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變電站電氣自動(dòng)化模式與應(yīng)用論文
1引言
變電站電氣自動(dòng)化就是將信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等與變電站的基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合，保證變電站安全、可靠運(yùn)行。我國(guó)的電氣行業(yè)一直走在世界前列，變電站自動(dòng)化的發(fā)展水平較高，目前已經(jīng)有希望實(shí)現(xiàn)110kV及以下電壓等級(jí)變電站的無(wú)人值守以及110kV以上電壓等級(jí)的變電站少人值守。隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的深入運(yùn)用，不但可以節(jié)省更多的人力資源，而且可以提高變電站的整體運(yùn)行質(zhì)量。變電站實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化還可以推動(dòng)電力服務(wù)智能化進(jìn)程。采用電氣自動(dòng)化技術(shù)，可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)確性，及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行反應(yīng)，保證系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行，提高服務(wù)的智能化。此外，變電站實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化有利于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，可以利用大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行靜態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定性分析，提高仿真的效果。
2變電站電氣自動(dòng)化的主要模式
經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，變電站電氣自動(dòng)化已經(jīng)形成了較為成熟的應(yīng)用模式，主要包括相對(duì)分散模式、集中模式、完全分散模式等。
2.1相對(duì)分散模式
相對(duì)分散模式產(chǎn)生于上世紀(jì)九十年代末，大范圍應(yīng)用于我國(guó)各地的變電站。分散的涵義是自動(dòng)化裝置根據(jù)變電站的不同電壓等級(jí)或是一次系統(tǒng)的建設(shè)，把變電站分成兩個(gè)或兩個(gè)以上的分散區(qū)域，在每個(gè)區(qū)域的內(nèi)部分別裝設(shè)自動(dòng)化設(shè)備，獨(dú)立發(fā)揮保護(hù)、測(cè)控等作用。之所以成為相對(duì)分散，是因?yàn)榫哂锌偪啬芰Φ闹髡疽约盀V波等控制設(shè)備采用集中設(shè)置的方式，均設(shè)置在變電站的中央控制室，通過(guò)中央控制室和各個(gè)分散區(qū)域的總線進(jìn)行通信。
2.2集中模式
集中模式是對(duì)各類電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行集中調(diào)節(jié)和控制，各設(shè)備集中安置在一個(gè)地方，但是設(shè)備之間在物理概念上幾乎沒(méi)有聯(lián)系。由于設(shè)備在空間上比較相近，應(yīng)該充分利用不同等級(jí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)I/O接口擴(kuò)展，對(duì)各類電信號(hào)、開(kāi)關(guān)信號(hào)、動(dòng)作信號(hào)等進(jìn)行采集和處理，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)控和保護(hù)功能。
2.3完全分散模式
完全分散變電站中的各種電氣自動(dòng)化設(shè)備除了與主變壓器、母線、高壓線路有關(guān)的自動(dòng)化設(shè)備依然采取集中式安裝之外，其他自動(dòng)化設(shè)備比如與低壓輸電線路、電流互感器、電壓互感器有關(guān)的自動(dòng)化裝置等，都直接安裝在設(shè)備間隔甚至一次系統(tǒng)中，通過(guò)系統(tǒng)總線進(jìn)行相互聯(lián)系。這種模式大大節(jié)約了電纜的使用，降低了建設(shè)成本，而且具有高度的可靠性和靈活性。隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高，完全分散模式將取代相對(duì)分散模式應(yīng)用于變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)中，具有良好的發(fā)展前景。
3變電站電氣自動(dòng)化的主要應(yīng)用
3.1在測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，通過(guò)通信技術(shù)和傳感技術(shù)的有機(jī)融合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的電氣設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，從而降低每年因定期檢修所帶來(lái)的巨大人力、物力浪費(fèi)以及由此帶來(lái)的供電損失。
3.2在事故處理中的應(yīng)用
采用電氣自動(dòng)化技術(shù)，可以對(duì)各類事故進(jìn)行追憶和記錄，從而可以對(duì)事故進(jìn)行正確、及時(shí)的處理。系統(tǒng)發(fā)生故障后，自動(dòng)化系統(tǒng)可以及時(shí)記錄與故障有關(guān)的開(kāi)關(guān)量、動(dòng)作量等信息，便于對(duì)事故進(jìn)行正確的分析和處理。
3.3在自行診斷中的應(yīng)用
采用電氣自動(dòng)化技術(shù)，可以對(duì)變電站中各電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握和歷史數(shù)據(jù)和給定參考量進(jìn)行對(duì)比，從而可以迅速找出故障的源頭，并通過(guò)計(jì)算機(jī)分析后發(fā)出控制命令進(jìn)行處理，幫助系統(tǒng)進(jìn)行自我恢復(fù)。
3.4在交流采集中的應(yīng)用
對(duì)變電站的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析是電氣自動(dòng)化的巨大優(yōu)勢(shì)。通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將采集到的電信號(hào)轉(zhuǎn)變成離散的數(shù)字信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)，可以得到電壓、電流、功率、開(kāi)關(guān)狀態(tài)等信息。這些信息為事故分析和故障排除提供充足的數(shù)據(jù)支持。
3.5在微機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用
變電站自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)主要應(yīng)用是微機(jī)繼電保護(hù)，其數(shù)據(jù)來(lái)源于通過(guò)交流采集系統(tǒng)計(jì)算機(jī)可以得到電壓、電流、功率等物理量。如果系統(tǒng)發(fā)生故障，計(jì)算機(jī)接收到的物理量發(fā)生顯著變化，通過(guò)對(duì)比分析后，計(jì)算機(jī)發(fā)出相應(yīng)的控制指令進(jìn)行處理，對(duì)保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有良好的作用。
4變電站電氣自動(dòng)化的發(fā)展前景
隨著智能電網(wǎng)的構(gòu)建，我國(guó)的變電站電氣自動(dòng)化技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。但是由于我國(guó)的工業(yè)整體發(fā)展水平不高，還需要其他學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步相配合。另外，我國(guó)生產(chǎn)自動(dòng)化裝置的企業(yè)較多，產(chǎn)品缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，往往難以相互兼容，為現(xiàn)場(chǎng)使用帶來(lái)困難。制定統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，提高自動(dòng)化裝置的兼容性，是實(shí)現(xiàn)提高變電站電氣自動(dòng)化水平的必然選擇。
5結(jié)語(yǔ)
隨著電力系統(tǒng)整體自動(dòng)化水平的提高，依賴于信息技術(shù)進(jìn)步的變電站自動(dòng)化技術(shù)也將得到飛躍式的發(fā)展。但是，我們應(yīng)該清醒得認(rèn)識(shí)到，盡管變電站電氣自動(dòng)化建設(shè)已經(jīng)積累了很多成功經(jīng)驗(yàn)并具有較為良好的發(fā)展前景，我國(guó)電力行業(yè)的自動(dòng)化建設(shè)還需要相當(dāng)程度的發(fā)展，這需要所有電力行業(yè)工作者的共同努力。
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