综合自动化变电所运行可靠性探析

综合自动化变电所运行可靠性探析

【摘要】随着经济的迅速发展，电力在发展过程中迎来严峻的挑战。变电站综合自动化让变电站更加安全可靠，确保变电站的正常运行，如果把运行过程中的维修资金成本降到最低，对经济效益的提高有很大帮助。变电站综合自动化综合运行系统在改造的过程中，还有很多的不足，怎样解决改造中存在的漏洞，是综合自动化变电所在发展过程中需要解决的一个重要问题。随着变电站综合自动化技术的广泛应用，它已成为影响电力系统稳定运行的重要因素。

【关键词】综合自动化；变电所；自动化系统 ；可靠性分析

日前，随着自动化变电所的正常运行，无人值守的变电站可以说是数不胜数，但是，近年来出现的停电故障警醒了人们，系统的可靠性引起人们的高度重视。对于提高其可靠性要做出相对措施，这样做对于改善电力系统的运行有着非常重要的意义。

一、变电站综合自动化系统的可靠性分析

综合自动化变电可分为三种结构：集中式结构、分布式结构、分层分布式结构。集中式结构优点是结构比较紧凑，体积比较小所以不占地方，造价方面也是比较低的，当然，它也有不足之处，调试比较难，软件较为复杂，通过电脑，它可以采集变电站的信息，并且集中计算和处理；分布式结构是把系统按照不同的功能组装成多个控制屏，全部挪到主控室中，它的优点是软件简单，比较好调试，组态比较灵活，非常可靠，特别是在管理维护方面比较方便，不用人值班。它的缺点还是有的，因为电缆控制的比较多，对于信息传输的问题还需要注意。分层分布式结构是根据变电站控制层次以及对象，设置变电站的分布结构，它的优点是比较节约电缆，可靠性非常好，在扩展方面也是比较强的，是当今变电站自动化技术提高的标志。自动化变电所可以实现系统监视和系统的检测等功能，组成可修复元件，即使有故障，也可以及时修复，虽然软件的可靠性和硬质的可靠性还是有一定的差别，但是它们都为了提高可靠性而做出了相应的贡献，如果软件失效了，其原因必然是设计缺陷导致的，所以，提高它的可靠性就需要修复设计上的错误。软件的可靠性和时间没有任何关系，不过它的实践机会越多，错误的机会就会越大，要想提高可靠性，就需要通过检查和纠正错误代码从而达到提高。而外部的环境对软件的可靠性并没有直接的影响，除非外部的环境影响了程序的输入，否则，它影响可靠性的几率几乎是零。正常的冗余配置不能提高可靠性，即使是软件，也会犯同样的错误，只不过人员设置的不同，导致程序冗余的配置也会得到相应的提高或下降。软件的可靠性除了它的设计符合规定，其次就是靠测试，对于一个很复杂的软件来讲，不可能覆盖测试，因为测试是有选择的，不仅要考虑测试范围还要考虑到经济问题。如果变电站想要人为操作，那它的可靠性是建立在人为统计的基础之上，可以分析影响到可靠性的原因，对于人为操作的可靠性进行分析模型和量化。因为人为的可靠性受到的是人的生理或者心理以及精神状态等人及环境多方面的影响，在综合自动化变电所的系统操作时，不管是监护管理人员还是操作人员，都要共用一台电脑去完成，因为操作人员极易受

到干扰而影响正常操作，在操作项目较多时容易产生疲劳，造成事故。要想提高人为操作的可靠性，就需要根据个人的特点去分配合理的人机功能，对操作人员的选拔进行强化培训和指导，合理安排作息时间，让操作人员的状态达到最佳，当然，关于设备的设计方面，也要有相关的措施，改善操作环境，会让工作人员在操作方面更加容易，产生操作失误的几率会降低。

