变电站直流系统智能操作系统的研究及应用

变电站直流系统智能操作系统的研究及应用

陈宇

鞍山供电公司 辽宁鞍山 114000

摘要：在传统变电站的基础上接入智能系统后，可实现对数据的自动化采集与传输，实时掌握电网工作状况，根据使用需求以自动化的方式调整运行参数，如内部电压等，确保电网处于稳定运行状态。因此，智能系统的引入能够为变电站的运行提供更充足的技术支持。基于此，针对变电站使用的直流智能系统展开探讨，阐述直流系统与智能化的基本概念，对其在项目中的具体应用进行分析，最后总结其应用优势，以期为相关工程提供参考。

关键词：变电站；直流系统；智能化

1智能变电站直流系统概述

1.1直流系统自动化系统是调控变电站运行的关键，为实现对操作信号的精确控制，需针对断路器的分合采取可靠的保护措施。若变电站内部未形成足够的冲击电流，则要参考行业标准，采取科学的计算方法，对其做灵活调整。此外，还要保留足够的容量，一旦出现异常状况依然可以满足变电站在短时间内的运行需求。在直流系统的设计方案中，可省去降压硅链，增设微机型监测装置，而为了掌握蓄电池的容量情况，需适配特定检测仪。变电站的运行必须得到特定直流电源的支持，其与通信模块的直流电源存在大较差异，二者不具备公用的条件，因此要独立设置，形成一套满足变电站运行需求的直流系统。

1.2智能变电站直流系统必要性

在电力系统内因变电站直流电源系统出现异常而引起保护装置误动、拒动的事故呈上升趋势，而目前直流系统安装的设备在事故状态下却无法捕捉到准确和详细的异常情况信息，缺乏事故数据支撑，给事故原因分析增添了许多不确定因素，导致采取的后续措施缺乏有效的技术依据。另一方面，直流电源系统维护工作量庞大、维护效果不佳、维护人员不足，主要体现在：日常维护量大，由直流电源故障引起的电网事故频发；产品质量参差不齐，造成直流电源供电可靠性不满足电网安全运行要求；缺乏有效监督手段，不合格产品依旧进入电网。由此研究直流电源系统在线监测相关技术，实施直流电源系统在线监测，弥补随着无人值班站的推广，直流电源系统在新的运维模式中存在的缺点，查找蓄电池寿命缩短的原因，实时掌握直流电源系统运行状态，实现故障预警，提升设备健康度，延长蓄电池使用寿命，对于解放劳动力，提高直流电源系统的供电可靠性，保障变电站的安全可靠运行具有重要意义。

2变电站直流系统智能操作系统的应用意义

2.1电网稳定性好

在社会不断发展的背景下，对电能的需求量逐步提升，为给用户提供高品质的电力服务，扩容成为主要途径^[1]。此时，由于电网运行规模的扩大，对电能传输稳定性提出更高要求，增设的大量电力元件在工作中会发出谐波，在其作用下电能传输稳定性有所下降。而通过智能系统的运用，则有效消除了谐波的影响，电能传输品质得到保障。

2.2通信质量提升

通过智能系统的调节，信息流通效率提高，解决了传统方式下信息传输滞后的问题。智能系统能够对电力传输状况做出准确的判断，根据分析结果选择通信通道，各模块的交流水平得到提升，可更为准确地传输信息，外界电磁波干扰得到有效控制。

2.3实时监控

智能变电站具备强大的监控功能，可实时获取主电网运行数据并及时传输至终端，若存在异常之处，则会给出调节指令，促使电网做出自动化调节行为，而检修信息也将被完整记录。

2.4精确性高

先进的光电变压器被广泛应用于智能变电站中，运行稳定性有所提升，敏感性更高，在各类高性能电子元器件的共同作用下，可提供保护与监测功能，准确捕捉变电站运行信息。

2.5自动化水平高

智能的突出特点在于自动化，省去了人工看护的繁琐环节，系统以电网运行状况为准做出灵活的调整。从自动化系统的运行模式来看，采取的是与检测系统协同工作的方式，通过监测装置的作用可获得实际运行数据，随即传导至终端设备，根据实际数据分析电网运行状况，生成结果后给出调节指令，电网系统获得指令后，将进入自定调节阶段，以确保系统运行稳定性。自数据采集开始直至最终的调节工作，整个环节都无需人员的参与。

