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[摘 要]近年来,随着城乡建设的不断加快,各行各业的快速发展,对电力资源的需求量与日俱增,这极大地促进了电力企业发展,变电站自动化改造作为电网改革与更新的一项重要工作,是电力行业发展的必然趋势,能够极大地降低电网运行成本,优化资源配置,保证变电站的安全、可靠运行,更好地满足新时期用户的多元化用电需求。本文首先概述了变电站自动化改造工程,其次分析了变电站自动化改造现存问题及解决对策,最后探讨了变电站自动化改造发展趋势。
[关键词]变电站;自动化改造;现状;对策;研究
[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487(2021)01–00–02
Problems and Measures of Substation Automation Transformation
Chen Yan-hong
[Abstract]In recent years, with the acceleration of urban and rural construction and the rapid development of various industries, the demand for electric power resources is increasing day by day, which greatly promotes the development of electric power enterprises and expands the scale of electric power engineering construction. Substation automation transformation work is also on the agenda. As an important work of power network reform and renewal, substation automation transformation is an inevitable trend in the development of power industry. It can greatly reduce the operation cost of power network, optimize the allocation of resources, ensure the safe and reliable operation of substation, and better meet the diversified demand of users in the new period. This paper first summarizes the substation automation transformation project, then analyzes the existing problems and solutions of substation automation transformation, and finally discusses the development trend of substation automation transformation.
[Keywords]substation; automation transformation; current situation; countermeasures; research
1 变电站综合自动化改造工程概述
变电站自动化改造工程,具备较强的系统性、复杂性,同时也包含着多方面的内容,如:继电保护改造、二次回路改造、一次设备改造等,同时也会造成用户停电。在这一过程中,为更好地保障电力系统的安全稳定运行,避免给人们的正常生活造成阻碍,要严格控制停电时间。在改造过程中,要认真做好相应的勘察工作,结合各项勘察数据,制定具备较高可行性的施工方案,并做好优化工作,合理化选用施工技术、工艺,完善安全保护措施。如改造工程需停电,则要提前制定停电计划提交管理部门审批,并及时通知用户停电时间,便于用户提前做好应对工作。此外,在变电站自动化改造过程中,需涉及到多个专业的施工内容,因此要做好统筹协调工作,各个专业彼此之间密切配合,便于更加顺利、高效的完成改造工作。
2 变电站自动化改造现存问题及解决对策探讨
以500 kV变电站自动化改造工程为例,该变电站内所应用的计算机监控系统为国产NS2000系统,间隔层测控设备的型号为国产NSD500,远动工作站与保护管理器为国产NSC200型。
2.1 改造模式选择问题及解决方法
2.1.1 问题分析
在变电站自动化改造的过程中,合理化选择改造方案至关重要。是选择应用智能化改造模式还是继续应用常规改造模式,所起到的效果是不同的。智能化改造模式和常規改造模式两者存在着一定的差异,两者的职能组件、二次系统以及调试方法均存在着不同。具体来说,常规变电站改造常规设备之后,其二次设备体积依然较大,安全问题依然突出,同样无法实现自动化控制。实施智能化改造模式,虽然能够实现自动化、智能化管控,但是存在工期紧、应用设备多、工作量大等方面的问题,如何选择应用成为一项重要工作。
