智能變電站信息一體化應(yīng)用

沈俊峰

【摘 要】目前，智能化的變電設(shè)備日益為人們所熟悉并廣泛的應(yīng)用到生活中，在實(shí)現(xiàn)生活智能化的同時(shí)，也帶來(lái)了許多問(wèn)題。本文重點(diǎn)從我國(guó)的智能變電站系統(tǒng)角度出發(fā)，通過(guò)相關(guān)的實(shí)例分析，確定了智能系統(tǒng)對(duì)于信息的總括和一體化的功能，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)是智能化變電站技術(shù)較為發(fā)達(dá)的國(guó)家，基本上實(shí)現(xiàn)了各種設(shè)備之間的聯(lián)系，做到了信息的共享。

【關(guān)鍵詞】智能變電站；信息一體化；變電站

一般來(lái)說(shuō)，智能化的變電站系統(tǒng)會(huì)有自己的提點(diǎn)，比如在信息的共享方面或是在智能化的控制方面等，這種特點(diǎn)具有緊湊性、集成化的特質(zhì)，也是智能變電站的主要表現(xiàn)形式之一。我國(guó)的智能變電站系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格，基本可以實(shí)現(xiàn)通訊和網(wǎng)絡(luò)的共享，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的處理。研究發(fā)展，我國(guó)在智能通訊方面有著先天的優(yōu)勢(shì)，容易形成集成性的方案，促進(jìn)智能一體化在我國(guó)的應(yīng)用，使得各種智能化變電站產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高速的運(yùn)作。

1.數(shù)據(jù)處理

眾所周知，變電站的基本功能是實(shí)現(xiàn)信息的處理，而變電站的應(yīng)用要從設(shè)備本身入手，這也是眾多的電力科學(xué)家關(guān)注的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，不同的電力系統(tǒng)在實(shí)用性和層次性方面會(huì)有很大的不同，同時(shí)，信息的獲取方式也有很大的差別。

我國(guó)在智能化變電站系統(tǒng)中會(huì)進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和處理工作，比如很多的變電站式通過(guò)一定的模式進(jìn)行改建和處理的，而其中各種通訊的功能是由專業(yè)的業(yè)務(wù)軟件來(lái)完成的。就目前我國(guó)的基本的數(shù)據(jù)服務(wù)來(lái)說(shuō)，智能話的變電站可以將所有的設(shè)備數(shù)據(jù)集中導(dǎo)出，進(jìn)行數(shù)據(jù)的置換和處理，使其成為符合人們需要的標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)形式，這些數(shù)據(jù)型號(hào)形式有電氣量和非電氣量?jī)蓚€(gè)方面的內(nèi)容，兩者息息相關(guān)，但各有作用：

電氣量是一種通過(guò)將采集的電流進(jìn)行集中控制的電氣設(shè)備，一般來(lái)說(shuō)會(huì)形成一定功率和電壓，這種功率和電壓會(huì)在壓力作用下升華，形成一定的智能化電氣流量。而非電氣量設(shè)備通常沒(méi)有這一功能，它主要是通過(guò)升高油溫，進(jìn)行隔離作用進(jìn)行開(kāi)關(guān)的控制，需要斷開(kāi)內(nèi)部的開(kāi)關(guān)設(shè)備，提供一定的數(shù)據(jù)管理，通過(guò)太網(wǎng)接頭的形式進(jìn)行連接和傳輸，向隔斷放心進(jìn)行傳輸，提供所需要的基本內(nèi)容。

