盧文升

(廣東順德電力設計院有限公司 廣東佛山 528300)

摘要: 近年來我國加快了智能電網的建設，無論是技術還是電網系統(tǒng)結構都取得了較大的進步。特別是變電站自動化系統(tǒng)在當前智能變電站中應用十分廣泛，因此需要掌握自動化系統(tǒng)關鍵技術，以此來有效提高變電站的智能化水平，確保電力系統(tǒng)安全、優(yōu)質、高效的運行。

關鍵詞: 智能變電站;自動化;應用

引言

變電站綜合自動化控制系統(tǒng)是一項非常復雜、科技含量非常高的自動化控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的技術水平、控制水平不僅影響到變電站的運行，甚至會間接的對整個局域電網的運行及安全造成影響。伴隨著經濟發(fā)展，電網運行不安全因素也在增多，美國2012年大停電事件給我國電網運行敲響了警鐘，也對我國電網的相關自動化控制系統(tǒng)設計、研發(fā)、功能、操控能力等提出了更高的要求除了完善系統(tǒng)組成之外，還要求在科研當中將自動化領域的一些最先進的科研成果應用到系統(tǒng)當中，尤其是智能化控制科研成果，實現系統(tǒng)的高度自動化、智能化。

一、智能變電站自動化概述

智能變電站自動化是指在沒有人為干預的情況下，自主進行智能機器的驅動，達到控制目標，智能控制方法是一種自動控制技術，涉及到的學科門類比較廣泛。智能控制方法與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，具有獨特的優(yōu)勢，具有人類的控制策略，也有結構特性，有自組織能力、自學習能力和自適應能力，能夠在已知或者陌生的環(huán)境中進行自動控制和人機交互工作，完成工作任務。智能技術能夠解決傳統(tǒng)控制技術無法解決的問題，目前已經成為電力研究人員的研究重點。

目前的智能控制方法主要有三個方面:

(1)專家系統(tǒng)。通過專家系統(tǒng)能夠對各類非結構化等方面的信息進行處理，實現設備和任務之間的協(xié)調和組織，使專家系統(tǒng)能夠優(yōu)化受控系統(tǒng)，并且能夠識別系統(tǒng)狀態(tài)，所以專家系統(tǒng)使用的比較廣泛;

(2)模糊邏輯處理。是指將經典集合理論、語言變量等作為實現理和模擬的基礎，將相關的數據信息輸入到系統(tǒng)中進行模糊推理等操作，輸出的結果將會為電力決策提供參考作用。所以，模糊邏輯處理的使用效果比較好;

(3)神經網絡，以大規(guī)模簡單的神經元為基礎建立的網絡，具有自學習和自組織能力，具有非線性特點，應用于變電站綜合自動化系統(tǒng)中能夠提升網絡的安全性和穩(wěn)定性。還可以將各種方法進行結合使用。

二、智能自動化變電站設計技術問題分析

1、防誤功能

微機五防技術是綜合自動化變電站控制系統(tǒng)的核心部分，主要功能是控制系統(tǒng)的閉合與開合運行，在此基礎上實現系統(tǒng)的自動化控制的目的。傳統(tǒng)的微機五防技術缺陷比較明顯，最近幾年在電氣自動化科研領域中將監(jiān)控系統(tǒng)與微機五防結合起來，形成了一種建立在監(jiān)控系統(tǒng)之上的微機五防技術，有效地增強了系統(tǒng)的控制能力。但是，微機五防的控制程序相對比較多，要經過模擬操作、軟解鎖命令、遙控操作和閉合命令等程序才能完成控制過程，其中主要由一個環(huán)節(jié)出現了操作失誤，整個系統(tǒng)的閉合就無法完成，就是達不到防誤的效果，這是目前綜合自動化變電站控制系統(tǒng)設計中的一個明顯的不足。現在的自動化控制功能的實現，主要依靠的是可編程控制器，這種控制器成本低，也能夠在一定程度上達到自動化控制的目的，控制功能的運行需要在輸入程序的基礎上進行，但是在程序運行方式上有一定幾率出現錯誤，因為本身控制器在長時間的使用過程中可能會出現變化，程序也會發(fā)生損壞。

2、保護信息的采集及處理

綜合自動化變電站監(jiān)控系統(tǒng)的運行是建立在充足的保護信息采集、分析的基礎上，在此基礎上判斷系統(tǒng)的運行狀態(tài)，發(fā)出具體的操作指令，硬接點方式和串行通信是目前保護信息采集的主要形式，常規(guī)繼電保護之下只能使用硬接點方式收集保護信息，而計算機在整個系統(tǒng)中處于核心地位，對其保護則采用了硬接點與串行通信兩種方式。根據當前變電站監(jiān)控系統(tǒng)的相關技術資料來看，現在在該系統(tǒng)中的串行通信方式保護信息收集主要途徑。主要分為兩種類型:

