò)程中，只需要進(jìn)行少量的線路連接，就可以讓整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的線路變得清晰，這樣更加有利于對(duì)變壓器自動(dòng)化進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
3.1 PLC的硬件設(shè)計(jì)
對(duì)于電力系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化控制的設(shè)備必須要在穩(wěn)定性、可靠性以及溫度上進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，因此在硬件的設(shè)計(jì)上必須要突出這一特點(diǎn)。一：設(shè)計(jì)輸入電路，通常情況下，PLC的使用電源的范圍比較廣，一般采用AC85―240V，要根據(jù)具體的變電站變壓器的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，如果出現(xiàn)干擾情況就需要安裝相應(yīng)的元件對(duì)系統(tǒng)實(shí)行抗干擾處理；另外要根據(jù)輸入電源的不同核對(duì)好負(fù)載電容，一般電力系統(tǒng)對(duì)于負(fù)載電容要求比較嚴(yán)格，一旦超過(guò)安全范圍，電路就可能會(huì)出現(xiàn)短路的情況，造成巨大的損失，一般情況下可以配備保險(xiǎn)絲進(jìn)行防護(hù)。二：設(shè)計(jì)輸出電路，對(duì)于電力系統(tǒng)的輸出電路設(shè)計(jì)要求也比較嚴(yán)格，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)電力生產(chǎn)的規(guī)模、流通頻率、反應(yīng)時(shí)間等配備適宜的輸出裝備。為了進(jìn)一步保證PLC系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)的安全性，就需要對(duì)PLC系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部相互鎖定以及外部硬件相互鎖定。三：設(shè)計(jì)抗干擾系統(tǒng)，一般新型的技術(shù)成果都會(huì)在設(shè)備上形成二次干擾，在一定程度上影響設(shè)備的正常運(yùn)行，因此可以設(shè)計(jì)阻隔、布線以及屏蔽等設(shè)備對(duì)電力系統(tǒng)的電路信號(hào)進(jìn)行阻斷。
3.2 PLC對(duì)變壓器自動(dòng)化系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
在完善硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，軟件設(shè)計(jì)更是自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵，在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，首先要有一個(gè)很好的系統(tǒng)概念，對(duì)于軟件的設(shè)計(jì)要更加應(yīng)用化，方便系統(tǒng)的日常維護(hù)、實(shí)時(shí)控制以及應(yīng)用。對(duì)于系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)一般可以有簡(jiǎn)單與復(fù)雜之分，如果變電站執(zhí)行的是一種比較簡(jiǎn)單獨(dú)立的生產(chǎn)任務(wù)，只需要設(shè)計(jì)相對(duì)比較獨(dú)立簡(jiǎn)單的軟件工程，如果變電站執(zhí)行的是復(fù)雜組合式的生產(chǎn)任務(wù)，對(duì)于軟件的設(shè)計(jì)就要相對(duì)復(fù)雜一點(diǎn)，方便日后的維護(hù)與工作。
3.3 PLC在自動(dòng)化屏中的應(yīng)用
3.3.1 PLC型號(hào)的選擇
分析整個(gè)電力系統(tǒng)的特征可以看出，一般PLC系統(tǒng)只需要基本模塊以及通訊模塊，對(duì)于特殊的模塊要求不嚴(yán)格，因此在進(jìn)行型號(hào)、溫度的選擇時(shí)，要經(jīng)過(guò)專門的儀表進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)還要進(jìn)行精確的輸入輸出點(diǎn)數(shù)的控制，全面統(tǒng)計(jì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。
3.3.2 自動(dòng)監(jiān)控程序
不同的變壓器組成方式?jīng)Q定了不同的PLC自動(dòng)控制程序，在進(jìn)行連接的過(guò)程中，需要配備相應(yīng)的寄存器變量，包括地址、變量描述以及取值范圍。
3.3.3 運(yùn)行過(guò)程
PLC對(duì)變電站的變電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在此過(guò)程中完成繼電保護(hù)、變壓器的開、關(guān)、運(yùn)行、維護(hù)等，始終使變壓器處于自動(dòng)控制中，使自動(dòng)化與監(jiān)控保護(hù)協(xié)調(diào)運(yùn)行，從而保持最佳工作狀態(tài)。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，PLC技術(shù)在變電站變壓器自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)用，能夠使整體的電力系統(tǒng)保持高度精確度、穩(wěn)定性，因其獨(dú)有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)保障了變壓器實(shí)際運(yùn)行中的安全，并極大地提高了變壓器的性能，在自動(dòng)化系統(tǒng)中得到了很好的應(yīng)用，極大地提高了變電站的運(yùn)作效率。同時(shí)其在維護(hù)工作以及操作上的優(yōu)勢(shì)，也讓更多的客戶對(duì)其產(chǎn)生關(guān)注，應(yīng)用到不同的領(lǐng)域都能產(chǎn)生不同的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1] 郭宗仁.可編程序控制器及其通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，1995.
