变电站电气自动化控制系统可靠性分析

岳凯

(中国电建集团贵州工程有限公司，贵州 贵阳 550003)

引言

人工智能是在计算机技术基础上发展而来的高科技技术，能够代替人工完成一些高难度、高强度的工作。电气自动化控制系统是现阶段广泛应用的控制方式，在工业生产等方面有着广泛的应用。智能技术目前已经渗透到社会的各个领域，并为我们带来了诸多便利。将智能技术应用到电气自动化控制系统中，不仅能够为控制系统的前期设计、运行监控和故障处理提供技术支持，而且极大的改善了系统的运行性能。在电气自动化控制系统的结构设计和应用功能日益复杂的环境下，探究如何利用智能技术优化电气自动化控制系统，具有重要的应用价值。

一、变电站电气自动化控制系统可靠性评估

对于可修复元件，其故障率和修复率的具体数值可由厂家或者由变电站实际运行的统计信息得到。考虑到综自变电站和智能站结构形式的不同，其自动化控制系统的元器件也会有差异。常规站自动化系统主要元器件有传统测控设备、交换机、操作箱、信号控制电缆以及同步时钟源。智能站引入智能终端和合并单元等智能设备，这样节省了大量常规站中连接测保装置和一次设备的信号控制电缆。智能站中连接智能终端和开关设备之间的控制电缆可靠性要高于常规站中的控制电缆。不管对于综自站还是智能站，保护系统的可靠性要高于测控装置。这是因为保护系统的功能更加明确和完整，其构成元件可靠性高并且串联系统少。而且保护系统对交换机的使用一般只是向后台报信号，所以交换机出现故障并不直接影响保护系统的可靠动作。而在实际操作的时候，操作人员会通过后台再经交换机对一次设备进行控制，提高了测控系统无效的可能性。不管对于测控系统还是保护系统，智能站的有效概率都大大高于综自站。虽然智能站引入了智能终端和合并单元，而且智能终端和合并单元的可靠性要低于控制电缆，但是在变电站中二者数量很少。连接智能终端和开关设备的控制电缆一般选用标准比综自站高。

二、智能技术在电气自动化系统中的应用措施

（一）智能技术在故障诊断中的应用

电气自动化系统出现故障后，智能设备可以通过系统自检的方式，及时确定出现故障的位置。其原理是：提前将电气自动化系统正常工况下的运行参数保存到数据库中，智能设备一方面动态获取电气自动化系统当前的运行参数，另一方面将这些实时参数，与数据库中的信息进行对比。智能设备将不一致的数据标记下来，并确定错误数据的出现位置，从而确定了故障源。这样一来，就能够为技术人员进行故障的判断和维修提供了参考依据。

（二）在电气自动化设备设计中的应用

电气自动化设备的机构复杂，且具有较强的联动性，一旦某个细节出现问题，将会对电气自动化控制系统的局部甚至整体都造成严重影响。在电气自动化设备的设计过程中，借助于智能技术，可以在虚拟环境下进行设计与调试。系统设计完成后，进行仿真运行，如果系统有不完善的地方，仿真软件还可以自动进行报错，方便技术人员针对漏洞进行完善和优化。当调试不存在问题后，再打印成图纸，进行实际安装，避免了设计资源浪费等问题。

（三）在电气自动化设备控制中的应用

以往的电气自动化控制系统中，技术人员提前根据工作需要和系统运行的特点，编写好程序指令。然后根据指令控制，确保电气自动化控制系统的正常运行。虽然这种控制方式极大的减轻了人工压力，但是如果程序本身存在问题，那么自动化设备也会按照错误的方式运行，由此造成了损失。基于智能技术的电气自动化设备控制，则可以动态反馈设备的运行情况，如果设备有异常情况，可以智能报警，或是智能修复，从而确保了电气自动化设备的使用质量。

（四）在自动化设备电力系统中的应用

模糊控制。模糊控制以模糊推理、模糊语言变量等为理论基础，并以专家经验作为模糊控制的规则。从其基本思路而言，模糊控制就是在被控制对象的模糊模型的基础之上，运用模糊控制器，进而实现对电气控制系统的控制。模糊控制是一种自动控制系统，以模糊逻辑的推理规则为理论基础，并采用计算机控制系统构成具有反馈通道的闭环结构的数字控制系统。（2）专家控制。将专家经验以数字形式保存到计算机的数据库中，然后以此为基础开展电气化自动系统的控制。专家控制还能够不断进行学习，与时俱进的提高控制水平，更好的满足不断发展的电气自动化控制需要。

（五）在自动化设备的数据控制和优化环节中的应用

随着运行要求的不断提升，电气自动化控制系统也需要与时俱进的进行优化和升级，特别是对于一些投入使用时间较长的控制系统，功能不完善、运行效率低等问题逐渐暴露出来。由于数控系统的结构较为复杂，必须要借助于智能技术进行针对性的优化设计。智能技术可以对现行的自动化控制系统进行分析，并将运行信息直观的呈现在计算机上，方便技术人员进行优化设计。

（六）PLC技术的应用

PLC是电气化自动控制中常见的元件，PLC作为一种微型计算机，可以根据内部程序，完成对整个电气系统的管理和控制。将智能技术应用到PLC中，一方面可以降低操作难度，例如可以实现内部程序的自动调整，更好的满足自动化控制的需要。

（七）人工智能控制技术的应用

越是复杂的电气自动化系统，对操作技术的要求越严格。人工操作或自动化控制中，不可避免会出现误操作或误动作等问题，对整个电气自动化系统的运行造成了负面影响。人工智能控制技术则能够解决此类问题，它能够不断的分析以往导致误操作的原因，并在今后的智能控制中避免误操作行为，极大提高了自动化系统运行的精确性。

结语

变电站是整个电力系统输电线路的落点，也是系统的枢纽节点，变电站安全可靠的重要性不言而喻。作为变电运维以及变电检修人员，熟悉变电站的电气自动化系统构成以及功能对于日常工作有着重要的意义。本文对变电站电气自动控制系统的可靠性进行分析研究，其结果对变电站自动化控制系统的设计和改进具有指导意义。