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變電運行設備的自動化技術與維護工作分析

摘要:隨著我國科學技術的發展,計算機科學技術正在被廣泛的應用于各個領域當中,變電運行設備也引進了自動化技術。這些技術的引進使變電運行設備更好的適應了現代社會對變電系統的需求,也實現了變電工作中的無人作業的要求,有效的降低了事故發生率,切實的保證了相關工作人員的生命財產安全。本文為主要圍繞著變電運行設備的自動化技術與維護工作進行分析探討,系統的闡述了變電運行設備的自動化技術和與之相關的維護管理工作,希望文中的內容能夠幫助推廣自動化技術的應用,推動電力事業的發展。
    文章將圍繞著自動化系統以及自動化系統的維護工作展開,詳盡的介紹這方面的內容。
    1.智能化系統：
    變電運行設備自動化系統是確保變電系統安全運行,提高變電設備運行經濟運行水平的重要技術手段,變電運行設備的自動化系統的運行狀況將直接影響變電的安全、經濟、優質運行。
    1.1系統構架：
    變電運行設備的自動化系統是以現代化的信息技術的各種智能型裝置的應用為基礎的,為實現設備的狀態檢修提供了技術支持,不過,由于國內外的各中變電站設備和監控設備的差異,這就導致了綜合管理設備運行信息的難度特別大。文中的自動化系統主要涵蓋了遠程維護和管理的功能,其設計的基礎是設備狀態檢修,并結合了信息處理技術和現代通信網絡技術,使電力自動化設備擁有了故障示警、診斷、維護、檢修等功能,有效的降低了設備維護的資金投入,同時縮短了維護周期,從而使變電設備能夠更多的用于正常運行。該自動化系統能夠運用現代專業通訊手段完成遠程控制和在線監控、系統維護以及程序升級等,管理方便的功能有故障預警和故障診斷等自動化功能,確保了變電設備的自動化系統的穩定運行。
    該變電設備自動化運行設備采用了多層結構體系,本系統的特點是開放性、靈活性和可擴展性,具體系統結構可以參考下圖。
       本系統充分考慮了變電設備以及后臺設備的復雜性,因此采用了維護界面,通信方式可以是數據網和專用光纖,支持各種應用協議。這樣就能夠實現數據查看、運行狀況監測、設備故障預警,還有相應的診斷和維修功能。其實系統的配置是可以根據具體的情況進行不同的配備的,配置還是比較靈活的。
    變電運行設備的運程維護部分主要包括了兩個大部分,即通信處理和業務后臺管理兩部分。這里前置機和通信設備之間是有物理連接關系的,所以要有固定處理,但是數據庫服務器則可以有選擇的與前置機放置在一臺,也可以放置在不同計算機上。該系統能夠通過專線和電力數據網等網絡連接方式,對廠家提供的軟件進行統一管理和維護,從而實現無人作業的遠程維護。
    1.2系統設計
    該系統主要有以下五個部門組成:網絡平臺、數據庫、前置子系統、后臺分析子系統、web服務子系統等。由于篇幅限制這里就不在對這五個部分進行一一的闡釋。不過,相關內容的研究都已經比較成熟,可以參見相關的參考資料。
    1.3系統功能
    系統的功能主要包括了八個功能:規約處理功能、通信處理功能、異常報警功能、設備管理功能、WEB服務功能、設備健康狀況分析功能、知識庫管理功能、設備故障診斷分析功能等。
    (1)規約處理
    系統的規約處理功能是通過前置子系統實現的,前置子系統中的規約庫是獨立存在的,不受其他數據庫的影響,規約通過獨立動態庫方式實現規約。
    (2)通信處理功能
    系統的通信軟件是我們日常生活中經常見到的商業通信軟件,但是由于設備運行的需要系統的,通信軟件是獨立于平臺軟件的。該系統具有獨立的通信處理能力,該系統沒有特殊的串口要求,也支持各種流行的網絡協議。數據通信方式非常多,通信部件通常采用服務器和終端服務器結合的形式,系統連接是直接通過TCP/IP協議與前置子系統的連接。
    (3)設備管理
    變電設備的自動化職能系統可實現基本應用管理,主要有信息調度、參數修改、狀態監測、數據存儲等功能,同時還能通過信息采集板實現維護功能和后臺系統維護功能。
    信息采集板維護功能包括查看工作狀態、內存查看修改、運行庫參數修改、實時數據查看、子模塊和處理器的通信轉臺查詢和一些特殊維護,如系數整定和修改參數等。
    (4)Web服務
    系統的Web服務功能是以HTTP等應用協議作為基礎的,系統的人機界面簡明清楚,界面的編程語言和操作系統的菜單風格是一致的,操作簡潔,菜單也非常清楚明晰。該系統能夠實現分級管理和分權限管理的功能,無論是查詢、維護或系統參數修改等權限,都可以設置密碼,避免泄漏設備的數據信息,確保變電設備運行系統的安全運行。系統的知識庫管理功能實現了診斷數據格式和規范的共享,大大增加了數據庫的開發性。
    (5)知識庫管理
    該系統中的專家系統是不同于傳統的專家系統的,系統的知識庫管理功能能夠對設備運行故障和相關的數據參數進行收集,從而不斷的豐富數據庫的內容。
    2.狀態分析及故障診斷策略
    系統之所以具有故障診斷處理和狀態分析等功能,主要是結合了專家系統、人工智能網絡系統、粗糙集理論、多智能體系同等多種診斷手段,從而實現對智能設備的運行狀況分析。同時可以利用多種預算方式實現智能化設備運行狀況進行預警,還能綜合分析診斷故障產生的原因,并結合相關的數據信息實現最佳維護方案的設計功能。系統能夠將各中不同的故障案例存入數據庫,以便作為后續工作的參考依據。
    我們都知道,智能化系統之所以能夠實現自動處理功能,就是通過對相關的數據收集和狀態監測,并以此為基礎,并結合相關技術,從而實現了該系統的上述功能。
    對于一些常規故障,系統能夠根據相關的方案實現自動恢復功能;如果故障是其他一些故障,系統也能夠提供相關的維護處理方案。不過,維護工作還是需通過專門的設備維護人員來進行確認,確保變電系統的穩定安全運行。
結論:隨著我國計算機技術的不斷進步和發展,越來越多的電力系統引進了職能化系統。變電運行設備的職能化技術也被廣泛的應用于變電站中,實現了無人作業的遠程控制和監督功能,在很大程度上滿足了現代變電站和變電系統的需求。本文通過對變電運行設備的自動化技術與維護工作的分析,比較詳盡的介紹了系統的設計和其具備的系統維護功能,該系統有效的保障了變電運行設備的穩定運行。

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