数字化变电站自动化技术的应用

柳智勇

摘要：为在电力行业发展中，分析数字化变电站性能完善方式，文章结合数字化变电站特点，对数字化变电站自动化技术应用优势展开讨论。借此创新数字化变电站运维管理模式，提高我国变电站自动化水平。

关键词：数字化变电站;自动化技术;应用优势

引言：数字化变电站的产生，明确着电力行业变电站建设的自动化发展趋势，深入研究数字化变电站自动化技术，对保障变电站运维质量，提高变电站整体建设水平意义重大。因此，本文对数字化变电站自动化技术的应用展开研究，旨在明确自动化技术与数字化变电站的融合价值。

一、数字化变电站相关概述

数字化变电站属于综合性较强的数字化系统，由站控层、过程层、间隔层组成。其中，站控层基本功能在于更新变电站内的数据库，并结合相关要求，将数据库内数据传递至间隔层、过程层，用以控制变电站供配电服务。另外，站控层可在系统动态化监控中，利用自身在线编程作用，实现人机交互，保证变电站稳定运转。数字化变电站中，间隔层则具有汇总站内信息，维护、控制一次设备，同时在数据采集、运算基础上，支撑变电站内电气设备对话，使站内设备能够协同运行。过程层是数字化变电站检测电压、相位、谐波、电流等参数的功能结构，可通过整理已知参数计算变电站设备有功功率、供电量。再者，过程层可在变电站运行期间，统计变电站设备运行数据，通过将其传送到数字化变电站总控制台后，控制变电站断路器开关、电源充放电[1]。

二、基于自动化技术的数字化变电站特点

数字化变电站自动化技术实践中，变电站智能化、网络化、系统运行自动化特点愈发突出。首先，数字化变电站智能化特点，主要体现在一次设备设计处理中。基于自动化技术，一次设备可在应用光电及微处理技术前提下，借助自动电子互感器更换设备内传统互感器，从而在设备内部构件、核心技术集成运用中，支撑一次设备信号传递，提高设备智能化水平。其次，数字化变电站中，微处理、网络通信、自动化技术可作为二次设备连接基础，使二次设备内部数据信息能够实现资源共享，使设备在数据处理中呈现出网络化特点。最后，传统变电站中需要定期维护、检修设备，保证变电站稳定运行，而自动化技术引进数字化变电站后，可实时统计设备状态，自动检查变电站运行中的设备性能参数，并生成故障报告，明确系统自动化管理趋势。

三、数字化变电站自动化技术的应用

（一）应用优势

1.    强化变电站安全可靠性

相较于数字化变电站，传统变电站设备设计处理时所用技术不够新颖，且设备主要装置为传统互感器，最终使得变电站内设备交互效果不佳、变电站内信息统一管理难度大[2]。另外，通常情况下，传统变电站本身在线监测能力较弱，无法实时监控设备状态，导致系统运行管理实效性低，需依靠人工管理完成设备监管、系统运维作业。而在数字化变电站引进自动化技术后，可通过建立综合性自动化平台，建设智能化、网絡化的电气设备，且在自动化技术应用中，变电站核心电气设备均具有自我检查功能，可在故障产生后进一步确定故障点位置，自动排查故障原因，并通过自动报警、自主修复简单故障等方式，减少变电站故障维修时造成的损失，增强变电站安全、可靠性。另外，自动化技术可利用网络通信、光纤技术，改变二次设备接线设计，简化数字化变电站设备运行流程，可预防二次设备回路绝缘等故障隐患，实现变电站稳定运行目标。

