浅谈变电站电力系统自动化智能控制技术.pdf

浅谈变电站电力系统自动化智能控制技术 曲志远 1 张鹏 2 1.山东省环能设计院股份有限公司 山东省 250101 2.山东省环能设计院股份有限公司 山东省 250101 摘要:目前， 电力系统改革的重要革新和体现就是推广智能化 变电站， 而且这也是电力系统改革不断深化和发展的重要举措， 使 人们不断增长的高品质高标准电力需求和对电网现代化、 信息化、 智能化以及网络化的管理建设得到了进一步满足。电力系统自动 化智能控制将使变电站自动化监控系统的各项功能充分发挥， 从 而使变电站运行的稳定性和可靠性得到保障。 关键词:变电站;电力系统;智能控制 引文 近年来， 对于监控变电站电力系统稳定性能已经随着电力系 统的不断革新深化和改革而越来越科学化、 技术化和极具迫切性， 旧式人工管理模式已经对先进的技术管理无法适应， 而促使着电 力系统自动化智能控制技术的不断发展和应用的就是电网规模的 扩大所带来的大量故障。因此本文简要分析了当前变电站电力系 统自动化发展现状， 并在此基础上对设计阐述提出进一步及处理 一些常见故障的方法。 一、 电力系统智能控制发展现状 变电站自动化技术是近10年来我国电力行业随着社会经济的 不断发展而得到快速发展并且不断更新并广泛应用的， 而变对于 方便变电站内部各类设备运行和操作的监控有着明显的推动作用 的就是应用了电站电力系统自动化， 其自动化智能控制技术能对 大量的数据和信息有效地收集， 并高速处理时利用计算机进行， 从 而有利于分析处理、 运行操作的实时监控故障的， 使电力系统的稳 定和安全得到了切实保障。从1984年第一套微机保护到2000年 应用第一套专家系统， 变电站电力系统的自动化随着IEC61850国 际标准的诞生而使智能管理接替人工管理实现了， 从而使人力资 源投入成本大大缩减了， 并对系统发展的趋势和要求适应， 为电力 系统的扩大规模化以远程监视和控制的手段而提供了技术保障。 在电力系统中的有效应用智能控制在于设计和完善专家系统， 并 通过建立知识库， 对推理机的运用来进行设备作业匹配， 而实现后 期的知识获取时就需要通过学习机的设计， 我国目前变电站的智 能控制发展现状总的来说主要在以下几个方面体现： 1.国内变电站使遥测、 遥控、 遥信、 遥调的四遥功能基本实现， 而且无人值班比例在部分网省公司的220kV变电站要达85%以上， 可以实时在线检测和控制设备运行状态， 处在国际领先水平的就 是继保、 安稳控制等技术。 2.专家系统： 推理机。作为信息管理系统中重要专家控制部 分， 推理机的设计使人工智能的理念得到充分体现， 在对全面的资 源整合而形成丰富的数据库基础之上事先形成， 以目标驱动控制 来使推理机运行得到保障， 而确定目标就是通过对机械设备特点 的智能评估， 对在资源库中寻找到与之匹配的知识便于搜索。对 相关数据进行整合分析并匹配就是推理机的设计， 进而转换成指 导目录元素。对于变电站设备自动匹配作业目标和自动运行来 说， 推理机的设计的实用性非常强， 其实质在于对全面的专家知识 积累， 通过知识库来使专家的经验存储， 继而对专家的知识运用来 进行推理。 3.专家系统： 学习机。对信息反馈收集后的一个分析并积累经 验的过程就是指的学习机的设计， 收集在检修过程中出现的信息 资源以及信息反馈就是通过设计以手工知识获取、 半自动知识获 取以及自动知识获取。学习机设计不仅对多元化的知识获取功能 拥有， 同时还具有人性化的操作技能， 在维护知识库时则对人工维 护和智能维护两种模式进行了采用， 从而能够使知识库的半自动、 全自动更新并不断丰富有效实现。 二、 电力系统智能控制的应用 1.