【關(guān)鍵詞】：電力系統(tǒng)；自動(dòng)化控制；智能技術(shù)
中圖分類號(hào)：F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
隨著人們的日常生活以及社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)方面對(duì)電力的需求越來(lái)越高，我國(guó)的電力城網(wǎng)改造以及農(nóng)網(wǎng)改造的進(jìn)程和力度都在不斷地?cái)U(kuò)大，變電站等于電力系統(tǒng)相關(guān)的諸多內(nèi)容都對(duì)自動(dòng)化控制提出了新的更高要求。
1 電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)
1.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的基本內(nèi)容 電力系統(tǒng)的自動(dòng)化指的是一種比較先進(jìn)的理念和方法，主要的內(nèi)容是電工的二次系統(tǒng)。通俗來(lái)講，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化指的是通過(guò)各種裝置和信號(hào)系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)的各個(gè)元件、局部系統(tǒng)甚至是全部系統(tǒng)進(jìn)行較近距離或者是較遠(yuǎn)距離的自動(dòng)化的監(jiān)視、協(xié)調(diào)以及控制等。在此過(guò)程中，發(fā)揮作用的裝置具有自動(dòng)監(jiān)測(cè)、決策和控制的基本功能。這一過(guò)程在實(shí)際的應(yīng)用與操作中，較好的保證了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行、健康運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)也從很大程度上保證了電能質(zhì)量的合格性。
1.2 電力自動(dòng)化系統(tǒng)的基本組成要素 電力系統(tǒng)的自動(dòng)化是電力行業(yè)發(fā)展到一定階段的高級(jí)產(chǎn)物，是電力行業(yè)不斷引進(jìn)新技術(shù)與新理念的前提下所取得的巨大成就。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制的基本內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面。第一，系統(tǒng)調(diào)度的自動(dòng)化。電力系統(tǒng)控制技術(shù)的自動(dòng)化發(fā)展到今天，發(fā)展最為迅速和發(fā)展最為前沿的領(lǐng)域便是電力系統(tǒng)的調(diào)度自動(dòng)化，它所實(shí)施的主要功能是電力系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控，這給電力系統(tǒng)調(diào)度的自動(dòng)化打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與調(diào)度、電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)與可靠性、發(fā)電廠運(yùn)營(yíng)決策等;變電站綜合自動(dòng)化等。在電力系統(tǒng)中，調(diào)度的自動(dòng)化是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的核心技術(shù)，是保證自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性以及高質(zhì)量的基礎(chǔ)工作。
1.3變電站相關(guān)的自動(dòng)化技術(shù) 變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)所應(yīng)用到的技術(shù)上主要包括了計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)以及現(xiàn)代的信息處理技術(shù)。這些技術(shù)的綜合應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)于變電站的二次設(shè)備的各種功能的重新優(yōu)化與組合。這些二次設(shè)備主要包括繼電保護(hù)設(shè)備、控制設(shè)備、測(cè)量設(shè)備以及其他各種自動(dòng)裝置等。這些裝置在實(shí)現(xiàn)重新優(yōu)化與設(shè)計(jì)之后可以對(duì)整個(gè)變電站的整體情況進(jìn)行全面的監(jiān)視和測(cè)量，同時(shí)還可以進(jìn)行相應(yīng)的控制與調(diào)節(jié)。
總之，變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)是一種可以對(duì)變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。
2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的要求及特點(diǎn)
2.1 電力系統(tǒng)的可靠性、安全性運(yùn)行是建立系統(tǒng)全面自動(dòng)化的重要保證。因此我們首先應(yīng)在電力系統(tǒng)送電服務(wù)的初期，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的調(diào)研，努力的收集、嚴(yán)密的檢測(cè)對(duì)電力系統(tǒng)的各個(gè)單元、部件、安全運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行科學(xué)的處理。