2.    有效控制变电站运维成本

传统变电站内部设备种类、功能多样，但在高强度工作下会产生设备故障，并且在设备故障后无法尽快通过自检提供故障信息，使得变电站故障维修时，所耗费人力、物力资源多，且检修任务复杂。部分变电站在定期校验设备运行状态时，为确保继电保护设备整定值的准确性，甚至需要在检修前期进行停电处理，导致变电站日常运维成本高。自动化技术应用在数字化变电站后，可在站内建立自动化监测系统，由电子设备在线采集设备运行数据，同时在提前预测设备故障基础上，由电子设备校验设备，有利于节约人工校验时的资金损耗，控制变电站运维成本。除此之外，数字化变电站自动化技术应用中，设备信息、管理数据传输可在信息网路支持下完成，能够进一步减少通信网络系统建设成本，使数字化变电站在创新管理模式时，无需大批量更换设备，从而保障变电站整体工作效率，降低变电站内工程投入成本[3]。

3.    优化变电站一体化设计

数字化变电站数据采集时，会借助电流互感器模拟信号，完成数据收集、汇总任务，但模拟信号使用时却会产生附加误差，影响变电站设备数据统计准确性、有效性。为此，相关人员可将自动化技术应用在数字化变电站中，可优化变电站一体化设计，改变变电站原有数据采集模式，利用“电子式互感器”，保证电气设备数据分析精确性，提高变电站内部设备测量质量。与此同时，自动化技术可结合数字化变电站内监测系统体积、重量小等特点，将其布设在变电站设备开关控制系统中，实现变电站机电一体化控制。

4.    健全变电站信息管理平台

基于自动化技术，数字化变电站在根据IEC61850标准完成模型建立、人机交互工作时，能够分层构建智能化的二次设备、一次设备管理体系，保证变电站内设备信息共享的及时性。同时根据变电站功能层设计，健全变电站信息管理平台，避免变电站设备检测、监控等系统在独立设置后，影响变电站综合管理。再者，数字化变电站自动化技术应用时，可在通信网络促进设备信息交互，将变电站内设备控制、电流电压计量、设备状态检测等系统，构建为信息化管理平台，使变电站信息平台能够统一管理。

（二）具体应用1.一次设备

数字化变电站中，一次设备是应用自动化技术的主要承载体，随着数字化变电站的智能化建设，其内部所含有的电气装置逐渐成为一体化电气装置。该装置中存在的光电互感器、开关装置等一次设备，需要利用自动化技术增强自身抗干扰能力，并且在该技术支撑下，自动完成检测、校准任务，有效控制数字化变电站一次设备运维中，可能造成的成本损耗，提高变电站整体管理效率。此外，自动化技术与一次设备的有机融合，能够简化数字化变电站内光电互感器管理流程，强化设备运行可靠性，确保变电站电力资源的计量的准确性。再者，基于自动化技术，一次设备灵敏度、故障反馈速度明显改善，能够满足变电站的自动化、数字化建设需求。

2.二次设备

在二次设备运行管理中，应用自动化技术时，相关人员会结合IEC61850相关要求，以及数字化变电站功能需求，对站内继电保护、故障录波、稳控设备、测量控制等二次设备进行标准化自动管理。同时在模块化的二次设备组成体系中，集成应用网络通信技术，提高各二次设备网络通讯的便捷性，使其在自动化、网络技术的作用下，实现变电站内设备交互中的数据共享、资源共用目标。

四、结语

综上所述，现阶段，数字化变电站在电力行业被不断推广，且应用范围愈发广泛，自动化技术与数字化变电站的融合，是我国电力行业未来发展的基本趋势，对我国变电站智能控制、自动化管理目标的实现意义重大。为此，相关人员在数字化变电站管理中，应深入研究自动化技术渗透方式，完善数字化变电站管理体系。

参考文献：

[1]   汪溢，胡春潮，高雅等.变电站自动化设备远方配置维护及在线监护系统[J].自动化技术与应用，2018（012）：171-175.

[2]   赵海平.综合自动化变电站向数字化变电站发展浅析[J].科技创新导报，2018（07）：18-20.

[3]   龚雪武.数字化变电站继电保护及自动化系统设计[J].机电工程技术，2019（05）：166-167.