二、设备的维护和设计

由于我国科技的不断进步，变电所的保护设备也随之增多，其实，设备的简单或复杂在设备的使用过程中并没有太大的差别，选用设备，就要考虑到它的简便性，设备在运作上的可靠性和安全性与设备的简单或复杂没有直接关系，构造相对简单的设备发生的故障情况也相对较少，因为它的原件数量比较小；一些较为复杂的设备，容易产生故障的原因是受到元件的影响，所以它的安全系数才会变低。设备的可靠性在于元件的可靠性，如果元件不够可靠，就会对正常运行带来较大影响。设计方面的工作和综合自动化变电所的工作效率是相互对应的，因为，在工作中需要工作人员具备相应的理论知识和一定的实践经验，目的是为了保证工作和其他要素相互适应。工作人员在对于综合自动化变电所进行设计时，需要做到的是对变电所的场地进行勘察，还要了解到四周的环境和社会的因素等方面。由于综合自动化变电所的运作是全自动化的，所以要考虑到设备的安装及使用情况，有一些工作人员和设备互相脱离，不了解设备的运用程序，导致在设计作品中受到可行性的制约，所以，需要建立完整的管理体系，对间隔层进行检查，保证设备正常运行，各电压和电流以及测量都要严格检验；对定值区进行检查，看固化定值和定值通知单是不是一致；检查遥信情况，确保调度核对数据量以及状态量；还要检查插件是不是发热或者有松动的情况发生。针对监控机和五防机做好检查，保证鼠标和键盘的正常运行，各连接线的松动程度和各种数据量以及状态量是不是正常运行；检查保护信息和当时值班的记录是不是一致，检查电脑的病毒侵入情况，保证系统的正常运行；检查五防机是不是可以正确进入系统以及五防钥匙的充电情况，保证其功能正常；对电源的放电时间进行测试，看是否合格。

三、变电所综合自动化系统的完善

在电力系统中，现场的数据主要有功率和电压还有电流等，如果有事故发生而产生跳闸时，需要记录现场的故障录波数据，由此可见，通信的数据量在一般的工业控制中占有很大的比例。因为电力系统的现场数据变化很快，所以对数据的通信速度要求也是相当高的。系统可靠性的关键在于监控系统的底层数据。有很多现有的软件，把数据通信和监控等做到一个软件中，这样一来就显得比较紧凑，这对于系统的升级和改进带了极大的影响，因为一个细小的改动会导致整个系统的紊乱，需要重新整理，所以，采取模块化的结构是最好的选择。因为总数据量太大导致的通信时间过长，为了解决这个问题，在硬件上采取多串口的数据通信是相当正确的。串行通信的连接比较简单，使用起来也比较方便，因为传递数据比较可靠，所以在数据采集和控制系统中得到了广泛的使用。一般，下层仪表在多台机器的情况下，会连接在一个通信总线上，通信站经过一个串口连接一条通信总线，实现通信站和仪表的串行通信。只要减少通信中断和死机现象的发

生，就必须从系统的组网方式和硬件配置还有软件编程等方面着手，同时还需要考虑的是合理的信息量和功能的要求，使变电所综合自动化系统可以达到降低运行成本，保持变电所综合自动化系统的正常高效运行。

四、结语

实验证明，变电站综合自动化对实现电网调度自动化以及现场运行的管理化，提高电网的安全发挥着很大的作用，是当今国家电网发展的有利趋势。系统的可靠性，需要针对系统的硬件和软件以及人为操作等多方面考虑，对影响可靠性的关键结构以及薄弱环节需要分析研究，这样才能提高整个系统的可靠性。

参考文献

[1]李薇薇.UPS装置在小型发变电站中的应用[J].农村电气化，2011（05）.

[2]夏蓉蓉.走出蓄电池使用维护的误区[J].蓄电池论文集，2012（07）.

[3]陈立宇.变电站综合自动化系统可靠性的定量评估[J].电力科学与工程，2012（09）.

[4]石立伟.关于变电所的可靠性、维修性、保障性管理[M].北京：北京国防工业出版社，2014（04）.