趙旭東

摘 要：當(dāng)前，計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化控制技術(shù)不斷發(fā)展，并且越來越多地被應(yīng)用于電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制之中。傳統(tǒng)的變電站，其全天候運(yùn)行往往依賴工作人員輪班值守。近年來，越來越多的新建變電站開始采用自動(dòng)化的監(jiān)控與控制系統(tǒng)，使電力系統(tǒng)的變配電作業(yè)逐漸實(shí)現(xiàn)無人值班運(yùn)行。文章主要研究電力系統(tǒng)變配電無人值班運(yùn)行的管理模式及其特點(diǎn)，對其當(dāng)前存在的難點(diǎn)進(jìn)行分析，并闡述其未來的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：電力變電；無人值班；運(yùn)行管理模式；特點(diǎn)

引言

電力系統(tǒng)包含發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等多個(gè)環(huán)節(jié)，對電力系統(tǒng)進(jìn)行管理是一項(xiàng)復(fù)雜且不間斷的工作。尤其是變配電環(huán)節(jié)，作為發(fā)電與輸電、用電環(huán)節(jié)的重要承接環(huán)節(jié)，變電所還要根絕用電環(huán)節(jié)的信息反饋調(diào)節(jié)電網(wǎng)的各項(xiàng)參數(shù)，以保證電網(wǎng)的可靠與穩(wěn)定。這個(gè)過程包括一系列的數(shù)據(jù)傳輸、調(diào)節(jié)、控制、通訊和調(diào)度。以往，變電所需要有工作人員24小時(shí)不間斷地輪值，才能夠保證電網(wǎng)穩(wěn)定的運(yùn)行。近年來，隨著信息技術(shù)與自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，一系列的監(jiān)控、聯(lián)動(dòng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，變電所開始逐步實(shí)行無人值班運(yùn)行。

1 電力變電無人值班的自動(dòng)化運(yùn)行簡介

近年來，由于國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，電力系統(tǒng)也在迅猛發(fā)展，導(dǎo)致了電力系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)人員的數(shù)量已經(jīng)不足以應(yīng)對迅速擴(kuò)張的電網(wǎng)。為了提高工作效率，無人值班自動(dòng)運(yùn)行模式開始在國內(nèi)被廣泛推廣應(yīng)用。

變電站無人值班運(yùn)行模式，事實(shí)上在歐美發(fā)達(dá)國家地區(qū)早已應(yīng)用。以歐洲為例，該地區(qū)400kV以上的變電站在設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)，大多數(shù)就是按照無人值班進(jìn)行設(shè)計(jì)的。美國加州地區(qū)電網(wǎng)，基本都是500kV變電站，現(xiàn)90%實(shí)現(xiàn)了無人值班運(yùn)行，并且能夠通過遠(yuǎn)程進(jìn)行控制操作。

國內(nèi)當(dāng)前220kV以下變電站也開始全面推廣無人值班運(yùn)行。當(dāng)前無人值班采用的自動(dòng)化系統(tǒng)分為：集中式、分布式、分層分布式三種控制模式。不過國內(nèi)當(dāng)前應(yīng)用最多的是集中式與分層分布式相結(jié)合的綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

電力變電無人值班從運(yùn)行上來說是將監(jiān)控與操作分離，利用無人值班監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行，其管理模式基本上有兩種：一種是分布式的運(yùn)行模式，以調(diào)度+監(jiān)控中心+巡視操作隊(duì)三者相互配合的模式進(jìn)行運(yùn)行管理；一種是調(diào)度+集控站的模式，運(yùn)行管理更加趨向于集中化。兩種管理模式各有其優(yōu)缺點(diǎn)。

2 兩種主要的無人值班運(yùn)行管理模式的特點(diǎn)

2.1 分層分布式運(yùn)行管理模式

這種模式中，調(diào)度部門只負(fù)責(zé)操作命令的下達(dá)與電網(wǎng)事故的處理，監(jiān)控中心負(fù)責(zé)無人值班的變電站的運(yùn)行監(jiān)控與一次設(shè)備的遠(yuǎn)程操作，一些二次設(shè)備依舊依靠的是操作隊(duì)的運(yùn)行維護(hù)巡視的操作，操作隊(duì)主要是巡視無人值班變電站，并且配合監(jiān)控中心的遠(yuǎn)程操作，根據(jù)調(diào)度命令來進(jìn)行一些事故處理。

其優(yōu)點(diǎn)是：層級(jí)分明，運(yùn)行呈分布式，起到了減員增效的管理效果。缺點(diǎn)是：監(jiān)控中心僅僅作為調(diào)度中心與操作人員的中間聯(lián)系單位，不具備實(shí)際操作的大部分權(quán)限。而在進(jìn)行復(fù)雜操作或者事故處理時(shí)，現(xiàn)場操作的信息又必須通過監(jiān)控中心才能傳遞到調(diào)度中心，流程較長，不利于只會(huì)現(xiàn)場作業(yè)。

