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摘要：新时期智能变电站水平不断提高，变电站电气自动化技术的应用推动了变电站现代化发展，通过电力安全运行管理能够有助于变电站自动化水平的提高。文章通过对变电站电气自动化进行了解，探讨电力安全运行的有效策略。
关键词：变电站；电气自动化；电力安全；安全运行
引言
伴随智能化设备及计算机通讯技术发展，数字化变电站综合自动化系统得到推广，数字化变电站日趋成熟，大大降低人为错误可能性，城乡电网中很多低压变电站通过改造实现无人值守运行。推广应用综合自动化系统，有助于提升输配电线路运行可靠性。由于国内对智能开关研究不够成熟，工程中出现设备运行不稳定、设备缺陷率较高等问题。变电站综合自动化系统采用部分免维修设备，但仍存在一些因素影响系统正常运行，为保证系统正常运行，加强对变电站系统运行维护尤为重要。
1变电站电气自动化概述
许多变电站建设较早，采取的仍是传统变电站运行模式，不仅变电设备容量较为有限，与持续增长的电力需求产生矛盾，而且自动控制水平较低，电能质量与运行安全缺乏保障，总而言之，传统变电站往往受限于较低的自动化程度，使得变电设备运行质效处于较低水平，已成为现代电网发展急需解决的关键性问题。为此，近年来大量传统变电站的综自改造计划被提上议程，各式先进变电设备、测控装置及光纤电缆进行了大量的应用，使得变电设备运行维护更加灵活且高效，也显著提高电能质量。此外，自动化应用，使得占地较大的老式变电设备得以更替，使得变电站建设所需场地面积更小，对缓解电网建设用地及投资压力有很大帮助。在现代变电站建设中，设备更具先进性与多样性的特点，设备状态的监测与运行控制的基础便是电气自动化，而设备安全更是电力安全运行的重要基础，电气自动化应用的根本目的便是要改善传统变电站在供电安全、效率及电能质量保障中的劣势。在实际应用中，变电站电气自动化改造是依托二次设备开展的，不直接作为电能传输通道，而是以控制与监测模块而存在，不仅能监测分析电力运行的安全性与稳定性，还能够根据科学控制策略，通过控制开关类设备动作，进而保证电力网架整体安全性。在电力应用普及的今天，供电可靠性关系着社会稳定与发展，这对电力安全运行要求颇高，势必要重视电力系统自动化改造与提升，以使得电力运行更加可控且安全。
2变电站电气自动化的实现途径
2.1总体框架
变电站的层次不复杂，主要框架由间断层、网络层和站控层共同构成。间断层起较为重要的作用，主要是传感和数据采集，甚至还有保护电力设备安全的作用，其次是网络层，因为有着非常高的传输速率，主要以传输为主，为变电运输奠定了坚实的基础。最后是站控层，变电站总体的核心内容，除了进行指令操作，还对整个电力设备运营情况实时监控。三个层次之间存在的联系便是，网络层和间断层都受站控层监控。
2.2科学选择变电站结构形式
2.2.1集中式结构
目前，变电站的电力系统自动化最主要的形式就是集中式，其可用范围相对也会比较广泛一些，利用计算机的功能扩展数据接口，以达到收获信息的目的。这样收获的数据会更准确，信息也会更精准，比传统的人工要管用得多，对环境的适应性很高，能够根据环境进行自我调整，从而更加适应环境的需求。不仅如此，还可以在收获信息的基础之上，对信息做好分析，这样就使得电力系统的运作能够更加的快捷。在集中式中，不是一个单台计算机这么简单，它需要的是集群，在这些集群中计算机各自工作，分别负责相应的算法任务，然后再将这些集中起来。所以，这点也就有一个比较基础但又非常必要的要求，那就是各自的分工要明确，只有这样才可以保证各自的任务完成得更好，从而促进整个算法任务的完成和实现。
2.2.2分布式结构
区别于集中式结构，分布式结构带有自身功能可扩展的特点，不依赖单一的计算机或计算机系统，而是需要大量的计算机支持，通过将自身的整体结构功能分布于不同的计算机上，让计算机按照功能进行不同的工作，最后由终端系统对数据进行整合。总之，分布式结构不会干预计算机运行，可在同一时间段内实现对大量数据的处理且不会出现数据卡死现象。同时，在单一模块出现问题的情况下也不会影响其他模块的运行，若影响模块的问题并不严重，模块甚至还可继续稳定运行。分布式结构具有的优势使其在维护等级高的低压变电站中较为常见。
2.3系统软件设计
变电站电气自动化的实现，系统软件是其控制核心，可实现站端数据采集、监视、分析、控制等诸多功能。在设计时，要满足各模块功能要求，主要有:一是A/D采集模块，用于站端电网运行信息的数据转换；二是计算机处理模块，则是对所收集的站端数据予以分析和处理，并且还具备可视化的人机交互功能；三是I/O模块，也就是将控制信号与现场接点信号进行转换，实现信号的有效识别；四是计量模块，主要是作为一次设备传输电量的实时采集。
2.4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。最后是开关量的输入与输出，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。
3变电站自动化安全运行管理策略
3.1提高自动化运行规范化管理
规范化。对于一个行业来说有自身的行业标准，对于一项技术来说也应该有技术标准。目前国家没有在这方面制定完善的技术标准，从一定程度上阻碍了该项技术的应用。但是在未来的发展过程中，应该对该项技术制定相应的技术标准，使不同厂家生产的设备可以互相匹配，而且应尽量地使相关零件标准化，加快技术的发展与应用。
3.2采用防雷接地技术
因为站内存在许多户外高压设备，而且站内出线与线路杆塔相连，存在较高的直击雷与雷电侵入的风险。在变电站自动化控制系统的构建中，也要完善防雷接地等设计，避免雷击感应对变电设备及控制系统的损害。在电力安全运行保障中，防雷接地也是必要的技术措施，同样可应用自动控制策略。在实际应用中，要结合变电站整体构造以及相关技术标准，对防雷接地装置种类及型号予以合理选择，并将其设于合适的位置，确保其防雷接地效果的可靠发挥。
3.3编制自动化系统故障处理预案手册
当电力调度自动化系统紧急故障发生时，为保证有序、迅速、高效地开展故障处理行动，减少故障发生后的损失，每次故障处理结束后，应根据实际故障情况进行必要的故障分析和研究，总结故障处置经验和教训，并详细编制相关计划和方案。方案中应对人员实行落实责任制，明确故障处理行动中的具体安排、安全提示及技术要点，并及时总结更新，不断提高和改进预案中的时效性和实用性。
结语
综上所述，变电站是电气自动化与安全运行是电力系统持续、稳定运行的根本。确保变电站电气自动化安全进行需要靠各个组成部分共同努力，良好的工作环境，完备的安全管理计划，能够有助于变电站的稳定运行，是变电站自动化安全发展的必经之路。
参考文献
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