2.2 接著我們應(yīng)參照電力自動(dòng)化系統(tǒng)建立的相關(guān)技術(shù)要求，根據(jù)可行性分析及電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的考察進(jìn)行合理的調(diào)控及提供有利的決策支持，對(duì)各個(gè)部件、整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行微觀及宏觀的綜合調(diào)控。
2.3 通過(guò)合理的調(diào)節(jié)，我們還應(yīng)從中發(fā)現(xiàn)各子系統(tǒng)、各元部件協(xié)調(diào)運(yùn)行的特點(diǎn)及規(guī)律，通過(guò)不斷的總結(jié)、實(shí)踐，本著高效、節(jié)能的原則選取結(jié)構(gòu)最優(yōu)化、供電最優(yōu)質(zhì)、運(yùn)行最安全、能耗最低廉的模式構(gòu)建電力系統(tǒng)的全面自動(dòng)化建設(shè)。
2.4 電力系統(tǒng)自動(dòng)化體系的建立改變了以往機(jī)械化、勞動(dòng)密集型的落后生產(chǎn)模式，縮短了生產(chǎn)周期、節(jié)省了人力物力的投入、簡(jiǎn)化了生產(chǎn)環(huán)節(jié)、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也使高度安全生產(chǎn)、事故發(fā)生率為零、集成一體化生產(chǎn)、穩(wěn)定可持續(xù)化服務(wù)成為可能，能有效的杜絕因供電事故造成的大面積停電；因線路故障短路導(dǎo)致破壞家電、影響人們正常生活秩序現(xiàn)象的發(fā)生。
3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)探討
3.1 主動(dòng)的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)
主動(dòng)的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是近年來(lái)廣泛流行及普遍應(yīng)用的成熟技術(shù)，具有高度的重用性、開放性、唯一性、繼承性、共享性、智能性，該技術(shù)的應(yīng)用涉及領(lǐng)域廣泛、適應(yīng)性強(qiáng)，能大大簡(jiǎn)化代碼編程的復(fù)雜性及數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)的流程，因此對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的建立有著深刻的影響及積極有效的促進(jìn)作用。新時(shí)期電力系統(tǒng)自動(dòng)化的供電與調(diào)度科學(xué)的采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)做為數(shù)據(jù)庫(kù)的決策支持，這種主動(dòng)的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)比一般的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)有更廣泛的優(yōu)勢(shì)，可以利用數(shù)據(jù)庫(kù)的觸發(fā)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的全面監(jiān)控，使數(shù)據(jù)的分析及權(quán)限管理得到有效的集成。同時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)象函數(shù)的應(yīng)用促進(jìn)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全面有效的自動(dòng)化控制及自動(dòng)化監(jiān)控，廣泛的提升了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與輸出的效率，提高了數(shù)據(jù)庫(kù)管理、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性、可靠性與數(shù)據(jù)維護(hù)的一致性、針對(duì)性。
3.2 現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)
現(xiàn)場(chǎng)總線也稱為現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，是以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制之間的數(shù)字傳輸為主的控制系統(tǒng)。該技術(shù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中自動(dòng)化智能儀表、現(xiàn)代化設(shè)備與控制中心設(shè)備的有效連接實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、一體化、全方位、多視角的規(guī)范、科學(xué)、透明的通訊與控制。