浅析智能变电站自动化系统的应用分析

卢文升

(广东顺德电力设计院有限公司 广东佛山 528300)

摘要: 近年来我国加快了智能电网的建设，无论是技术还是电网系统结构都取得了较大的进步。特别是变电站自动化系统在当前智能变电站中应用十分广泛，因此需要掌握自动化系统关键技术，以此来有效提高变电站的智能化水平，确保电力系统安全、优质、高效的运行。

关键词: 智能变电站;自动化;应用

引言

变电站综合自动化控制系统是一项非常复杂、科技含量非常高的自动化控制系统，这一系统的技术水平、控制水平不仅影响到变电站的运行，甚至会间接的对整个局域电网的运行及安全造成影响。伴随着经济发展，电网运行不安全因素也在增多，美国2012年大停电事件给我国电网运行敲响了警钟，也对我国电网的相关自动化控制系统设计、研发、功能、操控能力等提出了更高的要求除了完善系统组成之外，还要求在科研当中将自动化领域的一些最先进的科研成果应用到系统当中，尤其是智能化控制科研成果，实现系统的高度自动化、智能化。

一、智能变电站自动化概述

智能变电站自动化是指在没有人为干预的情况下，自主进行智能机器的驱动，达到控制目标，智能控制方法是一种自动控制技术，涉及到的学科门类比较广泛。智能控制方法与传统的控制系统相比，具有独特的优势，具有人类的控制策略，也有结构特性，有自组织能力、自学习能力和自适应能力，能够在已知或者陌生的环境中进行自动控制和人机交互工作，完成工作任务。智能技术能够解决传统控制技术无法解决的问题，目前已经成为电力研究人员的研究重点。

目前的智能控制方法主要有三个方面:

(1)专家系统。通过专家系统能够对各类非结构化等方面的信息进行处理，实现设备和任务之间的协调和组织，使专家系统能够优化受控系统，并且能够识别系统状态，所以专家系统使用的比较广泛;

(2)模糊逻辑处理。是指将经典集合理论、语言变量等作为实现理和模拟的基础，将相关的数据信息输入到系统中进行模糊推理等操作，输出的结果将会为电力决策提供参考作用。所以，模糊逻辑处理的使用效果比较好;

(3)神经网络，以大规模简单的神经元为基础建立的网络，具有自学习和自组织能力，具有非线性特点，应用于变电站综合自动化系统中能够提升网络的安全性和稳定性。还可以将各种方法进行结合使用。

二、智能自动化变电站设计技术问题分析

1、防误功能

微机五防技术是综合自动化变电站控制系统的核心部分，主要功能是控制系统的闭合与开合运行，在此基础上实现系统的自动化控制的目的。传统的微机五防技术缺陷比较明显，最近几年在电气自动化科研领域中将监控系统与微机五防结合起来，形成了一种建立在监控系统之上的微机五防技术，有效地增强了系统的控制能力。但是，微机五防的控制程序相对比较多，要经过模拟操作、软解锁命令、遥控操作和闭合命令等程序才能完成控制过程，其中主要由一个环节出现了操作失误，整个系统的闭合就无法完成，就是达不到防误的效果，这是目前综合自动化变电站控制系统设计中的一个明显的不足。现在的自动化控制功能的实现，主要依靠的是可编程控制器，这种控制器成本低，也能够在一定程度上达到自动化控制的目的，控制功能的运行需要在输入程序的基础上进行，但是在程序运行方式上有一定几率出现错误，因为本身控制器在长时间的使用过程中可能会出现变化，程序也会发生损坏。

2、保护信息的采集及处理

综合自动化变电站监控系统的运行是建立在充足的保护信息采集、分析的基础上，在此基础上判断系统的运行状态，发出具体的操作指令，硬接点方式和串行通信是目前保护信息采集的主要形式，常规继电保护之下只能使用硬接点方式收集保护信息，而计算机在整个系统中处于核心地位，对其保护则采用了硬接点与串行通信两种方式。根据当前变电站监控系统的相关技术资料来看，现在在该系统中的串行通信方式保护信息收集主要途径。主要分为两种类型:

