220kV变电站电气自动化系统控制的分析

2014-03-02

中国新技术新产品 2014年13期

（广东电网公司东莞供电局，广东东莞 523000）

王骏

（广东电网公司东莞供电局，广东东莞 523000）

随着我国国民经济和工业的快速发展，对电网运行的可靠性和电能质量有更高的要求。计算机等先进电气自动化控制技术的普遍应用，使得电力行业有了快速的发展。我国的变电站也在逐渐的学习接受这种新的操作模式，本文对220KV变电站电气自动化控制进行分析，并探究相关问题及发展趋势。

220KV；变电站；电气自动化

引言

电力作为我国的支柱产业，它是经济发展的重要基础。电网运行的可靠性和安全性将直接影响到我国的经济发展和工业现代化的步伐。变电站作为电网系统中的重要组成部分，变电站电气自动化系统能够为电力系统的安全运行提供安全的保障，提高电网的可靠性。220KV变电站电气自动化控制系统主要采用计算机进行相关的控制，不仅提高了工作效率而且总体提升了变电站的专业水平和管理水平。

一、变电站电气自动化系统的基本功能

随着科技的发展变电站电气自动化系统的功能逐渐的完善，其工作效率和工作质量均得到大幅度提升。在进行220KV变电站电气自动化系统设计时应当根据变电站对各项功能的实际需求进行相应的设计。下面将概述变电站自动化系统的几项主要功能。

计算机控制保护功能及自诊断功能。该保护能够对变电站内部的所有电气设备进行保护，比如线路保护，母线保护和变压器保护等诸多保护装置。计算机控制保护在进行保护动作时往往会生成相应的故障记录。在进行相关的保护动作时，其根据总控制室的命令对相关的设备进行操作和保护，并同时生成故障信息表和动作步骤记录表。计算机能够根据故障信息对故障进行相应的诊断处理，并将处理结果上传。系统的自诊断功能是指系统本身具有自检功能能够对相关的设备进行自检，及时发展相关故障进行报警提示并指出相应的故障位置。在信息传递方面，自诊断功能能够传递更多的数据，并能够实时的和调度中心对准时间，进行同时的维护功能。

图1 220kV变电站远程控制原理图

另外，变电站自动化系统能够进行

自动化控制和操作。变电站工作人员能够利用相关的控制设备对其他受控设备（变压器分接头、断路器、电容器等）进行远程控制操作。在变电站的实际运行过程中，为了防止系统出现失控现象，一般在变电站的设计过程中会依然保留人工直接跳合闸手段来保证变电站的正常运行。

二、220kV变电站电气自动化系统控制方式

220kV变电站电气自动化的实现依靠一个完整的电气系统，变电站的各项操作主要是借助于相关电气设备的动作，各个控制设备相互协调动作共同实现变电站的安全高效运行。220kV变电站电气自动化系统在运行时有以下几种控制方式：

1远程控制

随着科技的不断进步，远程控制技术可以实现远距离的数据传输，并且能够准确的将变电站中的信号实时显示出来，从而帮助操作人员能够对变电站进行控制。另外，采用远程控制技术具有降低建设成本，人员成本，减少电缆使用，节约材料等诸多优点。220kV变电站远程监控系统原理（如图1所示）。

2线路监控

220kV变电站电气自动化系统控制的实现主要通过各种线路传递控制信号来实施，线路作为连接各个变电设备的载体。不同类型的变电设备线路的连接方式是不同的，比如，断路器的连锁和隔离开关的闭锁操作均采用同一种的线路连接方式则容易引起误操作，相关的设计技术人员对变电站电气自动化系统线路设计时应当注意相关问题。

3现场控制

对变电站生产现场实施监控也是电气自动化的重点内容。220kV变电站在运行过程的所有方面都属于现场监控的范围，现场监控规范了变电站相关的作业顺序。现场监控能够有效的减少环网柜、端子柜、隔离设备、I/O端口等设备的数量，能够节约变电站的空间，从而使得整个变电站的功能更加的全面，为系统的升级提供充足的空间，放置新的设备。

