電力工程自動化系統(tǒng)建設探究

一、電力自動化技術概述

　　所謂電力自動化技術，即是在電力工程中融合現(xiàn)代的電子技術、網(wǎng)絡通信技術及相關的信息處理技術，最終形成一個綜合性的、自動化的管理系統(tǒng)。對于電力系統(tǒng)而言，通過自動化系統(tǒng)可以有效實現(xiàn)遠程監(jiān)控與管理，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與安全性。具體而言，電力工程自動化技術主要功能包括以下幾個方面：首先，保證電力系統(tǒng)中相關設備運行的安全性及經(jīng)濟性，使其可以滿足系統(tǒng)整體的技術要求；以設備的實際運行情況為依據(jù)，輔助操作人員完成系統(tǒng)的控制與協(xié)調；其次，自動化技術可以有效改善電力系統(tǒng)的安全性能，減少事故的發(fā)生與發(fā)展；而且自動化技術可以大大提升電力系統(tǒng)的運行效率，節(jié)約人力資源成本；最后，通過自動化系統(tǒng)可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)相關數(shù)據(jù)及參數(shù)的搜集、整理及分析，通過數(shù)據(jù)分析可以實時掌握系統(tǒng)的運行情況，發(fā)現(xiàn)問題可以及時采取措施，降低系統(tǒng)的安全事故發(fā)生率。

二、電力工程自動化安全系統(tǒng)的建設

　　具體而言，在進行電力工程自動化安全系統(tǒng)的建設過程中，需要注意以下幾點：

　�。ㄒ唬┰O備選型

　　在電力工程運行過程中，繼電保護裝置對整個系統(tǒng)的安全運行起到?jīng)Q定性作用，因此在自動化系統(tǒng)建設過程中，要保證繼電保護裝置的質量與性能，選擇技術成熟、設計完善且性能穩(wěn)定的產(chǎn)品，保證自動化系統(tǒng)在硬件設計方面的穩(wěn)定性與安全性。要基于系統(tǒng)整體的角度選擇繼電保護裝置，遵循設計科學、配置合理的原則，實現(xiàn)繼電保護、計量、測量、信號控制及遠動等各項功能的科學配置，保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

　�。ǘ�）安裝調試

　　在建設綜合性自動化變電站過程中，繼電保護所涉及到的設備十分廣泛，他們作用不同，性能各異，比如測量表計、后臺監(jiān)控、直流系統(tǒng)及遠動等，所以在安裝調試繼電保護裝置過程中，要進一步明確繼電保護與其它設備的責任界限，保證基礎數(shù)據(jù)錄入的準確性、及時性及詳細性，提高繼電保護裝置與其它設備之間的協(xié)調性。雖然比較傳統(tǒng)的電磁型保護，微機保護具備更加先進的功能，但是其可靠性及安全系數(shù)與其先進性是不成正比的。因為微機裝置無論是抗干擾能力還是防潮性能，均相對較差，并且容易受到雷擊侵擾，安裝過程中要嚴格選擇其工作環(huán)境及電源電壓。所以采用微機保護時要注意，二次回路及網(wǎng)絡線均要設置避雷器，要在控制室中安裝空調以起到調節(jié)環(huán)境溫度的作用；設備的直流電源要進行濾波及穩(wěn)壓處理等。安裝過程中，繼電保護與相關自動化設備的背板與壓板、端子排及插頭的接線要牢固，采取措施防止光纜或網(wǎng)絡線受到外力的破壞。針對中一些關鍵的質量點要加大控制力度，比如GPS系統(tǒng)的對時精度、傘站模擬量精度以及遠動通道的質量等。在調試過程中難免會遇到運行設備無法停電的情況，此時可以采用技術手段加強安全保證，校驗時可以采用模擬開關。

　�。ㄈ�）工程的驗收與投運

　　工程竣工后要對系統(tǒng)設備進行驗收，要嚴格按照繼電保護要求來進行，不僅要做常規(guī)的保護整組傳動試驗，而且還要進一步結合設備的具體特點驗收設備的遙控、遙信、遙調及遙測操作功能，保證后續(xù)系統(tǒng)運行中的可靠性，并制定出科學的設備運行操作規(guī)程。比如在系統(tǒng)運行中，認真列出各個設備的管理要點，為后續(xù)的設備維護提供參考；此外，工程圖紙、校驗報告以及相關技術資料等，要及時上報對應的管理部門進行存檔備查，做好電力工程系數(shù)建設數(shù)據(jù)的備份，為后續(xù)系統(tǒng)的運行、維護、改造、擴展提供技術參考。