(1)保護信息收集裝置設計在監(jiān)控系統(tǒng)的公用信息工作站當中，在工作站當中根據反饋的信息來收集保護信息。

(2)保護信息收集裝置直接嵌入到綜合自動化信息的計算機當中，由計算機通過搜集公用信息工作站發(fā)出來的信息進行識別處理收集來的保護信息。而這種設計方式讓現在的保護信息收集受到了一定的影響，將保護信息收集裝置直接嵌入到監(jiān)控系統(tǒng)的功能信息工作站當中，在信息收集的過程中會受到各種通訊規(guī)約的影響，需要監(jiān)控系統(tǒng)和保護廠家之間通過反復的調試配合才能達到工作要求，在技術上具有一定的難度。

因此，建議將綜合自動化變電站監(jiān)控系統(tǒng)的保護信息采集方式由嵌入式改為獨立式，也就是將其從監(jiān)控系統(tǒng)當中收集出來，利用可編程微型CPU設計終端監(jiān)測裝置，直接安裝在監(jiān)控終端當中，并入監(jiān)控終端的信息采集中，實行雙向傳輸信息，避免了相互制約與影響。

三、變電站綜合自動化系統(tǒng)設計應用及措施

1、新型智能監(jiān)控技術的應用

由于監(jiān)控集成到調度中心之內才能看到，變電站綜合自動化系統(tǒng)變電站的責任人員看不到，在這種情況下智能手機和APP就派上用場，設計一塊智能監(jiān)控的手機APP軟件，保證變電站綜合自動化系統(tǒng)工作人員能夠對整個變電站的運行隨時隨地進行監(jiān)控，改變了時間和距離的影響。當然，利用智能手機和APP，可以收集變電站綜合自動化系統(tǒng)中各個運行關鍵節(jié)點的運行數據，將其反映在整個系統(tǒng)的運行示意圖當中，一旦發(fā)生故障能夠快速的排除故障，增強故障反應能力。

2、模糊控制器的使用

模糊控制器針對變電站的自動化使用邏輯芯片進行智能化的控制和改進，從而能夠滿足模糊控制器的硬件需求以及變電站自動化系統(tǒng)對智能控制的要求，使變電站綜合自動化中的智能控制準確度更加高，智能化程度提升。模糊控制器在變電站自動化中的智能控制一定要考慮硬件設備的影響，要盡量提高模糊控制器的靈活性，提高模糊控制器的普及程度。比如說，在數字控制器使用單片微機硬件系統(tǒng)，在模糊控制器中使用最基礎的算法就能夠改變變電站控制方法，結合其他不同種類的模糊控制器就能夠實現變電站綜合自動化中的智能控制的目標。

3、接口裝置的使用

接口裝置主要對控制對象起作用，研究控制對象，對變電站原有的控制量和狀態(tài)量進行轉變，從而得出變電站自動化系統(tǒng)運行的狀態(tài)數據。接口裝置進行完數據轉換后將數據傳遞給執(zhí)行機構領域內，經過分析之后得到控制指令，然后對控制對象進行控制措施，保障變電站的安全穩(wěn)定運行。智能控制的接口裝置注重選擇和控制被控對象，不但要維持變電站自動化的可靠性，還要完善變電站自動化的過程。

4、其他控制的運用

還有一些其他類型的功能存在于變電站綜合自動化中的智能控制的運用中，比如執(zhí)行機構在步進電機和伺服電動等方面的智能化控制運用。在電力裝置方面，執(zhí)行機構常常表現出線性和非線性的特征，從而提高執(zhí)行機構的智能化控制水平，智能控制將非電量轉化成傳感器的變量，優(yōu)化變電站配置，保證智能控制的精確性，滿足變電站自動化要求。被控對象會直接干預和影響變電站的自動化，所以要優(yōu)化智能控制環(huán)境，避免影響系統(tǒng)的運行效果。

結語

變電站綜合自動化系統(tǒng)未來朝著更加智能化、更加安全、功能更加豐富的方向發(fā)展，這需要充分的技術依托，并能夠將各種先進技術比如說藍牙，CPU應用到系統(tǒng)建設當中，才能達到預期的發(fā)展目的，各地應該加大這一方面的科研投入，保證新技術研發(fā)順利進行。

參考文獻

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