电厂自动化系统存在的问题及对策

【摘 要】电力自动化系统以其可靠的性能解决了对电力设备的良好管控，同时也解决了各级用电部门对电力系统的需要。随着电网技术的不断改革，已有的电网系统面临着技术上的改造，以提高自身的自动化水平，来满足电厂系统提出的更高要求。

【关键词】电厂；自动化；系统；问题；对策

目前，为了提高供电企业设备运行的可靠性，往往将众多的发电厂和电力网连接在一起并联运行。现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高，相应地，电厂系统也不断地向自动化提出更高的要求。

1 电厂自动化系统的组成

1.1 电力系统和电力网

电力系统是把各类型发电厂、变电所和用户联结起来组成的一个发电、输电、变电、配电和用户的整体，主要目的是把发电厂的电力供给用户。因此，电力系统又常称为输配电系统或供电系统。输、配电线路和变电所是连接发电厂和用户的中间环节，是电力系统的一部分，称为电力网。输电网又称为区域电力网或地方电力网，是电力系统的主要网络。

在电力系统中，直接供电给用户的线路称为配电线路。如果是380/220V，又称为低压配电线路。把电压降为380/220V 的用户变压器称为用户配电变压器。如果用户是高压电气设备，这时的供电线路称为高压配电线路；连接用户配电变压器及其前级变电所的线路也称为高压配电线路。

配电网是由10kV及以下的配电线路和配电变压器所组成的。它的作用是将电力分配到各类用户。

1.2 电力网的电压等级

从输电的角度看，电压越高则输送的距离就越远，传输的容量越大，电能的损耗就越小；但电压越高，要求绝缘水平也越高，因而造价也越高。电压的等级也不宜太多，否则输变电容量重复太多，也不易实现电机、变压器及其他用电设备的生产标准化，电网的接线也比较复杂零乱。

从技术经济原则看，国家对电压等级做了统一规定，称为额定电压等级。额定电压就是用电设备、发电机和变压器正常工作时具有最好技术经济指标的电压。显然，对用电设备来说，额定电压应和网络的电压一致。但是，在传输负荷电流的过程中，电力网的电压是要变化的。

2 电力自动化系统存在的问题及对策

2.1 技术设计缺乏标准化问题

电力自动化系统的开放性问题。现有的电力自动化系统不能满足设备之间接口困难，甚至不能连接的问题，各厂不同系列的产品造成产品型号复杂，备品备件难以实现，设备运行率低。缺乏开放性和交流，从而造成各厂家各自为政，重复开发，浪费了大量的财力物力。

生产厂家存在产品质量不过关，系统性能指标达不到要求的问题。厂家过分重视经济利益，不重视产品的性能及实用性。而用户过分追求技术含量，因而一批技术含量虽较高，但产品并不过关，甚至结构、可靠性很差的所谓高技术产品仍能不断使用。有些厂家就产品只组织技术鉴定，却不搞产品鉴定，导致有些产品生产过程中缺乏起码的质量保证措施，电力企业内部专业人员对系统认识不透彻，造成设计漏洞较多。有些外购件的生产更是缺乏管理，因而导致部分投产的电力问题层出不穷。

电力综合自动化系统的抗干扰问题。电力综合自动化系统的抗干扰问题（电磁兼容问题）是一个非常重要，却常常被忽视的方面。电力自动化系统的抗干扰措施是保证电力自动化系统可靠和稳定运行的基础。传统上的电力自动化设备出厂时仅仅做一些开关电焊机、风扇、手提电话等定性实验。到现场后往往也只加上开合断路器的试验，抗干扰试验手段相当原始，一直没有一个定量的指标，这是一个极大的隐患。众多电力产品因种种原因未能经过这些严格的试验就草草进入到电网的装备环节，将来的电力自动化系统要出问题也就是可想而知的事了。

电力产品接口缺乏标准化。接口是电力自动化系统中非常重要而又长期未得到妥善解决的问题之一。电力网络需要大量设备，这些设备的接口更是种类繁多。

对策：多方协作，实现电力自动化系统的技术设计标准化。

为了保证电力综合自动化系统发展所必须的秩序和效率，避免系统因缺乏统一标准而出现问题，必须确定适合于系统发展的统一条件和一致规范，并使这种一致规范和条件在功能上达到等效。

这就要求电力系统的各生产厂家要在故障录波与通讯控制器、无功装置与通讯控制器、保护与通讯控制器、RTU 与通信控制器、通讯控制器与主站、小电流接地装置与通讯控制器、通讯控制器与模拟盘等设备之间的通讯接口上做到统一行业标准。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通，协调数据格式、通讯规约等问题。如果所有厂家的自动化产品的数据接口遵循统一的、开放的数据接口标准，则因缺乏标准化而给电力系统带来的问题可得到圆满解决。

2.2 电力自动化系统模式存在问题

一个电力自动化系统模式选择不合适的话，不仅浪费材料，浪费投资而且由于系统功能不全、质量不高，其可靠性就不高、可信度也不大，更不利于运行操作。

对策：科学设计电力综合自动化系统模式。从专业角度来讲，电力综合自动化系统的设计可分为如下几种：

（1）分布式设计：分布式设计的系统所有的控制、测量、保护、报警等信号均在就地单元内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机，各就地单元相互独立，不相互影响；采用模块化、分布式开放结构，各控制保护功能均分布在开关柜或尽量靠近开关的控制保护柜上的控制保护单元。

（2） 可扩展性与兼容性：系统由标准化之软硬件组成，并配有标准的串行通讯接口以及接地的链接口，用户可按照自己的需要灵活配置，系统软件也能容易适应计算机技术的急速发展。系统设计可考虑用户今后变电站规模及功能扩充的需要。

（3） 简单可靠：为大幅度简化二次接线，用多功能继电器替代传统的继电器，分布式设计在开关柜与主控室之间的接线。使开关柜内接线简单，其余接线在采集、控制保护柜内部完成。

2.3 现行的电力管理体制与电力自动化系统关系问题

电力自动化系统的建设是一个复杂的系统工程，有时出现的问题非常复杂，常常得许多单位和部分同时协作解决问题，正是这样一个原因，造成一旦有设备缺陷若需要两个或两个以上专业同时到达现场检查分析时，就往往发生推卸责任，互相扯皮的情况，造成极大的人力资源浪费，而且专业衔接部分的许多缺陷问题成为“三不管地带”，不利于开展工作。

对策：电力自动化专业的划分应尽快明确，杜绝各基层单位谁都管而谁都不管的现象。加强对设备厂商的监督和检查力度，严格落实行业标准，做到产品不合格决不能进行运营一线。

2.4 自动化系统的运行维护人员水平问题

电力自动化系统绝大部分设备的维护依靠厂家，在专业管理上几乎没有专业队伍，出了设备缺陷即通知相应的厂家来处理，从而造成缺陷处理不及时、维修费用昂贵等一系列问题。

对策：建立一批电力综合自动化系统专业维护队伍，加宽相关专业之间的了解和学习。提高维护人员的技术水平和业务素质，彻底脱离依靠厂家才能维修的局面和出了问题“三不管”的现象。