炼化企业变电站自动化技术的应用研究

时威1；阮晓英2；宋学远1

1.中国石油吉林石化分公司铁路运输部（物流公司）

2.中国石油吉林石化分公司电仪中心

随着现代化工业进程的不断发展进步，大型炼化企业对于变电站的自动化需求也越来越高。变电站作为炼化企业电力系统的重要组成部分，其运行状态的好坏将直接影响到整个电力系统的稳定性和安全性。为了满足这变电站的稳定运行，变电站自动化技术得到了广泛应用。本文旨在探讨炼化企业变电站自动化技术的应用与研究。

1  变电站自动化技术的发展

早期的变电站自动化技术主要以模拟电路为主，通过硬连线的方式实现信号的采集和控制。模拟电路这种运行方式的缺点是可靠性比较低、运行期间的设备维护成本高、扩展性比较差。随着计算机技术和通信技术的不断发展，数字化变电站自动化技术逐渐取代了模拟电路。数字化变电站自动化技术具有可靠性高、维护成本低、扩展性好等一系列优点。

目前，大型炼化企业的变电站的自动化技术已经实现了全面的数字化。通过采用先进的通信技术和计算机技术，变电站自动化系统可以实现远程监控、故障诊断、数据采集等多种功能。此外，变电站自动化系统还可以实现电气相关设备的状态监测和预防性维护，这样就可以有效提高设备的可靠性和运行使用寿命。在炼化企业中，变电站自动化技术的应用范围也越来越广泛。除了传统的电力输送以外，变电站的自动化技术还应用于能源管理、节能减排等多个领域。通过实现能源的集中管理和优化控制，炼化企业的能源消耗和环境污染得到了有效降低。

未来物联网技术的将应变电站自动化控制，随着物联网技术的发展，未来的变电站自动化技术将更加智能化。通过将物联网技术与变电站自动化技术相结合，可以实现变电站电气设备的实时监测和故障预警，这样就可以进一步提高设备的可靠性和安全性。

2  炼化企业变电站自动化系统的构成

炼化企业变电站自动化系统是电力系统的重要组成部分，其构成主要包括以下几个部分：

监控系统：监控系统是变电站自动化系统的核心部分，它可以实时监测变电站的各种参数，如电压、电流、功率因数、变压器温度等，同时还可以监控开关状态、断路器位置状态等信息。监控系统一般采用分布式结构，由多个监控单元组成，每个监控单元负责监测一部分设备。监控单元之间通过通信网络进行连接，这样就可以实现信息共享和远程控制。

保护系统：保护系统是变电站自动化系统的重要部分，它可以在电力系统发生故障时，快速地切除故障部分，保证整个系统的安全、稳定运行。保护系统一般由多个保护单元组成，每个保护单元会针对不同的设备和线路进行动作保护。保护单元可以通过监测电流、电压等信号，判断运行系统是否发生故障，并直接触发相应的动作。

通信网络：通信网络是变电站自动化系统的关键部分，它负责连接各个监控单元和保护单元，实现信息传输和远程控制。通信网络一般采用以太网或现场总线等技术，具有高可靠性和实时性。

人机界面：人机界面是变电站自动化系统的重要部分，它可以让操作人员直观地了解变电站的运行状态，同时还可以实现远程控制和参数设置等功能。人机界面一般采用触摸屏或计算机等技术，可以实时显示各种参数和状态信息，同时还可以接受操作人员的指令。

电源系统：电源系统是变电站自动化系统的必要组成部分，它可以为整个系统提供稳定的电源供应输送。电源系统一般包括UPS不间断电源、直流电源和交流电源等部分，以保证在系统故障时仍然能够维持一定时间的供电。炼化企业变电站自动化系统通过以上几个部分的组合，实现了对电力系统的实时监测、保护和控制。该系统可以大大提高电力系统的稳定性和可靠性，降低运行成本和维护难度，是炼化企业电力系统的重要组成部分。

故障诊断与预测：随着自动化技术的发展，现代的变电站自动化系统还包含了故障诊断与预测的功能。通过运用先进的算法和传感器技术，系统能够实时监测电力设备的运行状态，预测可能出现的故障，提前采取措施进行维修和维护，从而降低设备故障率，提高电力系统的运行效率。

智能调度与优化：为了更好地满足炼化企业的电力需求，变电站自动化系统还需要具备智能调度与优化的功能。通过与调度中心进行实时通信，系统能够根据实际的电力需求和系统负载情况，自动调整电力设备的运行状态和参数。

远程监控与管理：随着互联网技术和物联网技术的发展，现代的变电站自动化系统还支持远程监控与管理。操作人员可以通过互联网或移动设备，实时查看电力系统的运行状态和数据，进行远程控制和参数设置等操作。这种管理模式可以大大减少现场工作人员的工作量，提高管理效率。

数据记录与分析：变电站自动化系统还需要记录和分析电力系统的运行数据。通过对数据的整理和分析，可以发现电力系统运行中的问题和潜在风险，为进一步的维护和改进提供参考。同时，这些数据还可以用于对电力设备的性能和使用情况进行评估，为企业的能源管理和节能减排提供支持。

网络安全防护：由于变电站自动化系统涉及到大量的敏感信息和控制信号，因此其网络安全防护也十分重要。现代的变电站自动化系统通常配备了完善的安全防护措施，包括防火墙、入侵检测系统、数据加密等手段，确保系统的安全性和稳定性。

3  炼化企业变电站自动化技术的未来发展趋势

随着数字化技术的不断发展，未来的变电站自动化技术将更加数字化，各种数据将得到更有效的处理和应用。随着网络技术的不断发展，未来的变电站自动化技术将更加网络化，各个设备之间的信息交互将更加高效和可靠。随着人工智能技术的不断发展，未来的变电站自动化技术将更加智能化，电力系统的运行将更加优化和智能。未来的变电站自动化技术将更加集成化，各种功能将整合到一个系统中，从而方便管理和维护。未来的变电站自动化技术将更加注重环保和节能，采用更环保的材料和设备，减少对环境的影响。

4  结论

炼化企业变电站的自动化技术应用和研究对于提高炼化企业电力系统的运行效率和安全性具有十分重要意义。随着自动化技术的不断发展与进步，未来的变电站自动化技术将具有更加数字化、网络化、智能化、集成化和绿色环保的特点。炼化企业应该加强对变电站自动化技术的研究和应用，以满足不断发展的电力需求和提高企业的和新竞争力和创造力。

参考文献：

[1] 丁书文、贺军荪. 变电站综合自动化[M]. 中国电力出版社,2021.

[2] 范斗、张玉珠. 变电站自动化系统原理及应用[M]. 中国电力出版社；2020.

[3] 郑玉平、周斌、黄国方. 变电站自动化技术与应用[M]. 中国电力出版社,2020.

作者简介：

1.时威，男，1985年09月，单位：中国石油吉林石化分公司铁路运输部（物流公司），工程师，研究方向：电仪专业。

2.阮晓英，女，1981年09月  单位：中国石油吉林石化分公司电仪中心  工程师，研究方向：电仪专业。

3.宋学远，男，1978年08月，单位：铁路运输部（物流公司），本科学历，设备工程师/助理工程师，研究方向：设备专业。