变电站电气自动化与电力安全运行研究

发表时间:2020/9/2   来源:《当代电力文化》2020年第9期   作者:漆璇 陈亚杰
[导读] 在信息技术发展突飞猛进的当下,变电站自动化进程势不可挡
        摘要:在信息技术发展突飞猛进的当下,变电站自动化进程势不可挡。但这一过程中安全隐患较多,给工作人员的生命财产安全造成了威胁。为了避免不必要的损失,将安全风险控制在较低范围内,电力企业需要重视安全管理工作。采取行之有效的措施,提高安全管理的质量,这对于提高供电可靠性和稳定性具有重大意义。
关键词:变电站;电气自动化;电力安全运行
1电气自动化以及安全运行的重要意义
从电力单位和用电客户的角度来说,变电站实现电气自动化以及保障电力安全运行具有十分重要的意义,体现在以下几个方面:(1)电网规模的逐渐扩大要求变电站具有更高的输变电能力,因此工作难度有所增加。为了有效提升变电站的管理水平,需要尽力达到电网变化的工作要求,为我国电力系统改革的稳步落实创造良好环境。(2)作为清洁性能源,合理的电能运用促进了社会经济发展和人们的生活质量提升,是重要的基础性保障。各种类型的电气设备产生为人们生活提供了方便。但电气设备的正常运转均需变电站电气自动化及电力安全运行提供电能。
2影响变电站电气自动化及电力安全运行的因素分析
2.1自动化系统设计因素
自动化系统设计为实现电气自动化运行的核心,自动系统的设计质量,对于电气自动化的运行质量以及电力安全运行,产生了极大的影响。
在实际发展中自动化系统设计因素对电力安全运行产生的影响主要表现为:自动化系统设计存在的安全缺陷,造成电气设备机组控制出现异常;线路运行短路,产生电力故障、设备故障、经济损失、人员伤亡现象。
2.2人员因素
变电站电气自动化实现中,电力安全运行需要大量的操作人员及维护人员,因此从专业角度分析,人员因素是造成变电站电气自动化异常运行、电力运行异常的主要因素。人员因素造成的不良现象主要体现为:运行操作人员专业水平不达标,对相关自动化操作程序的执行及相关操作指令的调整存在问题,造成变电站自动化运行异常以及电气设备损坏。
另外维护人员专业水平不达标造成的不良现象主要体现为:维护变电站机组设备时,维护周期过长,维护不合格;自动化设备运行性能不达标,能耗过高,频繁出现安全故障等不良现象。
2.3管理制度因素
变电站管理不完善,是造成变电站出现电力安全事故的因素之一。其中管理制度因素造成的不良现象主要表现为:变电站的管理制度设计不完善,存在的管理漏洞、安全漏洞、防护漏洞,使电气设备出现故障,输出异常,造成电力安全事故及经济损失。
2.4网络通讯质量因素
从变电站电气自动化控制技术的实现逻辑方面分析可知,网络通讯技术为其核心技术,良好的网络通讯技术,对提升变电站电气自动化运行质量及电气设备的控制效果产生了重要的影响。因此从网络通讯质量角度分析可知,变电站电气自动化运行中网络通讯异常,对变电站电气自动化控制系统运行中指令传输、有效控制电气设备及电力调配质量造成了极大的影响。
2.5硬件因素
从变电站电气自动化技术的实现控制模块方面分析可知,硬件因素为直接影响其自动化运行质量及电力安全运行质量的因素。硬件因素造成的变电站电气自动化和电力异常运行现象主要表现为:电气设备超负荷运行、带障运行、维护不及时、性能调配异常,造成设备出现故障、维护成本升高、设备应用寿命降低、发生电力安全事故及经济损失等,对变电站安全稳定运行及控制综合运行成本带来了极大的影响。
3变电站电气自动化系统建设
3.1变电站电气设备架构设计
变电站电气自动化的架构设计适宜采用分层分布的方式来进行,该架构主要分为三部分:网络层、间隔层和站控层。作为整个电气架构的连接网络,网络层以工业以太网为基础。

间隔层的功能是对变电站中各类一次设备在运行过程中的参数进行采集和分析,并且对设备进行保护。电气自动化架构的核心组成部分是站控层,站控层可以对电气设备进行监控和管理,功能全面,并且可以自动化识别变电站系统内部运行中的各类设备故障问题,进而维护并管理网络层、间隔层的不同硬件设备,对设备运行参数进行及时修改。
3.2电气自动化系统硬件配置
建设电气自动化的重要基础在于硬件设备,只有可靠的硬件设备才能使电气自动化的功能充分发挥出来。站控层主要涉及的硬件设备有GPS对时器、报警器、服务器、监控器和五防系统等。网络层主要有通信电缆、光纤接口盒、交换机、规约转换器等。电能采集装置、监控保护装置、直流电源和高压开关柜等则是间隔层中主要应用的硬件设备。就通信系统的硬件配置而言,借助于硬件设备的数据能够实现有效传输,电气自动化系统主要应用Modbus通信协议和双以太网来传输数据。
3.3电气自动化系统软件配置
在软件系统的作用下,变电站电气自动化系统的整体控制水平和工作效率能够得到有效提升。加强软件系统设计审查,对于存在的问题进行及时修正,优化软件系统设计效果。软件系统的设计主要涉及数据采集、人机交互、事件追忆、数据控制、权限管理、监视报警、在线诊断等多种不同功能。应用模块化设计来对系统软件进行设计,以设计A/D采集模块为例,采集电流的电压信号并对信号进行识别转化是这一模块的主要功能。此外,该模块的抗干扰能力非常强,通过应用此模块,可以系统化分析所采集到的数据,经过数据识别再对其进行整理和储存。
4变电站电力安全运行措施
4.1建立健全安全管理制度
变电站应当着手于实际情况,制定切实有效的安全管理制度,并确保该制度能够得到确切的贯彻与执行。建立事故应急处理机制,强化对相关工作人员的管理,以此来提升变电站电力运行的安全管理水平。与此同时,落实安全管理责任制,将安全管理责任落实到个人。变电站管理人員要积极参与到电力运行的安全管理工作中,强化电力安全运行管理长效机制。
4.2运用现代化技术进行安全管理
运用现代化技术对变电站电力运行进行安全管理,有助于实现变电站安全、可靠地运行。利用在线监测技术监督电气设备的接触完整性和内部温度,及时发现电气设备运行过程中的问题,并对问题进行针对性解决。现代化技术的应用使电网逐渐向智能化方向发展,在人工智能技术的辅助下,一些决策系统可以科学分析电气运行中的不正常信息,并对其加以整合,使相关工作人员能够更加科学合理地做出决策。
4.3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。
结束语
从变电站实现自动化运行控制的技术流程、控制模块、运行管理特点方面进行了评估,变电站企业在实际发展中要想切实有效提升电力安全运行质量,合理发挥自动化技术应用效果,实际发展中还应从强化网络通讯系统安全防护,实施软件、硬件更新维护,完善管理制度,提升人员综合水平,完善系统设计,实施系统压力测试方面进行努力。从系统设计、管理制度、人员技能、网络安全、软硬件优化控制方面,全面推动变电站电气自动化技术稳定发展,确保变电站电力运行安全。
参考文献
[1]任立新.变电站电气自动化与电力安全运行研究[J].设备管理与维修,2019(4):117-118.
[2]廖广洋.变电站电气自动化与电力安全运行研究[J].大科技,2019(36):117.
[3]苏晶晶,李佩瑶,刘飞.变电站电气自动化与电力安全运行研究[J].中国科技投资,2019(23):92.
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