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摘 要：自动化控制技术在电力系统中发挥着重要的作用，是电力系统实现信息和管理共享、自动化管理的技术支撑，因此针对自动化控制技术的要点进行探究具有重要的意义。文章主要介绍了电力系统中的自动化控制技术，以变电站的自动化设计为例，对自动化控制技术中的技术要点进行分析。
关键词：电力系统；自动化控制；智能技术；操作
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）09-0121-02
自动化控制在电力系统中是指电工二次系统，通过各种具有自动控制、检测以及决策功能的装置，利用数据传输系统、信号系统对电力系统中的各个局部系统、系统元件等实现就地调控或者远程监视和调控，最终达到保证电力系统安全稳定运行的目的。随着计算机技术、现代生产技术以及互联网技术的不断发展，电力系统逐渐在生产、供应环节形成了稳定、迅速、安全、及时的运营状态，电力系统的生产效率得到了大幅提升，已经形成了一体化、安全化、自动化管理的核心。
1 电力企业自动化控制系统的构成
在电力系统中，调度自动化是该系统中发展最快的技术之一，调度自动化的功能主要是对电力系统中的数据进行监控和采集，调控电力系统的运行、变电站综合自动化调控以及发电厂运营决策等。调度自动化在整个自动化系统中起着十分重要的作用。
配电网自动化包括自动制图、馈线自动化、自动进行设备管理和配电网分析软件等，是配电自动化的基础。它和孤岛自动化相比具有很大的优势：拥有大量的后台软件、通信技术以及智能终端。
变电站综合自动化是利用电子技术、通信技术、信息技术等达到对变电站中的设备进行优化设计和重新组合，并监测和调控变电站中的全部设备，提高变电站的运行水平以及变电站的经济效益，降低对设备的维护产生的费用，使变电站的整体供电水平得到提高。
2 自动控制技术的要求
①能够达到对电力系统各个层次、局部系统以及系统中各个元件之间的协调，使电力系统达到最佳的运行方式，保证其供电质量以及运行的安全性。
②能够实现快速、准确的搜集系统中各个元件的信息，并能够快速地将这些数据信息进行处理和分析。
③能够针对电力系统中各个元件的实际技术要求、运行状态，按照经济、安全的运行模式进行综合调控，或者分析制定出合理的调控策略作为调度人员的参考材料。
④能够起到减少系统故障、减轻运行人员的工作量、提高设备的使用寿命、避免出现大面积停电等。
3 自动化控制技术的要点分析
3.1 可靠性控制
①具有多地、多级自动化控制的操作方式，即：站控、远方遥控以及就地操作。站控操作是指操作人员能够通过变电站中的监控主机对变电站中的设备发出操作命令，能够对某个操作过程完成全部的操作要求；远方遥控就是操作人员通过客户端下发调控命令；就地操作指的是当监控网络出现运行故障时，操作人员能够在间隔层对控制测控单元的小开关直接手动控制。这三种控制方式可以互相切换，但是一个被控对象不能同时用两种控制方式。
②软件在操作中的多次返校。首先，操作人员进行权限设密，这样可以避免出现非法操作。监控软件应具备较好的容错能力，当操作人员出现了一般的操作常规错误，系统不会出现任何功能影响，当系统出现了意外故障时，其能够自动恢复。其次，对操作站发布的命令严格按照“选择-校核-执行”的步骤进行操作，返校通过以后再执行下一步的操作。每一步操作系统都可以自动记录。最后，监控系统采用双机双网配置，热备用工作方式，这样可以保障当某一设备出现故障时自动控制功能不会受到任何影响。监控系统的主站并联以太网，并将HUB设置为以太网的管理。为该系统设计冗余配置，将系统分层，并采用分布式系统结构，这可以提高变电站操作的可靠性。
3.2 自动化操作的实现方式