儀表的連接、數(shù)據(jù)的通信將遵循規(guī)范、科學(xué)的協(xié)議通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)、儀表、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣泛的運(yùn)行與傳播，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的高度共享化、完善了遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程調(diào)配的自動(dòng)化電力系統(tǒng)的建立。現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的建立使生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備之間、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制系統(tǒng)之間形成了雙向、串形、多結(jié)點(diǎn)的數(shù)字通信，因此廣泛的適用于我國(guó)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制，目前以FCS 系統(tǒng)最為普遍及實(shí)用。該控制方式摒棄了ACS 系統(tǒng)的諸多弊端，使控制系統(tǒng)的所有性能得到了全面的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)傳感器、變送器等設(shè)備工作狀態(tài)、電量輸出、反應(yīng)信號(hào)的集成與分散控制的有效結(jié)合，通過(guò)增設(shè)底層前置計(jì)算機(jī)使各個(gè)設(shè)備的功能形成了分散統(tǒng)一的有針對(duì)性管理，設(shè)備反應(yīng)的信息均通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)與中心計(jì)算機(jī)的互通，從而大大提高了系統(tǒng)自動(dòng)化控制的安全性及靈活性，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，上位機(jī)能準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)是哪個(gè)底層環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題并能及時(shí)的制定應(yīng)對(duì)策略，使系統(tǒng)恢復(fù)正常的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)高水平的服務(wù)。
4 結(jié)束語(yǔ)
電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)相當(dāng)漫長(zhǎng)的過(guò)程。初期發(fā)展較為緩慢，但到了中后期，由于相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和完善，使電力自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度日益加快，各種原來(lái)看似不相關(guān)聯(lián)的技術(shù)會(huì)逐步彼此滲透，國(guó)際化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化越來(lái)越成為技術(shù)發(fā)展的共識(shí)，最終實(shí)現(xiàn)電力高度集成化、高度職能化和高度自動(dòng)化，只有這樣才能保證電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化的早日全面實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]李妍.淺論電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)科技信息,2010(8).
關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；現(xiàn)狀；
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2014）-07-00-02
一、工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀
（一）Windows 正成為事實(shí)上的工控標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)：在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，基于PC的人機(jī)界面已經(jīng)成為主流，基于PC的控制系統(tǒng)以其靈活性和易于集成的特點(diǎn)正在被更多的用戶所采納。在控制層采用 Windows 作為操作系統(tǒng)平臺(tái)的好處就是其易于使用和維護(hù)以及與辦公平臺(tái)簡(jiǎn)單的集成。（二）現(xiàn)場(chǎng)總線和分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用：現(xiàn)場(chǎng)總線是一種串行的連接智能設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸?shù)姆种ЫY(jié)構(gòu)的通訊總線。它通過(guò)一根串行電纜將位于中央控制室內(nèi)的工業(yè)計(jì)算機(jī)、監(jiān)視/控制軟件和PLC的CPU與位于現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程I/O站、變頻器、智能儀表、馬達(dá)啟動(dòng)器、低壓斷路器等連接起來(lái)，并將這些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的大量信息采集到中央控制器上來(lái)。