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前言
早期的電網(wǎng)系統中，通過(guò)變電站的綜合自動(dòng)化系統技術(shù)的應用，實(shí)現系統自動(dòng)化，然而在電網(wǎng)系統自動(dòng)化發(fā)展的過(guò)程中，綜合自動(dòng)化技術(shù)越來(lái)越無(wú)法滿(mǎn)足系統升級的要求，并且影響變電站監控系統的效果。對此，需要對電網(wǎng)系統中電氣自動(dòng)化應用技術(shù)進(jìn)行升級改造，促使變電站系統自動(dòng)化技術(shù)與電網(wǎng)系統的升級相適應，提升電網(wǎng)系統的有效性，促進(jìn)電氣企業(yè)的發(fā)展。
1 電網(wǎng)系統自動(dòng)化概述
1.1 電網(wǎng)調度自動(dòng)化在電網(wǎng)系統中，調度有著(zhù)十分重要的作用，通過(guò)電網(wǎng)調度控制中心的計算機網(wǎng)絡(luò )系統、工作站、服務(wù)器等，實(shí)現電網(wǎng)調度自動(dòng)化，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )連接時(shí)，以電力系統專(zhuān)用的廣域網(wǎng)為基礎，下級電網(wǎng)調度控制中心、調度范圍內的發(fā)電廠(chǎng)、變電站終端設備均是電網(wǎng)調度系統中的組成部分[1]。在電網(wǎng)系統中，通過(guò)調度自動(dòng)化，在進(jìn)行電力生產(chǎn)時(shí)，數據采集可以實(shí)現實(shí)時(shí)化，電網(wǎng)運行的安全性監測與分析同樣可以實(shí)現實(shí)時(shí)。同時(shí)，還可對電力系統的運行狀態(tài)進(jìn)行評估，預測電力負荷，保證電力企業(yè)在運營(yíng)的過(guò)程中，充分的滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。
1.2 變電站自動(dòng)化傳統的變電站在運行的過(guò)程中，需要由人工進(jìn)行操作和監視，受到工作量大等多方面因素的限制，工作效率比較差。實(shí)現變電站自動(dòng)化之后，電話(huà)人工操作以及人工監視均被取代，促使工作效率大幅度的提升，在對變電站進(jìn)行監視時(shí)，功能擴大，有效地保證了變電站運行的安全性[2]。在變電站自動(dòng)化中，主要的內容就是全面監督和有效控制站內運行的電氣設備，常規的電磁式設備全部被取代，換為全微機化的裝置；二次設備數字化、網(wǎng)絡(luò )化、集成化，選擇電纜時(shí)，首選計算機電纜或光纖電纜；利用計算機對變電站操作進(jìn)行監視，實(shí)現監視屏幕化；變電站監視過(guò)程中，需要進(jìn)行管理，記錄大量數據，并對數據進(jìn)行統計，實(shí)現自動(dòng)化之后，這些工作均由計算機來(lái)取代，提升了工作效率。
1.3 發(fā)電廠(chǎng)分散測控系統采用分層分布式結構設計發(fā)電廠(chǎng)分散測控系統，系統包含四大組成部分，一是過(guò)程控制單元，二是運行員工作站，三是工程師工作站，四是冗余的高速數據通訊網(wǎng)絡(luò )[3]。在過(guò)程控制單元中，包含兩個(gè)部分，一是可冗余配置的主控模件，與智能 I/O 模件通訊時(shí)，通過(guò)冗余的 I/O 總線(xiàn)來(lái)實(shí)現，二是智能 I/O 模件。過(guò)程控制單元直接面向生產(chǎn)過(guò)程，現場(chǎng)變送器、熱電偶、熱電阻等產(chǎn)生的信號均傳至此單元，運算處理之后，信號輸出，執行機構接收信號之后進(jìn)行生產(chǎn)。
2 電網(wǎng)系統自動(dòng)化中存在的問(wèn)題
2.1 監控系統運作問(wèn)題在原有的變電站監控系統中，工業(yè)控制計算機為系統的重點(diǎn)，向上和間隔層設備通信，對于間隔層設備需向上傳輸的各種信息，工業(yè)控制計算機進(jìn)行相應處理。此外，需要通過(guò)向上設備實(shí)現通信的還包含遠方調度主站，在工業(yè)控制計算機的作用下，將調度子站的功能充分的發(fā)揮出來(lái)。工業(yè)控制計算機還具有人機交互、監視、控制和管理的功能，通過(guò)這些功能，變電站正常運行，并實(shí)現繼電保護。然而，電網(wǎng)系統升級之后，在變電站監控系統的過(guò)程中，系統發(fā)生癱瘓的可能性非常大。
2.2 監護系統保護機制問(wèn)題在變電站運行的過(guò)程中，安全性非常重要，監控系統通過(guò)對變電站運行的監控，在變電站出現安全問(wèn)題時(shí)，通過(guò)預警功能提示工作人員，后臺控制系統控制監控系統的預警功能，但當后臺監控機無(wú)法正常運行時(shí)，監控系統預警功能就會(huì )失效，這樣一來(lái)，當變電站發(fā)生安全問(wèn)題時(shí)，工作人員無(wú)法及時(shí)地趕到現場(chǎng)，導致變電站運行受到影響。