2.1.2 解决方法
为解决改造模式选择难题,需充分考虑到多个方面的因素,包括:技术、资金、设备、人员等,结合实际情况制定切实可行的改造方案,避免出现盲目改造的现象。变电站技术、工作人员对于设备智能化运行、信息共享有一定需求,则可以尝试应用智能化改造模式。例如:选择“IEC61850及数字化变电站”的方案,原本所应用的不同厂家设备型号是不同的,通过应用IEC61850保护装置,将该保护装置和后台监控系统相连接现,实现间隔层装置信息交互,并且能够达到间隔层联锁的目的。采用该改造模式,不仅具备较强的操作性及安全性,同时其技术也非常成熟,能够达到良好的改造效果。 2.2 改造电磁干扰问题及解决方法
2.2.1 问题分析
电磁干扰问题是变电站自动化改造的常见问题。现阶段,虽然非常重视对开关、电焊机和风扇等设备的电磁兼容问题的分析,但是却忽视了设备达到现场后的相关试验。甚至有的仅是对开合断路器进行试验,没有合理化设置抗干扰指标,进而产生电磁干扰,给变电站运行造成严重的影响。
2.2.2 解决方法
为最大限度的降低系统硬件电磁干扰的影响,应做好以下几个方面的工作。①要合理化设置电气隔离措施,做好设备接地及电磁屏蔽工作。②应保证项进行全面目检查试验。在实施常规检查的同时,应进行动模试验、低温高温试验以及电压试验,在必要的情况下,可以进行辐射电磁场干扰试验、静电放电干扰试验等,通过试验的方式,验证产品的安全性及合格性。在变电站自动化改造中,只有认真做好抗干扰工作,方可保障系统的安全可靠运行。
2.3 监控程序稳定性问题及解决方法
2.3.1 问题分析
变电站自动化改造中,操作人员需要利用显示器对整个操作过程进行监控管理,无论是在变电站、主控站还是调度室,均要实现监控管理。在这种情况下,如何保证监控系统的安全可靠运行成为思考的关键问题。在变电站自动化改造中,监控系统应处于稳定运行状態,方便更好的保障变电站的安全可靠运行,达到更加理想的管控效果。当前监控系统稳定性问题较为突出,后台监控线机器时常会中段,影响监控系统的正常使用,还有的监控程序版本过低,没有定期升级,导致监控系统卡顿,进而造成影响。
2.3.2 解决方法
在选用后台监控系统及监控设备的过程中,要保证其功能完善,硬件配置成熟,保证监控程序运行稳定。针对后台监控机程序升级不及时所造成的SAC机无法正常运行的问题,要定时定期的做好升级工作。同时要高度重视变电站监控设备的更新换代,及时剔除落后淘汰的设备。要定期检查监控软件,选用技术先进产品,达到良好的监控效果,保证变电站的正常运转。
2.4 改造施工风险问题及解决方法
2.4.1 问题分析
变电站自动化改造施工中,面临着诸多的风险问题。尤其是在老旧变电站自动化改造期间,往往需要分时段停电,在对一段区域改造过程中,二段区域往往存在一次设备带电现象,电源进线一侧易于发生风险。不仅如此,两套系统并存,增加了监控难度,在过渡期间需要巡视两套系统,新系统处于安装阶段,需要进行多次调试,更改程序,减少给变电站的运行造成影响。如果施工人员错误的分合设备出口,将会造成极为严重的后果。
2.4.2 解决方法
在变电站自动化改造施工期间,为有效规避风险因素的发生,要重视对改造施工全过程的动态化监督与管理。在实践操作过程中,要明确改造施工风险管控工作的重要性,实施动态化监控,成立专门的安全管理队伍,定时定期的做好改造施工巡查工作,或者采取突击检查、专项检查等方式,实现对施工风险的有效排除,保证改造施工的安全顺利进行。此外,在自动化改造过程中,设备风险也是重要的影响因素,因此在施工期间也要重点做好控制工作,尤其是在拆除电缆、孔洞封堵等环节,重点做好控制工作,规避风险因素的发生。
2.5 变电站运行维护问题及解决方法
2.5.1 问题分析
一般情况下,如变电站自动化系统出现问题,工作人员大多是联系设备厂家进行检修处理,虽然最终能够解决问题,但是往往需要等待较长时间,无法实现对故障及缺陷问题的及时处理,给系统运行造成影响。与此同时,部分运维人员自身缺乏较高的专业化水平及综合素质,也是影响检修及维护水平的重要因素。
2.5.2 解决方法
众所周知,不同厂家所生产的产品存在着一定的差异的,因此为便于检修与维护工作的开展,厂家应尽可能的减少产品差异,便于运维人员更好的掌握产品,针对不同产品,应设置相应的使用说明和维护说明,便于检修维护工作的开展;要成立专门的检修维护队伍,制定健全完善的培训制度,定时定期的加强培训,学习专业知识与技术,不断提升自身的专业化水平及综合素质,及时的发现并处理设备故障其缺陷问题,提升变电站自动化改造水平。
3 变电站自动化改造发展趋势探讨
3.1 低碳节能发展方向
近年来,随着经济的快速发展,环境污染问题引发了社会各界的高度关注。变电站自动化改造工程的实施,充分发挥科学智能的优势,能够在节约资源、保护环境的同时,满足新时期电力企业转型发展需求。自动化技术的应用,能够实现对数据信息的高效采集,所应用的各项材料具备绿色化特征,保护自然生态环境,为企业带来更高的经济效益。
3.2 自动化系统通用化