2.2 集中式運(yùn)行管理模式

這種模式中，集控站負(fù)責(zé)無人值班變電站的運(yùn)行監(jiān)控、設(shè)備維護(hù)與巡視，巡視操作人員受到集控站的管轄，集控站除了根據(jù)調(diào)度指令，遠(yuǎn)程操作或只會(huì)現(xiàn)場操作人員操作外，具備較大的臨變權(quán)限。

集控式運(yùn)行模式相比分布式運(yùn)行模式而言，減少了現(xiàn)場信息傳遞的時(shí)間，減少了調(diào)度環(huán)節(jié)，有效提高了操作的效率。不過，集控站在擁有了較大的操作權(quán)限的同時(shí)，也對集控站工作人員的素質(zhì)提出了較高的要求，集控站的值班人員不僅要對變電站的設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)十分熟悉，而且還必須具備較為豐富的操作經(jīng)驗(yàn)，才能夠較好的進(jìn)行遠(yuǎn)程操作與事故處理。

綜上所述，這兩種運(yùn)行模式各有優(yōu)缺點(diǎn)，所以當(dāng)前多數(shù)實(shí)行無人值班運(yùn)行的變電站，采用的是兩者互相結(jié)合的綜合式自動(dòng)化運(yùn)行模式。

3 電力變電無人值班運(yùn)行的發(fā)展趨勢

3.1 模塊化

過去，變電站的建設(shè)都是一體式的，建設(shè)周期長，安裝運(yùn)行調(diào)試也比較費(fèi)時(shí)。未來裝配式的變電站將改變傳統(tǒng)變電站的電氣布局、土建建設(shè)和施工方式。變電站將被分為一個(gè)個(gè)較為獨(dú)立的模塊，在工廠就進(jìn)行預(yù)制，然后在現(xiàn)場進(jìn)行裝配式的建設(shè)。不僅會(huì)大幅度縮短工期，而且在后期運(yùn)行過程中，也會(huì)呈現(xiàn)出較為獨(dú)立的模塊化運(yùn)行，在設(shè)備故障時(shí)，進(jìn)行維護(hù)維修也比傳統(tǒng)的變電站更加便捷。

3.2 信息化

過去，工業(yè)自動(dòng)化控制受到傳統(tǒng)電氣元件與控制系統(tǒng)的限制，在監(jiān)控、傳感、通信、信息存儲(chǔ)、控制計(jì)算等方面的發(fā)展并不迅速。但是，當(dāng)前信息化的腳步正在全面向各工業(yè)領(lǐng)域滲透。即時(shí)通信、高速運(yùn)算、遠(yuǎn)程控制等技術(shù)都在發(fā)生著重大的跨越發(fā)展，這必將使得變電無人運(yùn)行的自動(dòng)化程度更高。

3.3 智能化

隨著智能化開關(guān)、光電式電流電壓互感器等先進(jìn)的智能化傳感、控制設(shè)備的發(fā)展，同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，各類定制化的自動(dòng)化控制程序的出現(xiàn)與改進(jìn)。變電站的信息采集、傳輸將逐步實(shí)現(xiàn)智能化。

4 結(jié)束語

當(dāng)前，正處于互聯(lián)網(wǎng)與信息技術(shù)爆炸式發(fā)展的年代，信息技術(shù)的各類軟硬件都在飛速地更新。信息技術(shù)的驅(qū)動(dòng)，使得自動(dòng)化控制技術(shù)在諸多工業(yè)領(lǐng)域都將得到更多的應(yīng)用。在電網(wǎng)變電自動(dòng)化無人值班運(yùn)行的管理中，信息技術(shù)將在監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、通信等方面有更多的發(fā)展。同時(shí)，隨著智能化開關(guān)、光電式電流電壓互感器、設(shè)備在線監(jiān)測、電網(wǎng)運(yùn)行計(jì)算機(jī)模型仿真等技術(shù)的發(fā)展，未來電力變電自動(dòng)化必將全面推行，并且有更加長遠(yuǎn)的發(fā)展。因此，各地方電網(wǎng)必須抓住技術(shù)革新的機(jī)遇，緊跟技術(shù)進(jìn)步的腳步，向著全智能化的電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李娟，李明.750kV變電站無人值班運(yùn)行管理模式研究[J].甘肅科技縱橫，2012，41（06）：35-36.

[2]黃海東，姚亦清.變電所無人值班運(yùn)行模式簡介[J].供用電，2006，23（1）：37-39.

[3]陳端云，張略，魏薇.500kV變電站通信無人值班運(yùn)行實(shí)踐[J].電力系統(tǒng)通信，2010，31（209）：65-68.

[4]牛莉，馬紅梅.論電力變電無人值班運(yùn)行管理模式及特點(diǎn)[J].民營科技，2012（11）：275.

[5]武蒙，孫勇強(qiáng)，牛佳慶.變電站無人值班運(yùn)行管理模式及意義[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2011（12）：53.