变电站操作系统的可靠性影响因素还包括了自动化控制的防误操作设计。由于采用了计算机对变电站进行监控，因此在设计时通常不采用电气联锁，这样有利于多级联锁的实现。在分层分布式自动化系统中，在每个间隔的测控装置中都设计了间隔的交流电压、电流、辅助刀闸以及断路器等，达到遥信、遥测的作用。目前实现变电站内的多个电压等级以及电气间隔之间的操作闭锁有三种方式：第一，软件实现，通过软件编程能够将变电站的防误操作闭锁设计在监控主机中，主机能够在网上将整个变电站的刀闸、开关以及各个间隔控制终端的信息全部获取，并且设定设备操作规则，这样就能够实现对变电站的全部操作的闭锁功能。第二，硬件闭锁，即来自于西门子公司的针对变电站自动化系统的一个闭锁模式8TK模式。第三，软硬结合的闭锁方式。在站内的监控主机中采用软件操作闭锁，在系统间隔中采用8TK模式实现闭锁。这种闭锁方式其防止误操作的可靠性非常高，但是由于模式相对复杂，所以在设计和实际应用中，其价格相对昂贵。根据多年的工作经验，笔者认为，如果在200 kV以下的变电站的自动化控制系统中，采用软件实现模式对站内操作的闭锁是比较安全、可靠以及更具经济性的。而在500 kV的电力系统中，刀闸和断路器的操作闭锁通过对应的测控装置实现，而每串内的刀闸以及断路器间的操作闭锁则采用专门的硬件闭锁装置进行闭锁。这三种方式对变电站中的刀闸和断路器的控制效率都非常高，并且还具备顺控功能，站内的一些常规操作在常规站内实现可能需要几个小时，而使用了这些方式后只需要几分钟。
3.3 防控机械误操作
在设置变电站的自动化控制系统时，为了防止机械误操作，需要对高压开关柜进行相应改造，控制柜间的距离。要求开关柜中的隔离物的阻燃性要高，并且绝缘性能好；在变电站35 kV以下的中性点中安装具有自动调谐、自动跟踪的消弧线圈；配置开关柜中的电流互感器时，应该保证其能够满足开关柜的峰值、绝缘水平、短时间内的耐受电流等的要求；采用无间隙金属氧化物避雷器，这样能够减少在对变电站维护过程中产生的工作量，有效地降低残压；对具有载调压分接的开关施行远方遥调和当地控制的操作。
4 结 语
总之，电力系统在国民经济的发展以及居民生活、生产中发挥着重要的作用，所以保证电力系统健康运行是每个电力工作者的重要工作内容。采用自动化控制技术能够提高电力系统的运行效率，提高企业的经济效益。在设计电力自动化系统时必须要按照自动化控制技术的要求，做好系统的可靠性控制，选择合理的自动化操作的实现方式，采取必要的措施防控设备的误操作现象，只有这样才能提高电力系统的运行效率。随着现代化技术的不断发展，自动化控制技术也必将朝着更加智能化的方向发展，我们需要加强对智能化技术的研究，力求更好地服务于电力行业，推动电力行业的发展，进一步提高电力系统的稳定性和安全性。
参考文献：
[1] 辛建国.对电力系统自动化控制技术的探讨[J].北京电力高等专科学校学报：自然科学版，2012，（1）：145-146.
[2] 杨芳.电力系统自动化控制技术的应用研究[J].价值工程，2012，（10）：214-215.
关键词：电力系统；自动化控制；智能技术；操作
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）09-0121-02
自动化控制在电力系统中是指电工二次系统，通过各种具有自动控制、检测以及决策功能的装置，利用数据传输系统、信号系统对电力系统中的各个局部系统、系统元件等实现就地调控或者远程监视和调控，最终达到保证电力系统安全稳定运行的目的。随着计算机技术、现代生产技术以及互联网技术的不断发展，电力系统逐渐在生产、供应环节形成了稳定、迅速、安全、及时的运营状态，电力系统的生产效率得到了大幅提升，已经形成了一体化、安全化、自动化管理的核心。
1 电力企业自动化控制系统的构成
在电力系统中，调度自动化是该系统中发展最快的技术之一，调度自动化的功能主要是对电力系统中的数据进行监控和采集，调控电力系统的运行、变电站综合自动化调控以及发电厂运营决策等。调度自动化在整个自动化系统中起着十分重要的作用。
配电网自动化包括自动制图、馈线自动化、自动进行设备管理和配电网分析软件等，是配电自动化的基础。它和孤岛自动化相比具有很大的优势：拥有大量的后台软件、通信技术以及智能终端。
变电站综合自动化是利用电子技术、通信技术、信息技术等达到对变电站中的设备进行优化设计和重新组合，并监测和调控变电站中的全部设备，提高变电站的运行水平以及变电站的经济效益，降低对设备的维护产生的费用，使变电站的整体供电水平得到提高。
2 自动控制技术的要求
①能够达到对电力系统各个层次、局部系统以及系统中各个元件之间的协调，使电力系统达到最佳的运行方式，保证其供电质量以及运行的安全性。
②能够实现快速、准确的搜集系统中各个元件的信息，并能够快速地将这些数据信息进行处理和分析。
③能够针对电力系统中各个元件的实际技术要求、运行状态，按照经济、安全的运行模式进行综合调控，或者分析制定出合理的调控策略作为调度人员的参考材料。