智能控制的配置及功能 变电站电力系统自动化智能控制的结构配置要求企业供电网 络的规模以及监控的管理方法的考虑来进一步确定， 一般而言， 结 构配置可分为三个部分， 分别是设备层、 间隔层、 站控层。 1.1设备层 进行设备配置设计时要以进线回路、 电机回路、 馈线回路等回 路， 既能使就地运行操作实现， 又能使远程监视和控制实现， 而且 因为其操作功能具有相对独立性。我国在设备层强化功能的举措 以计算机控制系统发展的快速及更新速度来看是必然的， 最为重 要的是， 其能保护变电站的数据采集， 能够使状态量、 模拟量、 脉冲 量和数字量的实效、 精确和安全得到保障。 1.2间隔层 其主要包括保护测控单元、 通信接口单元等， 而且间隔层具有 联系设备层和站控层两者起中转的作用， 其能使因站控层与设备 间的距离问题和设备层的设备数量较多无法直接与站控层建立通 信的问题得到有效解决， 间隔层的建立能使通信距离有效的延长， 并能使设备层设备分流， 在体现承上启下的中转作用下， 更加清晰 和明确变电站电力系统自动化的整体结构。 1.3站控层 后台监控的站控层是远程监控实现的控制中心， 其通过收集 处理变电站大量数据而使后台操作系统不断完善， 并且对越限报 警和异常状态报警系统具备， 能够使与设备层间的通信实现， 并且 在不断优化远程监视和控制的人机界面， 在通过分析处理相关数 据之后能监控系统的自我诊断以及自我修复自动进行， 对整个电 力系统的调度和监控负责。此外， 站控层还对数据库维护软件、 图 形库生成软件及开发应用软件进行了配置。 2.电力系统智能控制建设建议 因为电力系统自动化的建设这个项目比较的庞大且长期， 所 以， 要求在建设中作为支撑的是技术和专业人才， 而且人性化设计 是要在设备配置上和技术设计上都要做到， 以便于后期对自动智 能化管理的实现。因此在实际建设中应该对以下几点注意到： 电力系统自动化建设从建设成本上来看， 为了提高自动化 运行的可靠性和经济性为根本目的， 应该在保证电能质量的基础 上使电力系统的稳定和安全监控得到实现， 因此在建设施工时要 对占地面积、 降低工程造价和运行费用减少； 在简化硬件配置， 对 一批能够熟练使用引进的国外设备的人才尽量培养， 以使资源浪 费减少； 要通过制定详细的检修更新计划， 在后期维护工作中使维 护运行的成本降低。 制定控制保护接口的标准， 我国在控制保护接口标准的制 定上与国际标准制定的情况比较还尚不完善， 因此需要在电力系 统的设计、 运行中对一个控制保护接口的标准制定， 从而使由于外 来引进保护设备和监控设备操控不当所引起的设备不知如何连接 和如何通信等问题得到有效地解决。控制保护接口标准的制定要 不但要对国际化标准或者工业的行内标准符合， 而且对相关标准 要制定， 以使设备的有效运行得到保证， 从而使设备资源不必要的 浪费减少。 培养技术型管理人才， 因为所谓的变电站电力系统自动化 智能控制的真正意义并不是的无人管理， 而且由人依然掌控整个 监控链的终端， 这就是远程监控的真正涵义， 因此就大大提高了人 才的要求。对人才的培养要从参与自动化建设的每个程序做起， 要求管理人员对相关设备的操作方法及其功能掌握， 并且收集分 析的相关数据进行监控设备系统的维护和更新时能够通过自身所 学的技能知识和站控层， 以使智能监控的自动化系统不断优化， 从 而最终让终端操作更为人性化。 三、 结束语 目前， 因为我国变电站电力系统自动化技术不断得到发展和 提升， 而且它还对高科技的计算机技术融入了， 已及融入了电子通 讯技术， 网络技术， 并且对其可实施性也被实践证明了。因此， 在 使整个社会的经济发展推动的过程中的作用不可替代的。在今 后， 因为变电站自动化技术的发展方向是朝着智能化， 集成化， 综 合化方向发展， 因此， 它在不久的将来，