（三）IT技術(shù)與電氣工業(yè)自動(dòng)化：PC 、客戶機(jī) / 服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)和 Internet 技術(shù)引發(fā)了電氣自動(dòng)化的一次又一次革命。正是市場(chǎng)的需求驅(qū)動(dòng)著自動(dòng)化和IT 平臺(tái)的融合，電子商務(wù)的普及將加速著這一過(guò)程。信息技術(shù)對(duì)工業(yè)世界的滲透來(lái)自于兩個(gè)獨(dú)立的方向：一是從管理層縱向的滲透。企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)要對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的存取；另一方面，信息技術(shù)橫向擴(kuò)展到自動(dòng)化的設(shè)備、機(jī)器和系統(tǒng)中信息技術(shù)已滲透到產(chǎn)品所。有的層面，不僅包括傳感器和執(zhí)行器，而且包括控制器和儀表。
二、自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)的配置應(yīng)用
（一）遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)：智能化遠(yuǎn)程控制、集中控制以及現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)控制方式是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)配置的應(yīng)用主體。智能化遠(yuǎn)程控制利用硬接線電纜將采集柜和現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)進(jìn)行連接，并利用光纖、雙絞線等將 DCS主機(jī)和采集柜進(jìn)行連接，這種方式將電纜材料極大的節(jié)省了，簡(jiǎn)化了安裝環(huán)節(jié)，降低了操作成本，有效降低了控制面積，將整體系統(tǒng)的可靠性和智能型提升了一個(gè)較高的層次，實(shí)現(xiàn)了自檢、數(shù)據(jù)處理及自校正等功能。集中控制主要是通過(guò)利用現(xiàn)場(chǎng)的電氣饋線設(shè)置設(shè)備的接口，然后采用硬接線電纜合理連接集散控制系統(tǒng)的通道，實(shí)施對(duì)發(fā)電全場(chǎng)的監(jiān)控。其具有良好的維護(hù)運(yùn)行效果，較為快速的對(duì)應(yīng)速度，針對(duì)監(jiān)控站實(shí)施的防護(hù)水平適中，DCS的系統(tǒng)成本造價(jià)也相對(duì)合理等特點(diǎn)。（二）集中式監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用：集中式監(jiān)控技術(shù)在電氣工程中得到廣泛使用的原因在于該系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)比較容易、操作比較簡(jiǎn)單且日常維護(hù)方便都比較容易等特點(diǎn)。在電氣工程中能夠更加容易的滿足工程的需要，不需要投入太多其他設(shè)備，大幅度減少成本支出。集中式就是在一個(gè)系統(tǒng)中對(duì)全部項(xiàng)目運(yùn)行進(jìn)行處理。由于之間的單獨(dú)散亂的監(jiān)控需要用到多個(gè)處理器，需要的電纜數(shù)量也比較多，這就造成成本投資的增加，加上多種電纜攪合在一起，會(huì)造成系統(tǒng)引入安全性和可靠性低現(xiàn)象。同時(shí)，電氣工程中的斷路器以及隔離刀閘均在使用硬接線，而這種硬接線由于其質(zhì)地比較硬在連接時(shí)其緊密度比較弱，因此，常出現(xiàn)連接點(diǎn)連接失靈的問(wèn)題，直接影響整個(gè)電氣工程的所有設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)無(wú)法運(yùn)行，短時(shí)間的暫停運(yùn)行直接造成整體的極大損失。因此，通過(guò)選擇集中式監(jiān)控技術(shù)，實(shí)行統(tǒng)一監(jiān)控，不但使電氣工程處于一種有序運(yùn)行的模式，還減少工程的投入。（三）現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用：現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)是當(dāng)前電氣工程使用最為廣泛且有效性最高的一項(xiàng)技術(shù)。它的主要工作原理是根據(jù)電氣工程實(shí)際的不同間隔采取相對(duì)應(yīng)的措施，其監(jiān)控具有較好的針對(duì)性。現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)能夠適量的減少隔離設(shè)備以及端子柜等的使用，能夠減少電氣工程的大量設(shè)備成本投入[2]。加上這種技術(shù)擁有遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的特點(diǎn)，所有電氣工程設(shè)備均是采取現(xiàn)場(chǎng)安裝，選擇最直接最省電纜的方式，并且是以通訊方式來(lái)連接監(jiān)控設(shè)備完成全部監(jiān)控過(guò)程，這種模式能夠大量節(jié)約成本資金，增加電氣工程的效益。同時(shí)，由于設(shè)備之間主要是通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)信號(hào)設(shè)備相互連接，其獨(dú)立性和靈活性相對(duì)比較強(qiáng)，一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障不會(huì)波及全部設(shè)備，提整個(gè)電氣工程的安全性和可靠性。