2.3 增容存在限制性原有監控系統在設計時(shí)，受到多方面因素的限制，軟件及硬件的配置都比較低，從而導致監控系統的穩定性比較差。電網(wǎng)系統升級之后，監控系統的系統版本仍為舊版本，在變電站運行中，需要隨著(zhù)電網(wǎng)而升級，這就需要進(jìn)行增容，進(jìn)行增容改造時(shí)，會(huì )受到比較大的限制，而且系統運行的穩定性也會(huì )受到影響。
3 電網(wǎng)系統中電氣自動(dòng)化應用技術(shù)升級措施
3.1 升級思路在原有的變電站監控系統中，通過(guò)間隔層的各個(gè)測控裝置，實(shí)時(shí)采集數據信息，完成后，將信息傳輸至通信層，隨后，在傳送至變電站層，變電站層對數據信息進(jìn)行相應的處理之后，變?yōu)椴僮餍畔�，返回至通信層，通信層依據具體的操作信息，控制間隔層�，F如今，隨著(zhù)各項科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化應用技術(shù)在升級的過(guò)程中可采用的新技術(shù)越來(lái)越多，這其中，占據主要優(yōu)勢的技術(shù)有兩種，一種是以太網(wǎng)局域技術(shù)，一種是 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，在變電站自動(dòng)化系統的站內局域網(wǎng)通信升級改造中，發(fā)揮主要作用的兩種技術(shù)，對此，在進(jìn)行升級時(shí)，可充分利用這兩種技術(shù)的優(yōu)勢，在此技術(shù)上形成升級思路：在監控系統中，如果 IED 裝置不存在以太網(wǎng)通信功能，那么將其連接到以太網(wǎng)中，促使監控系統在運行的過(guò)程中，具有比較高的獨立性，而且監控系統和運動(dòng)轉發(fā)系統在運行的過(guò)程中，相互之間不會(huì )產(chǎn)生任何干擾。
3.2 升級方案目前，RS—485、RS—422 和 RS—232 為多數保護測控裝置、IED 裝置采用的串行接口，其所使用的網(wǎng)絡(luò )結構為規約轉換器。在進(jìn)行數據通訊時(shí)，通過(guò) RS—485、RS—422 和 RS—232 串行接口以、以太網(wǎng)接口等共同實(shí)現，利用相關(guān)程序處理之后，傳輸至監控系統或其他系統中。在升級方案中，采用規約轉換器的同時(shí)，還使用嵌入式遠動(dòng)子站，規約轉換器的串口為雙串口，遠動(dòng)子站為智能型通信管理機，系統內數據采集完成之后，通過(guò)電纜，規約轉換器接受并處理之后，傳輸至調動(dòng)中心，實(shí)現調度。
3.3 串口服務(wù)在電網(wǎng)系統的變電站自動(dòng)化系統中，串口通信設備為重要組成部分，本設計方案中所采用 Atop 公司生產(chǎn)的 SE5116 系列 4 網(wǎng)口 16串口設備，此設備既可以作為規約轉換器，還可以發(fā)揮串口的作用，連接以太網(wǎng)，實(shí)現 RS—485、RS—422 和 RS—232 串行接口與以太網(wǎng)相連接，這樣一來(lái)，間隔層數據收集完成之后，調度主站可以直接接收信息。之所以會(huì )選用該型號的串口通信服務(wù)器，主要是因為其在使用過(guò)程中，外圍配置設備及存儲裝置均不具備，在進(jìn)行操作時(shí)，可作為服務(wù)器使用，具有比較高的獨立性，而且風(fēng)扇裝置也不需要，由此，在進(jìn)行布線(xiàn)和串口時(shí)，所具備的擴充性比較強，與網(wǎng)絡(luò )直接進(jìn)行連接，程序及設置不需做出任何更改，具有非常好的便利性。
4 結束語(yǔ)
電網(wǎng)系統是電力系統中重要的組成部分，包含變電、輸電與配電三個(gè)部分，承擔著(zhù)輸送與分配電能的任務(wù)。變電站是電網(wǎng)系統中的重中之重，在其運行的過(guò)程中，需要具備非常高的安全性，監控系統負責監視變電站的運行，在電網(wǎng)系統升級的過(guò)程中，監控系統也需要進(jìn)行升級，通過(guò)以太網(wǎng)及各種新技術(shù)的應用，提升監控系統的監控作用，保證變電站的安全運行。
參考文獻
[1]崔淵博.淺談電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的應用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（17）：10—11.
[2]李莉娜，包春杰.關(guān)于發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應用研究[J].科技風(fēng)，2013（16）：118.
[3]李猜.關(guān)于電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應用分析[J].河南科技，2014（4）：122.
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