三、電力工程自動化配網(wǎng)系統(tǒng)的建設

　　配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)包括主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)以及終端子系統(tǒng)：

　　（一）主站系統(tǒng)

　　配電網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)又包括配電SCADA主站系統(tǒng)、配電故障診斷與恢復功能、配電管理DMS等三個子系統(tǒng)。其中SCADA主站系統(tǒng)包括前置機服務器、SCADA服務器、MMI調度員工作站、報表工作站、DA服務器以及GIS服務器等幾個部分。在整個主站系統(tǒng)中，配電故障診斷與恢復功能十分重要，其是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)投運后可以滿足系統(tǒng)技術要求的必要條件，因此要對DA功能進行聯(lián)調測試，聯(lián)調測試前要具備以下條件：完成主站置庫且檢查無誤；主站與子站及FTU之間要保持正常的通訊；FTU在進行DA測試時，要進行必要的遙測、遙控及遙信調試，以保證其功能處于正常狀態(tài)；由于無故障區(qū)段恢復供電會影響到變電站出口斷路器，所以也要對其做遙控測試；此外，DA測試過程中，可以利用繼電保護測試儀模擬故障引起開關跳閘的方案啟動配電自動化系統(tǒng)的DA功能。DMS的實現(xiàn)過程要遵循循序漸進的原則，可以借鑒輸電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的成功經(jīng)驗，突出重點，提高配電自動化系統(tǒng)的實用性，提升系統(tǒng)的自動化水平，不斷完善于配電管理系統(tǒng)性能。

　　（二）配網(wǎng)自動化子站系統(tǒng)

　　在配電網(wǎng)中存在多種監(jiān)控設備，并且分布廣泛，配電自動化系統(tǒng)中的SCADA系統(tǒng)的測控對象，包括開閉所與環(huán)網(wǎng)柜，這些設備容量較大，此外，柱上開關也是監(jiān)測控制的范圍，其不僅數(shù)量多，而且比較分散，因此將這些站端的監(jiān)控設備全部直接連接到配電主站也是不現(xiàn)實的，所以要增設配電子站，用于柱上開關、開閉所以及配電站端監(jiān)控設備的管理，并負責采集數(shù)據(jù)、監(jiān)控饋線等，此外，通過自動化子站系統(tǒng)還可以向配電主站通信處理器傳送實時數(shù)據(jù)等。配網(wǎng)自動化子站系統(tǒng)不僅可以節(jié)約主干通道，可以主站SCADA網(wǎng)絡可以通過子站系統(tǒng)繼承輸電網(wǎng)自動化的成果。由此可見，配電子站系統(tǒng)的實質就是起到一定的中介作用，其是一種集中與轉發(fā)裝置，其主要構成就是工業(yè)控制PC機及多路串行口擴展板，其與FTU柱上開關控制器均采用面向對象的問答規(guī)約，多臺柱上開關控制器可以共用同一條通道，配電子站不僅要對各個柱上開關控制器所收集的現(xiàn)場信息進行查詢，將其輸入實時數(shù)據(jù)庫中，而且還要反過來根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的值向配電SCADA系統(tǒng)上報信息。

　�。ㄈ�）配網(wǎng)自動化終端

　　配電網(wǎng)自動化終端的主要作用是實時監(jiān)控對應區(qū)域內的柱上開關、開閉所、環(huán)網(wǎng)柜以及配電變壓器等，自動終端不僅要具備對FTU、TTU的三遙功能，而且還要能準確識別、控制故障，從某種程度上講，自動化終端系統(tǒng)是主站系統(tǒng)與子站系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)，三者相輔相成互相配合，實現(xiàn)配電網(wǎng)的運行管理與監(jiān)控，包括工況檢測、網(wǎng)絡重構、故障隔離以及恢復非故障線路的正常供電等。