摘要：近年来，经济社会体系的完善下，国家基础设施建设质量与效率逐渐加大，随着而来的则是地区内电力能源的消耗加大，如地区内用户对电量的需求量加大，则直接加大地区内电网的工作负担。变电站作为电力传输过程中的重要载体，经过内部系统的电压转换，将电力定向传输到用户节点处，以降低区域内的电量损耗。随着智能化、信息化技术的融合，变电站整体工作趋势也呈现出自动化功能，系统在中央集成模块的操控下，可有效提升整体工作效率，满足区域电力供应的需求。
关键词：6kV变电站；综合自动化；防护设备
引言
近些年，我国各大变电站先后推出了“无人值班，少人值守”的发展模式。经过不断摸索与实践，现阶段实现变电站综合自动化建设已经成为提升电网稳定性和安全系数的重要手段。这种变电站运维模式的成本较低，也是保障电能质量的核心技术手段，因此目前我国绝大多数新建的变电站一般都以智能设备配置为主，同时采用在技术上相对成熟的自动化技术来完成建设。针对部分运行周期高达10年以上的普通变电站，需要根据国家电网生产技术改造以及设备大修原则完成综合自动化改造的建设工作。
1 6kV变电站综合自动化防护设备
1.1综合自动化防护设备要求
根据6kV变电站工作需求，以确保变电站工作时的稳定性和可靠性，自动化防护设备的需求统计如下：
1）能够对变电站运行过程中的关键数据参数进行监控，自动对监控结果进行判断、报警，出现异常后自动进行调整和隔离；
2）能够远程对变电站的运行参数进行调节，自动对设备运行的稳定性进行分析；
3）各支路的高压保护开关具有自动跳闸、自动合闸的功能，实现快速屏蔽故障电路，防止异常的进一步扩大，同时在异常处理完成后快速恢复供电，确保供电可靠性。
1.2自动化防护设备整体结构
根据6kV变电站自动防护需求，本文所提出的自动化防护设备的整体结构如图1所示。
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图1自动化防护设备结构示意图
由图1可知，该自动化防护设备以THM-200通信管理机为核心，采用了扁平式的分层控制结构，包括了控制层和监测层，控制层主要包括监控主机、THM-200通信管理机和五防机，监测层主要是处在变电站上的各类的监控设备和通讯线路。监测层是该变电站综合自动化防护机的核心，主要用于完成各类监测信息的数据分析和交换，将监测层的所有监测信息进行统一汇总和分析，然后将分析结果传递到监控屏幕或者总的集控中心，满足人员对变电站远程监测和控制的需求。监测层则主要是对变电站运行过程中的数据信息进行收集和回转，然后将数据信息传输到控制层内。由于在高压电网中存在着大量的电磁干扰，因此为了确保该自动化防护设备数据传输的稳定性和精确性，在该系统中采用了具有防电磁干扰的双屏蔽CAN数据总线结构，同时该数据总线结构还具有数据传输速度快、传输精度高、可靠性好的优点。
1.3防护设备单相制动原理
单纯依靠差动防护不能完全保证变电站工作时的安全性，因在防护设备中又引入了一种单相制动方案，该制动方案的核心在于每个相的二次谐波制动元件仅仅能够对本相的异常进行制动而无法对其他相的异常进行制动。该逻控制中以“1”表示接通，以“0”表示断开，在单相制动系统中由于能够对励磁涌流被抑制，因此能够直接检验处故障电路内的微小的非谐波电流，实现对差动保护的补充，确保该自动防护设备的运行稳定性和可靠性。
2 6kV变电站综合自动化控制技术
2.1模糊逻辑控制
模糊逻辑控制是针对不确定的情况和关系时所采用的控制，这种控制方式能够解决很多不确定因素，因其不能够做到精确的处理，与不确定的概念理解相似，才因此得名。这种控制方式效果迅速，能够及时进行应急处理。例如“开水的温度为100℃”，在知识库中知识存储时会被模糊化为温度过高，执行的方法就能会变成具体的“加2次冷水”来降低温度，这样水的温度降低，但是降低后的温度情况却不确定。这种方法在变电站的电力系统中也同样适用，当出现特定故障时，可以先将出现问题部分的详细信息进行采集，利用这种方法能够将该问题产生的大面积影响消除掉，保证电力系统的正常运作，不影响其他的功能。这种控制方式处理非重大事故问题时的作用非常明显，而且十分有效，能够发挥良好的控制作用，在重大事故中也有着较好的效果。但单纯的只采用一种控制办法是很难达到全面控制的，因为这种控制方式形成的结果具有不确定性，因此模糊逻辑控制多用于对家用电器方面的管理，因为家用电器内产生的电流电压相对较小，难以找出原因所在，运用逻辑模糊控制能够十分容易地对问题进行控制。
2.2线性最优控制
线性最优控制是找出能够实现对受控对象进行有效控制的规律，与专家系统的知识库中存储的知识经验进行对比，从中找出相同且能够达到控制效果的最佳内容，这样能够使对控制对象的投入达到最小，控制的效果最好。例如采用自动化智能控制分布式结构中，若电路中出现低压电流减少情况时，线性最优控制的方式会针对出现电流的位置信息进行有效采集和分析，获取产生低压电流减少的情况，再将信息情况与知识库中现有的内容进行比对，采取代价最小的方法来消除出现的问题。线性最优控制在消除问题的投入上运用最少，取得的效果最好，因此得到广泛的运用，是变电站电力系统中最常见的自动化智能控制技术之一。
3变电站综合自动化技术发展趋势
自动化、智能化、信息化等技术的融入，极大提升变电站的工作效率，同时降低工作人员的投入，其内部的自检功能可在变电站系统发生故障的第一时间进行反馈，极大减轻电力企业自身的运营负担。从系统本身的运营条件来讲，系统内的信息传输不仅需要将主体调度中心、系统交互界面进行连接，其更需将设备信息传递到系统的检修中心，确保系统可及时对信息进行检索，并传递到维修人员手中，以此为变电站本身的持续工作建立相应的保障机制。从变电站自身运营模式来看，综合自动化技术的未来发展趋势包含下列几点：第一，数据同步处理，针对智能型、复杂型的机械设备来讲，在运行过程中，对于信息的传输及响应效率要求较高，为此，应加大系统内信息处理效率，以保证各项模块系统运行的效率性与精准性。第二，数据规划处理，在智能化技术的应用下，变电站现已形成集成化操控体系，在实际工作过程中，依托于交互设备便可实现相应的信息处理与指令下达，为此，应继续加大此方面的延伸，确保在系统在实际工作过程中，工作人员可精准地对每一项工作细节进行查验，保证系统运行的质量。第三，在线监控处理，未来建设与发展过程中，变电站综合自动化系统将实现全过程监控，依托于信息反馈技术将系统各个运行环节所产生的信息进行采集，然后上传到主操控系统中，保证指令的正确下达。
结语
综上所述，变电站作为电力企业运行的核心组件，其工作效率直接决定着电力企业的整体经济效益。在各类信息技术、科学技术的应用下，为变电站搭载智能化操控系统，令其实现信息反馈、设备自检等功能，极大提升系统的工作质量。
参考文献
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