我國(guó)在電力智能化系統(tǒng)方面的成就基于智能化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，通常，數(shù)據(jù)是否完整，信息是否真實(shí)，是保障信息系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，因此在信息系統(tǒng)的輸入時(shí)，要按照定期錄入的方式進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換。在這個(gè)過(guò)程中，相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)會(huì)進(jìn)行整體數(shù)據(jù)的傳輸和保存，測(cè)量相關(guān)單元之間的距離，用于信號(hào)的保護(hù)工作，同時(shí)，進(jìn)行電流的采用處理工作，實(shí)現(xiàn)電壓系統(tǒng)輸入的穩(wěn)定性，從這點(diǎn)上來(lái)首，我國(guó)所需要的時(shí)間比較短，而數(shù)據(jù)優(yōu)先升級(jí)的規(guī)格比較高，這就要求我們?cè)谧畛醪蓸拥倪^(guò)程中，要盡可能的避免失誤，實(shí)現(xiàn)較高的計(jì)量單位的控制性，采用的頻率越高，精確程度就越高，最后形成的數(shù)據(jù)就會(huì)越清晰準(zhǔn)確，那么變電站整體的安全性就會(huì)得到有效的保障。

在變電站系統(tǒng)的維護(hù)過(guò)程中，由于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用性較高，流量的增加會(huì)隨著所使用網(wǎng)絡(luò)的流量數(shù)而有所增加，在這種情況下，網(wǎng)站內(nèi)部的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性就成為衡量電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要標(biāo)志。如果過(guò)低，就屬于不符合整體的要求。通常來(lái)說(shuō)，在開(kāi)關(guān)的位置容易造成短路的現(xiàn)象，而在測(cè)量和保護(hù)的位置，會(huì)由于動(dòng)作本身的實(shí)用性，對(duì)主要的變壓器形成一定的影響，甚至在狀態(tài)方面也會(huì)形成共識(shí)。

如果變電站發(fā)生故障，就需要及時(shí)的啟動(dòng)備用的變電站，保證基本的運(yùn)行。這種突發(fā)的狀況也會(huì)被記錄在系統(tǒng)中，通過(guò)數(shù)據(jù)的傳輸做好相關(guān)的記錄，各個(gè)時(shí)間段的信息以及變化情況會(huì)十分清楚的顯現(xiàn)出來(lái)，在網(wǎng)絡(luò)上形成較大的沖擊。因此可以說(shuō)，我國(guó)的變電站系統(tǒng)具有不穩(wěn)定性的特點(diǎn)，但是太網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式是當(dāng)前主要的形式，具有一定的穩(wěn)定性和安全性。

2.間隔層應(yīng)用系統(tǒng)

信息共享化、通信網(wǎng)絡(luò)是智能變電站的顯著特點(diǎn)，依據(jù)功能的劃分，其間隔層應(yīng)用系統(tǒng)可包括電能量計(jì)量單元、集中故障錄波單元、監(jiān)控五防單元、測(cè)控保護(hù)單元。

2.1測(cè)控保護(hù)

國(guó)內(nèi)35kV以下的電壓等級(jí)的低壓裝置，對(duì)測(cè)控保護(hù)一體化設(shè)計(jì)的使用較為廣泛。而保護(hù)和測(cè)控功能相互獨(dú)立的裝置設(shè)計(jì)則在110kV及以上電壓等級(jí)中進(jìn)行運(yùn)用。這樣一來(lái)，技術(shù)分工、安全可靠方面都會(huì)得到一定的考慮。當(dāng)然，保護(hù)、測(cè)控功能的設(shè)計(jì)能夠有所簡(jiǎn)化，促使一體化的實(shí)現(xiàn)，對(duì)中間環(huán)節(jié)進(jìn)行減少的同時(shí)，促使系統(tǒng)可靠性的有效提高。對(duì)于智能變電站而言，其數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)上傳、統(tǒng)一采集促使了互操作和信息共享的實(shí)現(xiàn)。繼電保護(hù)、測(cè)量控制是測(cè)控保護(hù)一體化裝置的功能，運(yùn)用中央處理器插件結(jié)構(gòu)能夠得以實(shí)現(xiàn)。一個(gè)CPU對(duì)通信、界面、測(cè)控信息相關(guān)處理進(jìn)行實(shí)施，而另一個(gè)可以通過(guò)繼電保護(hù)相關(guān)功能進(jìn)行處理。在軟件和硬件上，保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)功能的可靠性和獨(dú)立性是通過(guò)獨(dú)立的CPU系統(tǒng)進(jìn)行保障的。設(shè)計(jì)繼電保護(hù)模塊的過(guò)程中，可對(duì)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思路進(jìn)行運(yùn)用。該對(duì)象相關(guān)的出口、時(shí)間以及定制的信息等可以作為對(duì)象屬性，和保護(hù)模塊綁定在一起，這樣一來(lái)，各保護(hù)模塊對(duì)象的功能就能夠得到有效運(yùn)用。

