邓伟
信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司， 江苏省无锡市 214063
摘要：国家电网系统中，变电站是重要的电能输出环节，运行的安全稳定性对电力系统产生直接影响。随着人们生活质量的提升，电力需求也在不断增加，因此电能运输安全成为行业发展重要关注的问题。本篇文章针对变电站电气自动化与电力安全运行展开分析和研究，探讨实现安全的有效途径，提升电能传输质量。以下的观点仅供参考和借鉴。
关键词：变电站；电气自动化；电力安全运行
1变电站电气自动化系统构成
1.1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。
1.2系统硬件
立足变电站整体架构，其硬件设置的分析主要是对硬件配置进行全面了解。具体讲，在站控层，其主要包含的硬件设备有服务器、报警器以及监控机等；在网络层，硬件内容有交换机、光缆以及光纤接口盒等；中间层的硬件以电能采集装置、开关柜以及相关保护装置等为主。在硬件设施的支持下，能够进行数据的高效传输。基于数据传输的基本原理，主要是以网络层通信光缆为依托，实现双以太网传递目的，维护电力安全运行。只有依靠科学的二次设备硬件设计，才能增强对一次设备的监督控制，为安全性奠定坚实基础。
1.3系统软件
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电气自动化在变电站安全运行中的应用
2.1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。
2.2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，达到对数据采集的实时性要求，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。
2.3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，基本上可以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。
2.4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。
3变电站电力安全运行途径探讨
3.1完善安全管理制度
当前变电站自动化工作已经制定了许多工作制度，各部门也有相关的条例，但是落实到各个层次就发现，内容不够具体，探究不够深入，目标难以实现。于是就变电站自动化各项安全管理制度问题，一定要从“变电站各项维护工作及检修工作是否开展到位”和“工作人员的工作是否进行规范”反思，结合现有管理制度和规定，对照变电站实际运行数据进行完善和改进。比如，针对以前经常出现变压器、断路器、互感器等出现短路或紊乱的问题，就可以提出管理人员要加强日常巡查，每次交班在两人交代完上阶段检查结果后再离开，定期检查设备元件与线路，定期开展故障检修，并做好相关记录，让安全制度得到完善。一段时间后，公司对未能严格落实管理规定的个人或者部门予以处罚，对各项制度落实到位的优秀管理人员或者个人给予表扬及奖励。
3.2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。
3.3加大自动控制设备投入
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入，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入，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。
3.4积极对员工进行技能培训
在变电站管理过程中，由于工作分散，管理过程当中的管理人员的素质较低，所使用的管理资金是有一定限度，专业的工作人员较少。由于变电站中的设备越来越多，管理的压力较大。如果当前管理人员的问题无法解决，那么以后必然会引起更严重的麻烦出现。所以相关部门要尽快建立和健全相关专业人才的培训制度，加强对工作人员、管理人员的培训，增强其专业能力。
结语：
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。
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