变电站电气自动化与电力安全运行研究

林钱兵

摘要∶随着近年来我国经济的快速发展和各行各业用电需求的日益增大，人们对用电的稳定性和安全性提出了更高的要求。变电站作为电力系统的核心组成部分，提升电气自动化程度与保障电力安全运行，对于确保电力系统的平稳运行起到了至关重要的作用。基于此，本文主要就变电站电气自动化与电力安全运行研究进行阐述和分析。

关键词∶变电站：电气自动化：电力：安全运行

一、变电站电气自动化系统构成

（一）系统框架

在变电站自动监控系统中，其结构构造多为分层分布式，通常可分为：一是间隔层，其功能主要为借助传感器等装置监测变电站内各设备运行状 况，而且还具备操作控制功能，用于重要设备的保护或控制;二是网络层，主要用于数据传输，基本构成为以太网;三是站控层，作为自动控制系统的关键，能够实现站内设备的监控、指令下发、故障告警与分析等，还有的具备现场设备参数的在线修改功能。

（二）系统硬件设计

根据以上系统框架，采取冗余方式合理配置相应的电气设备，主要包 含服务器、交换机、线缆、电量采集和保护设备等。为了确保电力安全运行，还需要隔离开关量信号。

（三）系统软件设计

接着是自动化的软件设计，硬件设备为软件设计提供"舒适"的场合，保证整个电力稳定运行，是软件设计的基础，但实现自动化的关键还在于软件设计。首先是功能模块设计，原理是将常规采集内容通过计算机处理，分析为可识别的信号，借助功能模块和 A/D 采集，帮助进行对信号作出隔离或者分辨，并且通过分析信号进行系统决策。其次是 A/D 采集，在计算机主要起到分类、分析数据和保存内容的作用，特点是：能够实现人机交换，线上线下同步进行数据操控，并且在后期可以随时查询随时应用工作中产 生的数据。最后是开关量的输人与输出，识别档位信号，保证实时工作，使数据统计更为方便，但需要注意的是电能的计量。

二、变电站电气自动化具体应用

（一）数据的采集与处理

变电设备运行监测是实现自动控制的基础，而且设备数据的采集与处理不需要人为参与，自动控制系统可自主完成相关业务。为实现变电站运行状态的实时监测，需借助电气自动控制系统，达到对数據采集的实时性 要求，并对站端数据进行综合分析，以便制定正确的设备控制策略，这对于电力运行安全极为关键。通常所需采集数据主要为站内设备的电流与电压，还能进行其他电力数据的转换，可对变电站设备负载变化、电压异常 等情况进行可靠监视，如若有设备异常工况出现，可借助于实时采集的运 行数据，及时汇总分析出故障象征及部位等关键性信息，进而方便后续排 障与维修的开展，进而保障电力运行安全。

（二）监控系统的应用

实现对变电站电气设备自动化运营检测和管理是智能变电站发展的目标。随着计算机技术的快速发展，应用自动化技术和互联网技术能够对变电站设备进行远程监控，确保工作人员能够及时发现变电站存在的问题和故障，在一定程度上节约变电站排除故障的时间，进一步提升电力能源运行的稳定性和安全性。

（三）自动化操作与控制

在电网建设中，变电站规模与数量持续增长，而且受土地资源限制多远离市区，传统的单纯依靠人工运维与操控的方式，在具体执行上更为困难，势必要采取自动控制策略，进而显著提高变电站设备操作与控制的效率，这也同时体现出电气自动化的优势。通过对变电设备进行自动化改造，使其同时具备数据采集上传与设备状态控制等功能，基本上可满足多数变 电设备不断运行状态转化的需要，这对电力事故的处置极为关键。而若因 设备故障而难以保证操作的自动化，或者是变电设备需停电检修的情况下，则应由运维人员到站操作，双管齐下，共同保障站内设备安全，满足变电设备检修与维护的需求。

（四）自行诊断功能的应用

变电站在实际运行中会出现一些故障，大多难以检测出故障因素，若是只靠人工的方式进行故障排查，将会浪费大量的时间和人力，还不能确 保故障因素排查是否准确。因此，应用自行诊断功能，能够对变电站的各项 数据信息进行实时监测，通过各项数据信息的分析，迅速找到故障，并对其进行自我修复，从而减少故障的发生，同时还能提升变电站的运行效率。

三、电力安全运行保障措施

（一）强化信息技术应用

网络通信技术的发展，使得电力监测数据传输具有更高的实时性与安 全性，显著提高变电站运行监测与控制的效率。在变电站自动化改造与建 设中，要结合先进信息技术，对传统变电站控制系统予以改造，充分借助通信与计算机技术，构建电力运行高效自动控制网络，提高电力运行监测、 分析与控制的自动化与智能化程度，为变电站安全提供有力保障，不断推动智能电网建设，发挥信息技术在电力运行中的优势。

（二）建立和健全电力安全管理体系

首先，大力提升电力安全运行管理意识，制定和完善相关安全管理体系、 各项操作规程和实施细则，制定完整的安全培训方案，以提升电力运维人员的整体综合素质和安全意识。其次，鼓励相关电力工程技术和维护人员不断 学习和提升专业素养和技能，通过考核后持证上岗。加强相关技术和运维 人员培训，确保其能准确掌握各种设备性能和关键参数，从而对故障快速响应，确保电力安全运行。再次，应加强日常工作器具的维修保养和更换，确保器具的安全和正常使用，避免因工具损坏而出现安全意外。最后，应实行电力安全监管责任制，哪个环节出现问题，由其负责人承担相应的责任，从而加强工作人员的责任心，增加工作绩效，确保电力安全运行。

（三）加强技术管理

变电站要定期为工作人员开展专业技术培训和知识讲座，提升其专业 水准和技术水平。变电站还需加强安全事故演练，提高相关管理人员的事 故应急能力。变电站还需做好设备管理工作，以确保电气设备的运行安全。 因此，应加强对设计基建的管理，定期巡视电气设备的运行状况，并对其加以维护，强化对电气运行的监督管理，制定相应的电气设备维修养护方案，重点检查电气操作关键部位，消除隐患。

（四）做好变电站运行安全器具管理

枪是战士的命，那么安全器具就是工作人员的根，安全器具虽然不常用，我们甚至不希望有使用的机会，但它永远是在突发故障和事故来临时，最有效的保护工具。所以对于安全器具的管理包括以下：要放置在安全且 醒目的位置，便于拿取和管理;定期对安全器具进行检修和处理，保证安全器具的可使用性;多配备几套安全设备，有的单位上上下下就两套，态度上就不认真，要保证安全设备全覆盖，人人有保障才行。

（五）加大自动控制设备投人

随着技术发展，新一代站用自动控制设备不断研发，将其应用于变电 站改造或建设，可实现其自动、安全、可靠运行。而先进自动控制设备往往意味着高成本，但相应的其对电力安全运行所产生的综合价值更高。为此要加大设备成本投人，及时对站内自动设备予以更新，提高其自动控制 与管理效能。而且，还应重视自动控制设备的维护与管理，强化变电设备 维护投人，及时排查自动设备隐患缺陷，使其具备更加优良的自动控制性 能，全面保障系统安全。

参考文献：

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