數(shù)字化變電站關(guān)鍵技術(shù)管窺

【摘要】數(shù)字化變電站技術(shù)可以大大提高變電站的效率和效益，因而備受關(guān)注。本文針對(duì)這個(gè)話(huà)題分析了數(shù)字化變電站發(fā)展的概況及數(shù)字化變電站的技術(shù)特征，以期望能對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用提供借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化變電站技術(shù)特征

一、引言

目前我國(guó)電網(wǎng)要求進(jìn)行6項(xiàng)技術(shù)改革，其中一項(xiàng)就是電網(wǎng)自動(dòng)化。電網(wǎng)自動(dòng)化中最重要的技術(shù)就是變電站的數(shù)字化，電站數(shù)字化是顯現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行高效率、推動(dòng)電力事業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，電力企業(yè)保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的當(dāng)務(wù)之急變電站實(shí)現(xiàn)全面的數(shù)字化控制，因而對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行探討和分析是非常必要的。

二、數(shù)字化變電站發(fā)展概況

1、變電控制系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)電能源的需求不斷增加，因而帶來(lái)我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。隨著電網(wǎng)的增加電網(wǎng)的安全運(yùn)行問(wèn)題就成為電網(wǎng)企業(yè)考慮的主要問(wèn)題，電網(wǎng)的安全運(yùn)行直接關(guān)系到電力企業(yè)的效益。對(duì)此，一些電力企業(yè)為了提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性開(kāi)始對(duì)傳統(tǒng)的變電設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)體系進(jìn)行控制，不僅使變電系統(tǒng)的操作更加簡(jiǎn)單，而且使信息實(shí)現(xiàn)共享，增強(qiáng)了變電系統(tǒng)的實(shí)用性。

2、電流和電壓互感器的應(yīng)用現(xiàn)狀。電流和電壓互感器是電力系統(tǒng)中電量計(jì)算和保護(hù)繼電裝置的重要部件，他們的運(yùn)行效率可以對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行效率起到重要影響。未實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的變電站使用的電流和電壓互感器主要是電磁感應(yīng)式的，在電網(wǎng)運(yùn)行壓力不斷增加的今天表現(xiàn)出一定的缺點(diǎn)。因而數(shù)字化的電流和電壓互感器就應(yīng)運(yùn)而生了。

三、數(shù)字化變電站的技術(shù)特征

1、數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)化。數(shù)字化變電站區(qū)別于傳統(tǒng)變電站的主要標(biāo)志就是采用數(shù)字化的方式對(duì)電流和電壓等進(jìn)行測(cè)量。它采用光電式的互感器方式進(jìn)行測(cè)量可以實(shí)現(xiàn)每次系統(tǒng)測(cè)量的有效隔離，大大提高測(cè)量的精度，使變電站實(shí)現(xiàn)對(duì)冗余信息進(jìn)行處理提供基礎(chǔ)。

2、系統(tǒng)分層分布。數(shù)字化變電站技術(shù)實(shí)現(xiàn)了變電站系統(tǒng)從集中方式向分布式的轉(zhuǎn)變。數(shù)字化的分層分布系統(tǒng)目前普遍采用成熟的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)變電站之間的相互連接，這種方式可以保證變電站統(tǒng)計(jì)信息的完整性，并且即使在某個(gè)變電站發(fā)生故障情況下其他變電站可以保存信息，確保了變電站信息的安全性。

3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊化。數(shù)字化變電站技術(shù)中所使用的對(duì)電壓和電流的測(cè)量系統(tǒng)不僅體積小而且重量輕，因而這些設(shè)備可以集中裝置在智能開(kāi)關(guān)設(shè)備系統(tǒng)中，對(duì)其按照機(jī)電一體化的理念進(jìn)行優(yōu)化組合和設(shè)備控制，從而使其結(jié)構(gòu)更加緊湊。

4、系統(tǒng)建模標(biāo)準(zhǔn)化。數(shù)字化變電站技術(shù)為變電系統(tǒng)提供了統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的信息模型。這個(gè)模型的優(yōu)點(diǎn)主要有：第一，實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備的互相操作。標(biāo)準(zhǔn)化的模型中每個(gè)子系統(tǒng)都可以通過(guò)服務(wù)接口以及設(shè)備描述等使各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)程序上的標(biāo)準(zhǔn)化，然后再對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)互相操作的可能性。第二，實(shí)現(xiàn)變電站信息共享。數(shù)字化系統(tǒng)在建立過(guò)程中采用統(tǒng)一規(guī)則對(duì)資源進(jìn)行命名，可以實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)部的信息共享。第三，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的維護(hù)和配置工作。設(shè)備的功能、網(wǎng)絡(luò)的連接等都是基于某一特定的配置語(yǔ)言來(lái)設(shè)置的因而其維護(hù)和配置工作比較簡(jiǎn)單。

5、信息交互網(wǎng)絡(luò)化。數(shù)字化變電站技術(shù)采用的互感器功率低可以將高電壓、高電流的電力信號(hào)轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的數(shù)字信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)部設(shè)備之間信息的交互性。

6、通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)化。在數(shù)字化變電站設(shè)計(jì)方案中，過(guò)程總線(xiàn)與各個(gè)分線(xiàn)都采用環(huán)形拓?fù)淙缓蟾鶕?jù)不同的信息再對(duì)其進(jìn)行等級(jí)劃分，從而可以使網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延性能夠滿(mǎn)足電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)受到突發(fā)因素的影響而中斷或負(fù)載增加時(shí)，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性可以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

7、信息的同步性。數(shù)字化變電站技術(shù)在二次設(shè)備的同一時(shí)間點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，之后程序?qū)@些信息進(jìn)行處理，然后通過(guò)傳感器模擬信號(hào)經(jīng)由各種傳輸設(shè)備進(jìn)行輸出，因而可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)變電站信息的同步性。

四、結(jié)語(yǔ)

數(shù)字化變電站技術(shù)因其可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的數(shù)字化、結(jié)構(gòu)緊湊、網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)時(shí)性、信息的同步性等優(yōu)點(diǎn)，因而具有廣闊的應(yīng)用空間。

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