三、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
（一）電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化：電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)是目前發(fā)展最快的技術(shù)之一，其功能的強(qiáng)大性能夠確保電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的準(zhǔn)確性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能是調(diào)度自動(dòng)化的基礎(chǔ)，此外，電力系統(tǒng)的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)和決策也是不可忽略的環(huán)節(jié)。（二）變電站自動(dòng)化：變電站自動(dòng)化技術(shù)是采用現(xiàn)代通信技術(shù)、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及信息處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的二次設(shè)備的重新組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站全部設(shè)備的運(yùn)行都能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。變電站自動(dòng)化除了滿足變電站運(yùn)行操作任務(wù)外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化不可分割的重要組成部分，是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。這種綜合性的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠提高變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低運(yùn)行維護(hù)的成本，實(shí)現(xiàn)輸電過(guò)程的高質(zhì)量，保證經(jīng)濟(jì)效益。（三）配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)：長(zhǎng)期以來(lái)，配電網(wǎng)只能夠采取手工操作的控制方法，隨著技術(shù)的進(jìn)步，逐漸能夠運(yùn)用獨(dú)立的孤島自動(dòng)化技術(shù)，但是對(duì)電能的分配方面還是存在不足之處，因此，配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于電能的分配和監(jiān)控十分重要。配電網(wǎng)自動(dòng)化主要包括饋線自動(dòng)化和自動(dòng)制圖、設(shè)備管理、信息分析和配電網(wǎng)分析自動(dòng)化，它依靠大量的智能終端、豐富的后臺(tái)軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)資料支持，通過(guò)信息技術(shù)的帶動(dòng)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化，確保了對(duì)電能的充分利用。
四、結(jié)語(yǔ)
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠有效提高行業(yè)領(lǐng)域整體的自動(dòng)化水平，特別是行業(yè)的運(yùn)行管理水平。并且電氣化控制系統(tǒng)可以大大節(jié)省企業(yè)的成本，提高設(shè)備、生產(chǎn)線等的可靠性。當(dāng)前的電氣化自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)在眾多領(lǐng)域嶄露頭角并發(fā)揮重要作用，未來(lái)，電氣自動(dòng)化控制系 統(tǒng)也必將有長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展，為企業(yè)和國(guó)民創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)：
介紹變電所自動(dòng)化基本概念，結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合天津地鐵110KV變電站和天津地鐵35KV變電站介紹了分層模式和分布分散下的變電站綜合自動(dòng)化應(yīng)用。
Abstract: Introduce basic concept of substation automation, structure form .In combination withTianjin subway 35 kv/110 kv substation introduces the hierarchical the application of model and scattered distribution of substation.