④能够起到减少系统故障、减轻运行人员的工作量、提高设备的使用寿命、避免出现大面积停电等。
3 自动化控制技术的要点分析
3.1 可靠性控制
①具有多地、多级自动化控制的操作方式，即：站控、远方遥控以及就地操作。站控操作是指操作人员能够通过变电站中的监控主机对变电站中的设备发出操作命令，能够对某个操作过程完成全部的操作要求；远方遥控就是操作人员通过客户端下发调控命令；就地操作指的是当监控网络出现运行故障时，操作人员能够在间隔层对控制测控单元的小开关直接手动控制。这三种控制方式可以互相切换，但是一个被控对象不能同时用两种控制方式。
②软件在操作中的多次返校。首先，操作人员进行权限设密，这样可以避免出现非法操作。监控软件应具备较好的容错能力，当操作人员出现了一般的操作常规错误，系统不会出现任何功能影响，当系统出现了意外故障时，其能够自动恢复。其次，对操作站发布的命令严格按照“选择-校核-执行”的步骤进行操作，返校通过以后再执行下一步的操作。每一步操作系统都可以自动记录。最后，监控系统采用双机双网配置，热备用工作方式，这样可以保障当某一设备出现故障时自动控制功能不会受到任何影响。监控系统的主站并联以太网，并将HUB设置为以太网的管理。为该系统设计冗余配置，将系统分层，并采用分布式系统结构，这可以提高变电站操作的可靠性。
3.2 自动化操作的实现方式
变电站操作系统的可靠性影响因素还包括了自动化控制的防误操作设计。由于采用了计算机对变电站进行监控，因此在设计时通常不采用电气联锁，这样有利于多级联锁的实现。在分层分布式自动化系统中，在每个间隔的测控装置中都设计了间隔的交流电压、电流、辅助刀闸以及断路器等，达到遥信、遥测的作用。目前实现变电站内的多个电压等级以及电气间隔之间的操作闭锁有三种方式：第一，软件实现，通过软件编程能够将变电站的防误操作闭锁设计在监控主机中，主机能够在网上将整个变电站的刀闸、开关以及各个间隔控制终端的信息全部获取，并且设定设备操作规则，这样就能够实现对变电站的全部操作的闭锁功能。第二，硬件闭锁，即来自于西门子公司的针对变电站自动化系统的一个闭锁模式8TK模式。第三，软硬结合的闭锁方式。在站内的监控主机中采用软件操作闭锁，在系统间隔中采用8TK模式实现闭锁。这种闭锁方式其防止误操作的可靠性非常高，但是由于模式相对复杂，所以在设计和实际应用中，其价格相对昂贵。根据多年的工作经验，笔者认为，如果在200 kV以下的变电站的自动化控制系统中，采用软件实现模式对站内操作的闭锁是比较安全、可靠以及更具经济性的。而在500 kV的电力系统中，刀闸和断路器的操作闭锁通过对应的测控装置实现，而每串内的刀闸以及断路器间的操作闭锁则采用专门的硬件闭锁装置进行闭锁。这三种方式对变电站中的刀闸和断路器的控制效率都非常高，并且还具备顺控功能，站内的一些常规操作在常规站内实现可能需要几个小时，而使用了这些方式后只需要几分钟。
3.3 防控机械误操作
在设置变电站的自动化控制系统时，为了防止机械误操作，需要对高压开关柜进行相应改造，控制柜间的距离。要求开关柜中的隔离物的阻燃性要高，并且绝缘性能好；在变电站35 kV以下的中性点中安装具有自动调谐、自动跟踪的消弧线圈；配置开关柜中的电流互感器时，应该保证其能够满足开关柜的峰值、绝缘水平、短时间内的耐受电流等的要求；采用无间隙金属氧化物避雷器，这样能够减少在对变电站维护过程中产生的工作量，有效地降低残压；对具有载调压分接的开关施行远方遥调和当地控制的操作。
4 结 语
总之，电力系统在国民经济的发展以及居民生活、生产中发挥着重要的作用，所以保证电力系统健康运行是每个电力工作者的重要工作内容。采用自动化控制技术能够提高电力系统的运行效率，提高企业的经济效益。在设计电力自动化系统时必须要按照自动化控制技术的要求，做好系统的可靠性控制，选择合理的自动化操作的实现方式，采取必要的措施防控设备的误操作现象，只有这样才能提高电力系统的运行效率。随着现代化技术的不断发展，自动化控制技术也必将朝着更加智能化的方向发展，我们需要加强对智能化技术的研究，力求更好地服务于电力行业，推动电力行业的发展，进一步提高电力系统的稳定性和安全性。
参考文献：
[1] 辛建国.对电力系统自动化控制技术的探讨[J].北京电力高等专科学校学报：自然科学版，2012，（1）：145-146.
[2] 杨芳.电力系统自动化控制技术的应用研究[J].价值工程，2012，（10）：214-215.