3操作系统的研究及应用

3.1蓄电池与绝缘监察置应用状况

蓄电池被广泛应用于变电站中，2003年是我国变电站发展的重要节点，原本大量使用的碱性镍镉电泡被取代。尽管如此，现阶段固定式铅酸蓄电池依然被广泛用于变电站^[2]。从研究资料来看，多数直流系统都使用到了绝缘监察装置，一系列的改造措施正在改变变电站工作系统不完善的情况。还有部分变电站在绝缘监察装置的应用方式上较为特殊，由大量分立元件构成。

3.2类型概况

电源系统人机交互是本次直流系统的主要功能，应具备远程电源切换的能力，操作者可在变电站以外的区域进行一键式操作，避免误动作、误解读等问题。根据变电站直流系统的使用需求，适配合适的设备，此项工作要高度注重各柜体结构的特性，各厂家的设备型号、操作模式均存在一定的差别，因此在整个直流系统中应形成配套。从部分设备厂家来看，所提供的直流系统并未增设隔离开关，取而代之的是采集熔断器等形式，当充电机获得直流电源后，整个柜体结构均通上了DC110V/DC220V直流电，一旦运行中某结构出现异常，检修人员的工作量与工作难度都有所提升，且由于熔断器的特殊性，检修工作伴随大量的带电操作行为，稍有不当将引发安全事故

^[3]。若在直流系统的特定区域安装隔离开关，如蓄电池、充电机等处，此时仅通过隔离开关便可实现对直流系统的控制，自动化操作水平得到提升。从各类新、老设备直流系统的基本特性入手，对其展开优化设计，主要目的在于：提升直流系统的自动化水平；除本地操作外，还衍生出了远程控制功能，达到精简操作流程的效果；一旦直流系统出现意外，检修工作可在安全环境下完成，避免因步骤繁多而产生误操作等行为，最大程度降低风险。

3.3技术特点

（1）引入厂家拓扑图，基于此方式反映各开关状态，将实际情况通过触摸屏呈现。（2）引入显示拓扑图后，能够为操作者直观呈现遥测量。（3）提供一键化控制功能，可实现对系统各细分部分的控制，典型的控制对象有直流独立运行、蓄电池充电模式等。（4）模拟化分析，汇总操作步骤并通过显示屏直观呈现出来，以用户要求为基本出发点，达到一键操作的效果。（5）经模拟化分析且确认各项流程无误后，系统执行该流程，其在运行过程中还具备自动化采集数据的功能，如直流量、交流量等，将检测信息与标准值对比分析，评定系统的运行状况。（6）系统具有优良的兼容性，从配置上来看，主监控机选择的是通用接口，具备同时接入多个采集模块的条件，产生的数据能够及时传递至后台，为技术人员的分析提供依据^[4]。（7）具有强大的数据记录能力，如各项操作的发生时间、开关状态等数据均可得到完整的记录。

结语：

本文围绕变电站智能化展开研究，提出直流智能操作人机交互系统，梳理了智能电网的基本特点，明确了其在变电站乃至整个电网中的应用效果。在传感器、通信等多个领域先进技术的支持下，应用直流智能操作人机交互系统，人工操作量减少，系统高效运行，为电力事业提供了可靠的技术支持。

参考文献：

[1]王成.关于变电站直流系统优化的思考[J].电子世界,2017(24):105.

[2]杨小杰.智能变电站一体化电源监控系统[J].江西建材,2017(03):198+204.

[3]吴迪.220kV智能变电站直流电源系统配置方案[J].河南科技,2016(15):119-120.

[4]许广伟,毛鹏,严一凡.一起智能变电站直流接地故障的原因分析[J].江西电力,2016,40(02):46-48.