(1)保护信息收集装置设计在监控系统的公用信息工作站当中，在工作站当中根据反馈的信息来收集保护信息。

(2)保护信息收集装置直接嵌入到综合自动化信息的计算机当中，由计算机通过搜集公用信息工作站发出来的信息进行识别处理收集来的保护信息。而这种设计方式让现在的保护信息收集受到了一定的影响，将保护信息收集装置直接嵌入到监控系统的功能信息工作站当中，在信息收集的过程中会受到各种通讯规约的影响，需要监控系统和保护厂家之间通过反复的调试配合才能达到工作要求，在技术上具有一定的难度。

因此，建议将综合自动化变电站监控系统的保护信息采集方式由嵌入式改为独立式，也就是将其从监控系统当中收集出来，利用可编程微型CPU设计终端监测装置，直接安装在监控终端当中，并入监控终端的信息采集中，实行双向传输信息，避免了相互制约与影响。

三、变电站综合自动化系统设计应用及措施

1、新型智能监控技术的应用

由于监控集成到调度中心之内才能看到，变电站综合自动化系统变电站的责任人员看不到，在这种情况下智能手机和APP就派上用场，设计一块智能监控的手机APP软件，保证变电站综合自动化系统工作人员能够对整个变电站的运行随时随地进行监控，改变了时间和距离的影响。当然，利用智能手机和APP，可以收集变电站综合自动化系统中各个运行关键节点的运行数据，将其反映在整个系统的运行示意图当中，一旦发生故障能够快速的排除故障，增强故障反应能力。

2、模糊控制器的使用

模糊控制器针对变电站的自动化使用逻辑芯片进行智能化的控制和改进，从而能够满足模糊控制器的硬件需求以及变电站自动化系统对智能控制的要求，使变电站综合自动化中的智能控制准确度更加高，智能化程度提升。模糊控制器在变电站自动化中的智能控制一定要考虑硬件设备的影响，要尽量提高模糊控制器的灵活性，提高模糊控制器的普及程度。比如说，在数字控制器使用单片微机硬件系统，在模糊控制器中使用最基础的算法就能够改变变电站控制方法，结合其他不同种类的模糊控制器就能够实现变电站综合自动化中的智能控制的目标。

3、接口装置的使用

接口装置主要对控制对象起作用，研究控制对象，对变电站原有的控制量和状态量进行转变，从而得出变电站自动化系统运行的状态数据。接口装置进行完数据转换后将数据传递给执行机构领域内，经过分析之后得到控制指令，然后对控制对象进行控制措施，保障变电站的安全稳定运行。智能控制的接口装置注重选择和控制被控对象，不但要维持变电站自动化的可靠性，还要完善变电站自动化的过程。

4、其他控制的运用

还有一些其他类型的功能存在于变电站综合自动化中的智能控制的运用中，比如执行机构在步进电机和伺服电动等方面的智能化控制运用。在电力装置方面，执行机构常常表现出线性和非线性的特征，从而提高执行机构的智能化控制水平，智能控制将非电量转化成传感器的变量，优化变电站配置，保证智能控制的精确性，满足变电站自动化要求。被控对象会直接干预和影响变电站的自动化，所以要优化智能控制环境，避免影响系统的运行效果。

结语

变电站综合自动化系统未来朝着更加智能化、更加安全、功能更加丰富的方向发展，这需要充分的技术依托，并能够将各种先进技术比如说蓝牙，CPU应用到系统建设当中，才能达到预期的发展目的，各地应该加大这一方面的科研投入，保证新技术研发顺利进行。

参考文献

[1]孙琰.变电站自动化系统的新发展[J].黑龙江科技信息，2012(21).

[2]高翔.智能变电站技术应用探讨[J].供用电，2014(31).