2.2監(jiān)控五防

此種設(shè)計(jì)將五防邏輯軟件在監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行嵌入，同時(shí)對(duì)就地間隔內(nèi)電氣設(shè)備的電氣聯(lián)鎖回路進(jìn)行保留。利用以太網(wǎng)對(duì)通信進(jìn)行建立，達(dá)到設(shè)備狀態(tài)信息的良好交換，促使過(guò)程層、間隔層、遠(yuǎn)方/站控層3級(jí)防誤閉鎖功能的有效實(shí)現(xiàn)。在無(wú)操作工況的狀況之中，全部閉鎖觸點(diǎn)都為斷開(kāi)位置。當(dāng)在操作的過(guò)程中，防誤閉鎖判斷程序就會(huì)通過(guò)站控層“五防”預(yù)演程序進(jìn)行啟動(dòng)。如果能夠滿足一定的要求，就對(duì)閉鎖觸點(diǎn)進(jìn)行閉合，運(yùn)行人員的操作完成之后，自動(dòng)斷開(kāi)閉鎖觸點(diǎn)。

2.3集中故障錄波

變電站所有設(shè)備對(duì)通信協(xié)議、數(shù)據(jù)模型、功能模型的使用都是統(tǒng)一的，由此促使了數(shù)據(jù)信息的互操作性、共享性的形成。此時(shí)，以往分散的錄波裝置可以放棄運(yùn)用，進(jìn)而對(duì)集中錄波裝置進(jìn)行使用。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口，智能錄波器能夠?qū)OOSE、SAV信息接入即可實(shí)現(xiàn)功能要求。通過(guò)GOOSE和SAV報(bào)文的上傳，智能錄波器可以對(duì)報(bào)告、故障波形進(jìn)行獲取，同時(shí)包括定值、保護(hù)事件、開(kāi)關(guān)量、錄波列表等數(shù)據(jù)。初步分析完成后，故障錄波信息分析系統(tǒng)會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，依據(jù)獲取的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以對(duì)定值校驗(yàn)、諧波分析、計(jì)算校驗(yàn)等匯總分析進(jìn)行實(shí)施，并且借助非實(shí)時(shí)接口適配網(wǎng)關(guān)，將分析結(jié)果上傳至一體化平臺(tái)。

2.4電能量計(jì)量

周期性記錄是電能量數(shù)據(jù)的運(yùn)用方式，其所需的可靠性、穩(wěn)定度、準(zhǔn)確度、精度要求都比較的高。電能量數(shù)據(jù)可以對(duì)交易計(jì)費(fèi)結(jié)算提供依據(jù)，可見(jiàn)電能量計(jì)量系統(tǒng)的重要性。當(dāng)光纖以太網(wǎng)傳送的電壓、電流信號(hào)由光電式電能表接收到后，就可以對(duì)通過(guò)處理系統(tǒng)、實(shí)時(shí)運(yùn)算對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理。

3.結(jié)語(yǔ)

總而言之，對(duì)于我國(guó)的智能變電站系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在技術(shù)方面的投入不可避免，但是任何技術(shù)的改進(jìn)都需要一個(gè)運(yùn)行的過(guò)程和科學(xué)的方案，因此需要綜合考慮多個(gè)方面的要素，集中進(jìn)行數(shù)據(jù)的完善和處理，才能夠?qū)崿F(xiàn)變電站系統(tǒng)性能的提升。

【參考文獻(xiàn)】

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