關(guān)鍵字：變電站 綜合自動(dòng)化 結(jié)構(gòu)應(yīng)用
Keywords: substationIntegrated automation Structureapplication
中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1.變電站綜合自動(dòng)化基本概念
變電站是電力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，它連接線路的輸送能力，是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。變電站綜合自動(dòng)化是集變電站繼電保護(hù)，控制，測(cè)量，信號(hào)和遠(yuǎn)動(dòng)綜合為一體的多微機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)。利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動(dòng)控制和微機(jī)保護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合自動(dòng)化功能。
2.變電站綜合自動(dòng)化在電網(wǎng)管理的應(yīng)用
電網(wǎng)管理系統(tǒng)是一盒多層控制系統(tǒng)，最高級(jí)管理整個(gè)電網(wǎng)，最低一級(jí)在變電站，其自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。變電站的狀態(tài)數(shù)據(jù)被收集到監(jiān)視中心，用于維護(hù)和規(guī)劃電網(wǎng)。變電站綜合自動(dòng)化支持從當(dāng)?shù)睾瓦h(yuǎn)方獲取電力系統(tǒng)信息；支持當(dāng)?shù)睾褪謩?dòng)功能；在變電站綜合自動(dòng)化和電力管理系統(tǒng)之間，提供與開關(guān)設(shè)備的通信連接接口。
3.變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式
根據(jù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和安裝物理位置不同，就目前國(guó)內(nèi)外變電站綜合自動(dòng)化發(fā)張過(guò)程來(lái)看，其結(jié)構(gòu)形式大致可以分為集中結(jié)構(gòu)形式；分層分布式系統(tǒng)集中組屏的結(jié)構(gòu)形式，分散與集中相結(jié)合和分布分散結(jié)構(gòu)形式幾種。
集中式結(jié)構(gòu)一般采用功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)并擴(kuò)展I/O接口，集中采集變電站的模擬量和數(shù)字量等信息，集中進(jìn)行計(jì)算和處理，分別完成微機(jī)控制，微機(jī)保護(hù)和自動(dòng)控制等功能。實(shí)時(shí)采集變電站各種模擬量、開關(guān)量，完成對(duì)變電站的數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能，完成設(shè)備的保護(hù)功能。由于其結(jié)構(gòu)緊湊占地面積小，造價(jià)低，適用于規(guī)模較小的變電站。但是由于其計(jì)算機(jī)功能較集中，可靠性受影響，軟件復(fù)雜，組態(tài)不靈活，僅能使用于保護(hù)邏輯比較簡(jiǎn)單的情況。分層分布式，將整個(gè)變電站的一、二次設(shè)備分為三層。
從運(yùn)行和物理設(shè)備的角度出發(fā)可以將劃分為：變電站層，間隔層，過(guò)程層。
變電站層可以監(jiān)視整個(gè)變電站的開關(guān)狀態(tài)，通常位于中央控制室，包括了站級(jí)控制主機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)通信等，變電站層設(shè)現(xiàn)場(chǎng)總線或局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)主機(jī)之間以及監(jiān)控主機(jī)與間隔層的之間的信息交換，為運(yùn)行人員提供了人機(jī)接口（HIM），實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的監(jiān)督管理。
間隔層通常緊靠開關(guān)設(shè)備，一個(gè)間隔層設(shè)備只允許對(duì)一個(gè)間隔進(jìn)行操作；一般按照斷路器間隔開劃分，具有測(cè)量、控制部件或繼電器保護(hù)部件。間隔層的控制設(shè)備允許對(duì)一個(gè)間隔進(jìn)行就地控制。保護(hù)完成該單元線路或變壓器的保護(hù)和故障記錄等功能
過(guò)程層，過(guò)程層緊靠或與開關(guān)設(shè)備集成在一起，過(guò)程層只能對(duì)單一的開關(guān)進(jìn)行設(shè)備操作，這一層的工作就是直接操縱設(shè)備，主要指變壓器和斷路器、隔離開關(guān)及其輔助觸點(diǎn)，互感器等一次設(shè)備。
間隔層控制單元自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化使用系統(tǒng)較高，簡(jiǎn)化了變電站二次部分的配置，簡(jiǎn)化了二次設(shè)備之間的互相連接線，可靠性高，組態(tài)靈活，檢修方便。