4集中控制

变电站作为整个电力系统中的重要装置，它主要负责完成转换线路电压的重要工作。对变电站采取集中控制模式能协调好各个设备之间的运行，创建系统性的"自动化控制结构”既维护了电气设备的正常运行，又能加快系统处理器操作效率的提升。

三、220kV变电站电气自动化系统

中的等电位连接

220kV变电站电气自动化系统中的等电位连接的等电位连接是指将对地具有相同电位的各个导电设备相互连接起来。220kV变电站电气自动化系统中是一个非常复杂的系统，等电位连接能够保证变电站的有效安全运行。

1网络控制

计算机网络是220kV变电站中最为主要的控制方式，通过网络的控制从而保证整个变电站的安全可靠高效的运行，从技术层面提高了变电站的现代化水平。网络的运用是现代电气技术不断发展的重要标志之一。变电站等电位控制网络的建立运用到电气自动化中很多的知识，例如变电设备的分配，人员的合理安排等等。通过网络控制优化连接网络，帮助维持变电站等电位连接系统的有效性。

2路径控制

路径控制是变电站等电位连接的重点也是一个难点。变电站的电气结构异常的复杂，一旦等电位体的连接过程中出现失误将可能导致整个变电站的自动化系统受损甚至出现失灵的后果。因此，在对220kV变电站电气设备进行等电位体连接时，应当首先仔细的熟悉变电站内部的电气结构，在此基础上将相关的电气设备进行等电位连接，保证变电站的自动化操作系统能够安全的运行，同时要合理的安排等电位连接路径尽量使其距离最短，从而增强整个220kV变电站电气自动化系统的抗干扰能力。

3设备控制

为了保证220kV变电站电气自动化系统运行的可靠性，对相关电气设备的选择必选按照相关的国家标准进行执行，在选择合适的电气设备的时要遵守以下几个准则，合理的经济性、技术的先进性、安全可靠性等等。选取合理的变电站控制设备能够更好的保证电力系统的安全运行，从更好的为我国各项事业的发展和人们生活提供可靠的保障。为保证变电站等电位连接的可靠性，在自动化系统中要通过相互匹配的设备进行连接。不同的等电位连接系统配备的电气装置也是不一样的，这就需要作业者在使用时根据性能对号入座，不能随便的使用设备的型号，者会给整体的结构性能带来影响。比如：在屏蔽电磁场时，屏蔽器的选择要根据当时电流的大小来选择。

4位置控制

位置控制是变电站电气自动化系统中最基础最重要的环节，由于220kV变电站电气结构复杂，这就使得变电站等电位体位置控制难度有所增加。但是另一方面，位置控制的设计环节的好坏将直接影响到等电位连接的工作效果，这便要求相关的设计者在进行等电位连接位置控制的设计时要综合各方面的因素认真设计，保证等电位连接的效果。

四、220kV变电站自动化控制系统发展展望

从控制系统的技术结构角度而言，220kV变电站的电气自动化技术有了很大的发展，其控制技术独立性强，且具有很好的抗干扰性和适应性。当然，它还有很大的技术发展空间，比如遥视技术和蓝牙技术的使用。

遥视技术是在图形处理系统中采用计算机中的视觉技术从而达到监控的目的。遥视技术能够将变电站现场的实际情况通过图像的形式传递到控制中心。在国外自动化技术比较先进的变电站中都普遍采用了遥视技术。遥视技术不仅能够将现场画面进行实时传输，并且具备自动识别功能能够对相关的作业人员进行实时的监视。因此，在220kV变电站中采用遥视技术能够更好的加强对变电站的控制，该技术具有很好的应用空间。

蓝牙技术是一种短程的无线电传输技术，例如我们手机中的“蓝牙”就是采用的这项技术实现近距离的数据传输。蓝牙技术具有成本低、功率小、微型化等诸多特点，在通信传输领域应用比较普遍，它往往以其他通讯设备为载体建立一个短程的无线通讯环境。现阶段蓝牙技术已经被广泛的使用，但是变电站自动化控制领域还没有采用该项技术。蓝牙技术作为一种新型的技术具有很大的发展空间，如果在变电站电气自动化系统中采用该项技术能实现各种电气设备之间的相互通讯，使得控制更加方便。