变电站自动化技术的未来发展探讨

石春霞

【摘 要】随着电气时代的发展，数字化的变电站技术理所当然的成为目前世界上最为先进的电力资源分配自动化技术。文章根据IEC61850的标准，组成了现代化多层次、智能化、信息化的现代变电站系统。基于变电站数字化的发展趋势，对变电站自动化技术未来发展的探究性话题显得非常必要。采用数字化技术的变电站，不仅可以提高系统的可靠性，加快对运行信息的处理。还在很大的程度上实现了变电站经济运行，减少了变电站从建设到运行维护的资金投入。为变电站的运行创造最高的经济效益。

【关键词】变电站；自动化；发展

引言

随着社会的快速发展，城市化的覆盖区域逐渐广泛，城市化程度也在逐渐加深，作为城市运行保障的电力系统供应压力逐渐增大，在未来自动化技术的应用与发展程度也必将随着科技的发展更加广阔和深入。

1变电站自动化技术实现的功能以及相应要求

变电站在电力资源分配利用过程中有着不可忽视的作用，根据所处理运行的电压等级以及标准基础设备，变电站基于数字化的自动化系统有不同的作用。首先，自动化系统是整个变电站的控制系统，主要是相关工作人员用来对整个变电站运营现状的监视和控制，对出现故障的系统信息进行记录，对一些实时数据进行测量、记录。其次，对电网系统的保护作用也是很重要的一方面，其中对线路保护的自动开合闸，对输电母线的保护性措施，以及对最重要的变压器的电压保护。此外，在对系统正常进行的支持方面，主要表现在设备维修、设备处于非正常状态的恢复性、故障自动恢复性。

2变电站中应用电气自动化技术的重要意义

电气自动化技术是属于电气工程领域的一项新兴发展技术，这项技术的发展推动我国的电气领域迈向更高阶段，现代的自动技术凭借自身跟紧科技潮流发展步伐的特有功能如自动控制以及自动检测，对于一些电气工程方面的传统技术没有办法解决的难题，在曾经的电器设备中自动调节的难题一直困扰着技术人员得不到更好更便捷的处理，当下技术发展解决了这样问题，能够预见现代自动化技术日益精良的发展为人类社会带来的福祉。电气自动化技术在变电站中的应用是电气工程一项十分重要的技术实践，变电站的安全可靠运行是影响大到城市建设、轨道交通、航空航天以及军事方面，小到居民日常生活等需要的重要基础与保障。为了使变电站的运行稳定高效，持续为城市发展提供能源，保证城市用电，将电气自动化技术在众多电力系统领域投入使用。自动化技术的革新也将带来变电站运行时人力财力消耗成本的降低，促进变电站的运转水平有一个质的提升。电气自动化技术在这些方面都有不可代替的作用。

（1）推动实时仿真工作的开展。电气自动化技术还可以提高供电质量，有助于在此技术条件下开展实时仿真工作，实时仿真最希望处理信号的两种响应状态即暂态与稳态能够同步存在，而电气自动化技术的应用可帮助技术人员可以在这种仿真环境的基础建设条件下测试电力装置实现同步实验，确保科研人员收集数据的仿真工作顺利开展，进一步为电力系统的信息收集环节提升参考数据的精确程度，保证电力系统的电气设备安全稳定运行。

（2）实现电力服务的智能化。电力资源是当今社会非常重要的能源，研究电力系统的安全性和稳定性极为重要，原因是电力系统维持着社会的正常运转和居民的生活需要。试想电力系统的任何一个环节一旦出现故障无法正常运转，小到一个家庭，大到整个社会可能都将陷至瘫痪。社会相关行业对电气自动化相关技术的关注度越来越高，科研经济投入也在逐渐加大，许多科研成果已经得到发展和推广，被应用在众多的领域设备中。例如与计算机技术，人工智能技术等现代化技术相结合，特别是与电气控制系统相辅相成作用下，相关设备的电力系统的运行和控制越来越智能化，功能也越来越多元化，从一定程度上说，甚至比人为更加高效精准，解放了生产力。并且在安全方面，电气自动化技术也有着不俗的表现，如针对故障的诊断预警和分析，这对于变电站而言，可极大，提高其运行的的可靠性与安全性。自动化技术的实践应用要在一个全面设计过程下确保产品以及相关电子设备的质量，同时，技术应用的便捷性和经济适用性也应是整个电气自动化技术在变电站使用过程中一直坚持的原则，这也是电气自动化技术在不久的将来实现人工智能化操作的关键。

3变电站自动化技术应用现状

目前在我国变电站综合性的自动化技术已经由过去主要用于电力系统主干网、城市集中供电网络以及农村地区的供电网络，逐渐扩展到企业中的供电系统网络中。对于运营的电压等级由最初的35～110kV低压变电站逐渐发展为现阶段的220～500kV中高压变电站，在低压运营阶层主要有10V甚至低至0.4kV的配电网络，这些电压等级可以涵盖到所有的变电网络，变电站的自动化技术涉及自动控制技术、远程控制技术、继电保护措施、信息测量检测统计等方面，虽然在现阶段对于变电站的自动化技术有了长足、快速的发展，但在某些方面还有所欠缺。

4自动化变电技术发展趋势

4.1智能化的一次设备

变电站的自动化进程中，主要由智能化的一次设备包括电子式互感器、智能断路器、集成型电子开关设备以及智能电子装置，与网络化的二次设备以IEC61850标准为通信规范，对自动化的变电站信息进行共享化处理。电子式互感器在变电站自动化进程中，可使得集成化处理和控制保护措施的数字化得以实现。由于变电站的继电保护和数据测量控制中电子式互感器有宽阔的频率范围，可以实现电力数据的集成共享。在电力网络出现问题时，通常会有瞬时的波形变化，电子式互感器对信号的变化比较敏感，有足够的响应速度。对于电力系统而言抵抗外界干扰的特性是很重要的，电子式互感器的绝缘特性使得原先只能集中安置的高压线路保护装置及变压器的保护装置，现在可以分散性安装在合适的地点。利用光纤技术以及局域网络技术使得各种PROSCADA接口集成联系起来，组成一个优化的分散式数字化系统。

4.2实现了可视化多媒体的监控系统

未来变电站综合自动化技术能够实现可视化多媒体监控系统，有效提升信息传输效率，满足变电站对系统紧急控制的需求，及时收集和反馈数据信息，并将所收集的数据信息准确存储到计算机系统之中，以方便各个工作部门与工作人员对数据进行评价和审核。在数字化的进程中，变电站内部设备件普遍采用IEC61850通信规约，由于这一规约的系统性和标准性，为变电站内智能设备间实现互操作性提供了基础，在站内担任监控和保护的设备与站级控制层都应用统一通信规约，使得各厂家生产的二次设备间能够进行无缝信息交换，实现互操作性。

结束语

随着电力应用技术的发展，变电站数字化进程成为一种必然的趋势。在这一进程中对于变电站内的一次设备而言，随着系统的发展逐渐走向智能化，电子式互感器的出现，成为变电站一次设备的革命性突破，获得更多的自主控制权。对于二次设备的技术改进，主要体现在实现二次设备的网络化，采取IEC61850的国际统一的通信规约，为数字化變电站内设备间实现信息的交互性提供保证。

参考文献：

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（作者单位：广西鑫源电力勘察设计有限公司）