分布分散式是以變壓器、斷路器、母線等一次主設(shè)備為安裝單位，將保護(hù)、控制、輸入/輸出、閉鎖單元就地地分散安裝在一次主設(shè)備的開關(guān)屏上，安裝在主控室內(nèi)的主控單元通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與這些分散的單元進(jìn)行通信，主控單元通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與主機(jī)聯(lián)系。這種結(jié)構(gòu)保護(hù)部件完全主要依靠設(shè)備分散安裝可以減少控制室面積，節(jié)約二次電纜，適用于地鐵等對(duì)于控制可靠性，建筑面積有要求的工程項(xiàng)目。
4.變電站綜合自動(dòng)化應(yīng)用實(shí)例
4.1天津地鐵110KV變電站分層布置應(yīng)用實(shí)例
天津地鐵3號(hào)線建設(shè)有兩座110KV變電站，變電站按無(wú)人值班變電站設(shè)計(jì)，采用分層分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制、保護(hù)、測(cè)量及數(shù)據(jù)采集功能。
站級(jí)管理層由五防主機(jī)工作站、操作員工作站、繼電保護(hù)工程師站、監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)工程師站、GPS對(duì)時(shí)設(shè)備、打印機(jī)、音響報(bào)警裝置等構(gòu)成。
間隔層實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備進(jìn)行保護(hù)、測(cè)量、控制、信號(hào)監(jiān)視功能。間隔層設(shè)備主要包括主變系統(tǒng)各類保護(hù)測(cè)控裝置、智能電能表、交/直流系統(tǒng)。
采用微機(jī)監(jiān)控，設(shè)有遠(yuǎn)方（調(diào)度端及站內(nèi)監(jiān)控微機(jī)鍵盤上）、就地（在綜合自動(dòng)化屏或開關(guān)柜上）兩種控制方式。在綜合自動(dòng)化屏或開關(guān)柜上均設(shè)置遠(yuǎn)方/就地切換開關(guān)。全站實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班后，正常操作在站內(nèi)后臺(tái)機(jī)進(jìn)行。保護(hù)裝置采用微機(jī)保護(hù)，保護(hù)跳閘命令直接操作相應(yīng)斷路器的跳閘線圈，各保護(hù)裝置相對(duì)獨(dú)立，獨(dú)立直流電源供電，能獨(dú)立完成其保護(hù)功能。監(jiān)控系統(tǒng)退出，保護(hù)能獨(dú)立工作；保護(hù)用CT與測(cè)量用CT相對(duì)獨(dú)立；保護(hù)裝置邏輯判斷回路所需開關(guān)量不和其他回路混用。
4.2天津地鐵35KV變電站分布分散設(shè)計(jì)實(shí)例
天津地鐵3號(hào)線正線共設(shè)置25個(gè)35KV變電站，并且設(shè)置控制中心。變電站自動(dòng)化設(shè)計(jì)采用的是分布分散設(shè)計(jì)。
變電站綜合自動(dòng)化設(shè)三級(jí)控制，控制信號(hào)盤上集中操作、開關(guān)柜當(dāng)?shù)夭僮鳎?jí)控制方式相互閉鎖，以達(dá)到安全控制的目的。在開關(guān)柜等設(shè)備配置保護(hù)，控制信號(hào)盤接受控制中心、后臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)或維護(hù)計(jì)算機(jī)的控制命令，對(duì)所內(nèi)被控對(duì)象進(jìn)行集中控制。控制信號(hào)盤實(shí)現(xiàn)與控制中心的遠(yuǎn)程通信。
5.變電站綜合自動(dòng)化應(yīng)用前景
變電站綜合自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)的數(shù)字化控制，通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)功能，故障錄波可功能以得到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，故障詳細(xì)數(shù)據(jù)，便于工作人員對(duì)電網(wǎng)的操作。數(shù)字式保護(hù)功能更能動(dòng)態(tài)的適應(yīng)運(yùn)行條件和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓Ｗ詣?dòng)控制可以在最短的時(shí)間對(duì)故障做出反應(yīng)，改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑴p少故障影響。
變電站無(wú)人值班隨著變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展正在逐步實(shí)現(xiàn)，對(duì)于改善電網(wǎng)規(guī)劃，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能等起著巨大的影響。隨著變電站無(wú)人值班的進(jìn)一步發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)劃可以突破地域，人員限制。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)，信號(hào)采集技術(shù)以及新的分析計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，尤其是一次電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)，被控程度和性能的提高，更多的控制方案可以實(shí)施，變電站綜合自動(dòng)化及的技術(shù)應(yīng)用將會(huì)更加廣泛。
參考文獻(xiàn)
