无人值守变电站运行中调度自动化系统存在的不足及改善措施

【摘要】变电站是电力系统的心脏，只有这颗心脏正常稳定运行才能保证电力系统长时间造福人类。传统的变电站是使用人力进行设备操作、监视、抄表、记录，但是这种方式安全性、可靠性较低，需要花费的人力物力大，缺乏科学保障。随着电力事业的不断发展，无人值守变电站代替传统的变电站，依靠自动化系统和设备进行自动化控制和调度，顺应了现代电力事业的潮流趋势。

【关键词】无人值守；变电站；调度中心；自动化系统

1、前言

从19世纪80年代至今，我国变电站自动化技术经过几十年的发展已经达到了较高水平提高了电网建设的现代化水平。现在电力系统正向着大机组、大系统、高电压方向发展，因此对变电站的稳定性和运行能够有了更高的要求。但是智能技术、计算机技术、信息技术的发展都为自动化变电站奠定了基础。我国变电站调度自动化系统随着集成电路技术和通信技术的蓬勃发展而渐渐广泛应用，其功能和性能都在大量的实践中不断完善。新式自动化系统的大量使用提高了电网运行的自动化水平。但是现在自动化系统还是存在很多问题，本文将针对这些问题作出分析，提出解决办法。

2、自动化系统概要

自动化系统是对变电站的二次设备进行功能组合和优化，利用计算机技术、电子技术、通信进行、信号处理技术，实现对全站主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护以及信息传递。无人值守变电站运行中的调度自动化系统从遥测、遥信的“两遥”（遥测、遥信）向全面监控电网运行的“四遥”（遥测、遥信、遥控、遥调）乃至“五遥”发展，已经取得了很大的成就。电网运行因为自动化系统而产生了变革。

3、自动化系统中的问题及解决措施

3.1系统故障专业性分工

变电站综合自动化系统概括起来可由三大部分组成：①继电保护系统；②当地监控系统；③远动系统。这三者之间相互联系又相互独立。变电站自动化系统是二次设备的统一有机整体，它涉及到远动、通信、继电保护等专业。自动化系统很难找出各个专业之间的分界点，是多个专业的融合器。当自动化系统一部分出现问题时，相关的部门都相互推卸责任，导致故障解决效率低下。虽然变电站的远动和保护专业有明确的专业设备划分，但是其本质是一个有机统一体。当设备出现问题时，需要两个专业人员积极配合，共同检查设备、分析问题、解决问题。

3.2安全意识不够，专业知识较弱

很多无人值守变电站在管理运作上就出现了意识上的错误，认为设备均是自动化操作，不需要人为精心管理，现在负责无人值守变电站中操作人员大多业务技能不够、专业知识不足，一旦遇到常规方法难以解决的突发事件就束手无策，导致故障点连环反应，扩大事故。但是电网自动化系统管理运行是一项科技性较强、专业性较高的工作。操作须经严格的复审、核对。自动化专业人员一般应具有中专及以上文化水平，有较高的业务能力和专业水平。各单位每年应有对自动化专业人员的再培训计划，组织操作班，加快操作速度，保证检修工作按时完成。在实践工作中多总结经验，发掘问题，能够在实践工作中迅速解决各种故障。

3.3抗干扰问题

变电站自动化系统的抗干扰时保证自动化可靠和稳定的基础。变电站内设备集中，而开关、隔离刀闸的操作，雷电波侵入等都是不可避免的干扰源。传统的变电站自动化设备只是做一些出厂抗干扰定性试验和开合断路器的试验，根本不能保证设备真正抗干扰性。为了节约电缆、减少弱点信号的衰减，提高抗干扰能力，尽量控制、保护单元靠近被控设备。但是这种方式就把现地控制单元推向恶劣的工作环境。这就要求系统和设备本身具有完善的自我诊断功能，对计算机、人机接口、通信接口等设备的状况进行在线或者离线诊断，当出现故障时要及时登录报警，对冗余设备要完成自动切换。

3.4继电保护配置

继电保护是变电站安全运行的重要保证，变电站无人值班要保持继电保护单元的可靠性和保护装置本身有关，尽量与其他装置无关。因此，保护单元相对独立。保护装置的独立配置可以再实际工程中尝试使用监控、保护一体化的装置。

3.5远动系统

远动系统的可靠性是保证电网发生异常时能进行正确判断处理的关键。远动设备本身在软件技术上采取层层保险、闭锁、自启动等有力措施后，系统可靠性得到极大提高。而给远动设备提供可靠电源是提高远动设备运行率的关键。

3.6遥信误报

数据化采集时调度自动化的基本功能，包括对开关刀闸位置、继电保护动作等现场信息的采集和传送。遥信动作的准确、可靠、实时时保证安全调度的重要手段。但是遥信误发是变电站调度自动化系统中普遍存在的问题。不仅干扰整个调度自动化系统的正常运行，还严重影响事故告警和对电网事故的处理。遥信误发的原因是多方面的，总结主要有以下几点。

（1）辅助接点不对位或触点抖动。大部分遥信信号取自现场开关、刀闸的辅助触点和信号继电器的触点，这些辅助开关经常操作，辅助接点很容易出现部分间隙，加上受到运行环境影响，接触点表面氧化结接触不良，二次回路继电器性能不稳，都容易出现短时间的电颤、触点接触不良等。解决遥信误发的问题通常采用硬件去抖和软件延时的方法。比如采用开光量转换器、增加RTU软件对遥信延时来消除触点抖动。开关量转换器还可以解决二次回路的强弱电流混杂问题，但对二次回路的改造加大，工作较为复杂。增加软件延时又降低了某些遥信信号采集的灵敏度，并可能对系统的实时性造成影响。

（2）电磁干扰。遥信采集回路通常工作于弱电压下，一般提供直流24V作为遥信取样的辅助电源。又处于变电站高电压、强电磁环境中，较容易受到电磁场的干扰，引起遥信误报。电缆和线间互感作用，也会相互干扰；综合自动化设备信号接地和设备接地不全不规范等。

（3）遥信设备自身的缺陷。设备电源箱输出电源不稳定、遥信信号输入电路设计的不合理都会影响遥信信号。遥信接点一般为无源空接点，从遥信接点到采集装置需要经过较长的电缆，使其具有较强的抗差模干扰和较好的抗工频干扰特性，否则遥信会经常出现误或连续抖动。所以遥信设备要选择性能完善易于扩充的设备，积极运用新技术新工艺。在布线过程中弱电、强电分开布线，缩短信号线长度。

4、总结

变电站调度自动化系统是一项功能繁多、技术性高的系统工程，要保证自动化稳定、安全运行还需要解决很多技术问题。在以后的工作中，要积极总结经验，吸取教训，不断优化自动化功能。