变电站自动化改造工程,为更好的保证系统结构的稳定性,要重视自动化系统的通用化发展,尤其是变电站自动化系统产品接口的通用化发展能够提升变电站自动化控制效果,有助于监控系统、管理系统数据的高效、流畅传输,管理人员及时了解掌握各项设备的运转状况。不仅如此,变电站自动化系统通用化发展,有助于各个部门实现信息资源共享,充分利用资源,有效避免出现信息孤岛现象。
3.3 操作界面的规划发展
众所周知,我国地域辽阔,各个地区变电站工作存在差异,这也就使得当前大部分的变电站自动化控制系统界面无法实现统一,虽然便于操控,但是却给技术系统的统一化修理造成了一定的影响。一旦某变电站出现故障问题,往往需要进行停电检修,这会极大的增加检修工作量及成本。基于此,在接下来的时间里要重视对变电站自动化系统操作界面的优化工作,优化设计操作界面功能项,结合当前我国变电站实际情况设置多重操作功能的界面设计方式,便于后续检修及操作工作的开展,提高工作效率。
3.4 在线监控和维护
新时期,变电站自动化改造项目的在线监控及维护,成为发展的必然趋势。变电站中,包含着大量的自动化设备,单纯依靠传统自动化系统,无法实现在线操作。因此要重视对计算机信息技术、智能网络技术、物联网技术的应用,充分发挥其优势,高效传输监控数据,规避电磁干扰,实现对变电站自动化设备与系统的在线监控与维护,保证系统及设备安全可靠运行。
4 结语
综上所述,新时期,人们对于电力资源供应效率及质量提出了更高的要求,变电站自动化改造成为发展的必然趋势。新时期,要明确变电站自动化改造的重要性,高度重视当前变电站自动化改造工作中所存在的诸多问题,采取针对性措施,提升变电站自动化改造水平,促进变电站及电网自动化、智能化发展,确保变电站及电网安全可靠运行,满足用户用电需求。
参考文献
[1] 厉伟群.运行中500 kV变电站综合自动化改造[J].电子制作,2018(20):229-230.
[2] 石玉梅,赫守礼.500 kV变电站综合自动化改造研究[J].科技经济市场,2017(7):15-16.
[3] 刘杰.变电站综合自动化的发展现状和趋势[J].中国高新技术企业,2019(6):79-80.
[4] 欧阳彦锋.探究新一轮变电站综合自动化系统改造问题[J].科技与创新,2017(14):11-12.
[5] 马秀宁.变电站综合自动化改造与应用效果研究[J].企业技术开发,2013(14):106-107.
[6] 丁建波,董俊峰.浅析变电站自动化改造时应考虑的问题[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010(12):283-284.
[关键词]变电站;自动化改造;现状;对策;研究
[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487(2021)01–00–02
Problems and Measures of Substation Automation Transformation
Chen Yan-hong
[Abstract]In recent years, with the acceleration of urban and rural construction and the rapid development of various industries, the demand for electric power resources is increasing day by day, which greatly promotes the development of electric power enterprises and expands the scale of electric power engineering construction. Substation automation transformation work is also on the agenda. As an important work of power network reform and renewal, substation automation transformation is an inevitable trend in the development of power industry. It can greatly reduce the operation cost of power network, optimize the allocation of resources, ensure the safe and reliable operation of substation, and better meet the diversified demand of users in the new period. This paper first summarizes the substation automation transformation project, then analyzes the existing problems and solutions of substation automation transformation, and finally discusses the development trend of substation automation transformation.
[Keywords]substation; automation transformation; current situation; countermeasures; research
1 变电站综合自动化改造工程概述
变电站自动化改造工程,具备较强的系统性、复杂性,同时也包含着多方面的内容,如:继电保护改造、二次回路改造、一次设备改造等,同时也会造成用户停电。在这一过程中,为更好地保障电力系统的安全稳定运行,避免给人们的正常生活造成阻碍,要严格控制停电时间。在改造过程中,要认真做好相应的勘察工作,结合各项勘察数据,制定具备较高可行性的施工方案,并做好优化工作,合理化选用施工技术、工艺,完善安全保护措施。如改造工程需停电,则要提前制定停电计划提交管理部门审批,并及时通知用户停电时间,便于用户提前做好应对工作。此外,在变电站自动化改造过程中,需涉及到多个专业的施工内容,因此要做好统筹协调工作,各个专业彼此之间密切配合,便于更加顺利、高效的完成改造工作。
2 变电站自动化改造现存问题及解决对策探讨
以500 kV变电站自动化改造工程为例,该变电站内所应用的计算机监控系统为国产NS2000系统,间隔层测控设备的型号为国产NSD500,远动工作站与保护管理器为国产NSC200型。
2.1 改造模式选择问题及解决方法
2.1.1 问题分析
在变电站自动化改造的过程中,合理化选择改造方案至关重要。是选择应用智能化改造模式还是继续应用常规改造模式,所起到的效果是不同的。智能化改造模式和常規改造模式两者存在着一定的差异,两者的职能组件、二次系统以及调试方法均存在着不同。具体来说,常规变电站改造常规设备之后,其二次设备体积依然较大,安全问题依然突出,同样无法实现自动化控制。实施智能化改造模式,虽然能够实现自动化、智能化管控,但是存在工期紧、应用设备多、工作量大等方面的问题,如何选择应用成为一项重要工作。
2.1.2 解决方法
为解决改造模式选择难题,需充分考虑到多个方面的因素,包括:技术、资金、设备、人员等,结合实际情况制定切实可行的改造方案,避免出现盲目改造的现象。变电站技术、工作人员对于设备智能化运行、信息共享有一定需求,则可以尝试应用智能化改造模式。例如:选择“IEC61850及数字化变电站”的方案,原本所应用的不同厂家设备型号是不同的,通过应用IEC61850保护装置,将该保护装置和后台监控系统相连接现,实现间隔层装置信息交互,并且能够达到间隔层联锁的目的。采用该改造模式,不仅具备较强的操作性及安全性,同时其技术也非常成熟,能够达到良好的改造效果。 2.2 改造电磁干扰问题及解决方法
2.2.1 问题分析
电磁干扰问题是变电站自动化改造的常见问题。现阶段,虽然非常重视对开关、电焊机和风扇等设备的电磁兼容问题的分析,但是却忽视了设备达到现场后的相关试验。甚至有的仅是对开合断路器进行试验,没有合理化设置抗干扰指标,进而产生电磁干扰,给变电站运行造成严重的影响。
2.2.2 解决方法
为最大限度的降低系统硬件电磁干扰的影响,应做好以下几个方面的工作。①要合理化设置电气隔离措施,做好设备接地及电磁屏蔽工作。②应保证项进行全面目检查试验。在实施常规检查的同时,应进行动模试验、低温高温试验以及电压试验,在必要的情况下,可以进行辐射电磁场干扰试验、静电放电干扰试验等,通过试验的方式,验证产品的安全性及合格性。在变电站自动化改造中,只有认真做好抗干扰工作,方可保障系统的安全可靠运行。
2.3 监控程序稳定性问题及解决方法
2.3.1 问题分析
变电站自动化改造中,操作人员需要利用显示器对整个操作过程进行监控管理,无论是在变电站、主控站还是调度室,均要实现监控管理。在这种情况下,如何保证监控系统的安全可靠运行成为思考的关键问题。在变电站自动化改造中,监控系统应处于稳定运行状態,方便更好的保障变电站的安全可靠运行,达到更加理想的管控效果。当前监控系统稳定性问题较为突出,后台监控线机器时常会中段,影响监控系统的正常使用,还有的监控程序版本过低,没有定期升级,导致监控系统卡顿,进而造成影响。
2.3.2 解决方法
在选用后台监控系统及监控设备的过程中,要保证其功能完善,硬件配置成熟,保证监控程序运行稳定。针对后台监控机程序升级不及时所造成的SAC机无法正常运行的问题,要定时定期的做好升级工作。同时要高度重视变电站监控设备的更新换代,及时剔除落后淘汰的设备。要定期检查监控软件,选用技术先进产品,达到良好的监控效果,保证变电站的正常运转。
2.4 改造施工风险问题及解决方法
2.4.1 问题分析
变电站自动化改造施工中,面临着诸多的风险问题。尤其是在老旧变电站自动化改造期间,往往需要分时段停电,在对一段区域改造过程中,二段区域往往存在一次设备带电现象,电源进线一侧易于发生风险。不仅如此,两套系统并存,增加了监控难度,在过渡期间需要巡视两套系统,新系统处于安装阶段,需要进行多次调试,更改程序,减少给变电站的运行造成影响。如果施工人员错误的分合设备出口,将会造成极为严重的后果。
2.4.2 解决方法
在变电站自动化改造施工期间,为有效规避风险因素的发生,要重视对改造施工全过程的动态化监督与管理。在实践操作过程中,要明确改造施工风险管控工作的重要性,实施动态化监控,成立专门的安全管理队伍,定时定期的做好改造施工巡查工作,或者采取突击检查、专项检查等方式,实现对施工风险的有效排除,保证改造施工的安全顺利进行。此外,在自动化改造过程中,设备风险也是重要的影响因素,因此在施工期间也要重点做好控制工作,尤其是在拆除电缆、孔洞封堵等环节,重点做好控制工作,规避风险因素的发生。
2.5 变电站运行维护问题及解决方法
2.5.1 问题分析
一般情况下,如变电站自动化系统出现问题,工作人员大多是联系设备厂家进行检修处理,虽然最终能够解决问题,但是往往需要等待较长时间,无法实现对故障及缺陷问题的及时处理,给系统运行造成影响。与此同时,部分运维人员自身缺乏较高的专业化水平及综合素质,也是影响检修及维护水平的重要因素。
2.5.2 解决方法
众所周知,不同厂家所生产的产品存在着一定的差异的,因此为便于检修与维护工作的开展,厂家应尽可能的减少产品差异,便于运维人员更好的掌握产品,针对不同产品,应设置相应的使用说明和维护说明,便于检修维护工作的开展;要成立专门的检修维护队伍,制定健全完善的培训制度,定时定期的加强培训,学习专业知识与技术,不断提升自身的专业化水平及综合素质,及时的发现并处理设备故障其缺陷问题,提升变电站自动化改造水平。
3 变电站自动化改造发展趋势探讨
3.1 低碳节能发展方向
近年来,随着经济的快速发展,环境污染问题引发了社会各界的高度关注。变电站自动化改造工程的实施,充分发挥科学智能的优势,能够在节约资源、保护环境的同时,满足新时期电力企业转型发展需求。自动化技术的应用,能够实现对数据信息的高效采集,所应用的各项材料具备绿色化特征,保护自然生态环境,为企业带来更高的经济效益。
3.2 自动化系统通用化
变电站自动化改造工程,为更好的保证系统结构的稳定性,要重视自动化系统的通用化发展,尤其是变电站自动化系统产品接口的通用化发展能够提升变电站自动化控制效果,有助于监控系统、管理系统数据的高效、流畅传输,管理人员及时了解掌握各项设备的运转状况。不仅如此,变电站自动化系统通用化发展,有助于各个部门实现信息资源共享,充分利用资源,有效避免出现信息孤岛现象。
3.3 操作界面的规划发展
众所周知,我国地域辽阔,各个地区变电站工作存在差异,这也就使得当前大部分的变电站自动化控制系统界面无法实现统一,虽然便于操控,但是却给技术系统的统一化修理造成了一定的影响。一旦某变电站出现故障问题,往往需要进行停电检修,这会极大的增加检修工作量及成本。基于此,在接下来的时间里要重视对变电站自动化系统操作界面的优化工作,优化设计操作界面功能项,结合当前我国变电站实际情况设置多重操作功能的界面设计方式,便于后续检修及操作工作的开展,提高工作效率。
3.4 在线监控和维护
新时期,变电站自动化改造项目的在线监控及维护,成为发展的必然趋势。变电站中,包含着大量的自动化设备,单纯依靠传统自动化系统,无法实现在线操作。因此要重视对计算机信息技术、智能网络技术、物联网技术的应用,充分发挥其优势,高效传输监控数据,规避电磁干扰,实现对变电站自动化设备与系统的在线监控与维护,保证系统及设备安全可靠运行。
4 结语
综上所述,新时期,人们对于电力资源供应效率及质量提出了更高的要求,变电站自动化改造成为发展的必然趋势。新时期,要明确变电站自动化改造的重要性,高度重视当前变电站自动化改造工作中所存在的诸多问题,采取针对性措施,提升变电站自动化改造水平,促进变电站及电网自动化、智能化发展,确保变电站及电网安全可靠运行,满足用户用电需求。
参考文献
[1] 厉伟群.运行中500 kV变电站综合自动化改造[J].电子制作,2018(20):229-230.
[2] 石玉梅,赫守礼.500 kV变电站综合自动化改造研究[J].科技经济市场,2017(7):15-16.
[3] 刘杰.变电站综合自动化的发展现状和趋势[J].中国高新技术企业,2019(6):79-80.
[4] 欧阳彦锋.探究新一轮变电站综合自动化系统改造问题[J].科技与创新,2017(14):11-12.
[5] 马秀宁.变电站综合自动化改造与应用效果研究[J].企业技术开发,2013(14):106-107.
[6] 丁建波,董俊峰.浅析变电站自动化改造时应考虑的问题[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010(12):283-284.