智能變電站技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用

【摘 要】在智能電網(wǎng)中，智能變電站是非常重要的一個(gè)組分，從技術(shù)角度上分析，智能變電站也代表了智能電網(wǎng)未來(lái)某一段時(shí)期內(nèi)的發(fā)展方向，同時(shí)它也是智能電網(wǎng)技術(shù)體系中非常重要的一個(gè)分支?；诖?，我們可預(yù)料，未來(lái)20年內(nèi)，變電站技術(shù)還將繼續(xù)維持其以智能變電站為基礎(chǔ)的主導(dǎo)方向，這同時(shí)也是變電站設(shè)計(jì)、建設(shè)的重要方向。本文從智能變電站技術(shù)的含義入手，針對(duì)該項(xiàng)技術(shù)自身表現(xiàn)出來(lái)的特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析，最后以上海電網(wǎng)為例，探討了該技術(shù)在該電網(wǎng)中的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】智能變電站；技術(shù)；應(yīng)用

智能變電站是在數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它充分考慮了智能電網(wǎng)的應(yīng)用、發(fā)展需求，并從變電站自身特點(diǎn)出發(fā)，不斷革新其現(xiàn)行的自動(dòng)化技術(shù)，以滿足社會(huì)對(duì)變電站提出的智能化要求，基于此，智能變電站是確保智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行與有效控制的基礎(chǔ)，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)發(fā)電、配電、送電和用電等需求的重要保證。

一、智能變電站技術(shù)內(nèi)涵

從技術(shù)角度上分析，智能變電站的前身實(shí)質(zhì)上是數(shù)字化變電站，它的發(fā)展離不開后者所具有的技術(shù)體系的有效支撐，變電站體系實(shí)現(xiàn)了智能化后，可表現(xiàn)出信息化、互動(dòng)化等發(fā)展特點(diǎn)。其中，信息化是采用數(shù)字化的方式來(lái)明確表述電網(wǎng)對(duì)象、結(jié)構(gòu)及變電站的狀態(tài)等詳細(xì)數(shù)據(jù)，自動(dòng)化是借助先進(jìn)的信息采集、運(yùn)輸技術(shù)，使智能化電網(wǎng)能自動(dòng)控制和運(yùn)行，真正做到智能化管理，而互動(dòng)則表現(xiàn)為信息之間的交換與傳達(dá)，促進(jìn)電力系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)共同發(fā)展[1]。

智能變電站中引進(jìn)了很多集成、先進(jìn)的智能設(shè)備，這就為其實(shí)現(xiàn)信息數(shù)字化和共享等要求提供了可靠保證，同時(shí)，智能變電站的設(shè)備還擁有采集、監(jiān)控信息等功能，基于此，電網(wǎng)還可逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理、監(jiān)控等高級(jí)功能，從而推動(dòng)變電站更安全、穩(wěn)定的向前發(fā)展。發(fā)揮智能化的功能及優(yōu)勢(shì)，這是智能變電站的最終目標(biāo)，而要首先這一目標(biāo)，就必須引進(jìn)智能化設(shè)備，搭建可實(shí)現(xiàn)信息共享和互助通信的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，這與智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展方向基本一致。從這點(diǎn)我們可以看出，未來(lái)的智能變電站在其發(fā)展中，需要更廣泛的應(yīng)用數(shù)字化變電站技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)其他高級(jí)功能，推動(dòng)智能電網(wǎng)快步向前發(fā)展。

二、智能變電站的技術(shù)特點(diǎn)

智能變電站技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)、信息監(jiān)控及信息處理技術(shù)有效融合，真正實(shí)現(xiàn)了信息智能化控制與互助共享，同時(shí)也提供了集成化的裝置設(shè)備，這是該技術(shù)表現(xiàn)出來(lái)的幾大顯著特征。

（一）控制終端的介入。計(jì)算機(jī)終端的介入，讓變電站真正實(shí)現(xiàn)了智能化，按照變電站中電能的具體運(yùn)行狀況，計(jì)算機(jī)終端系統(tǒng)可在短期內(nèi)對(duì)電能進(jìn)行判斷，并及時(shí)解決各種突發(fā)事故，從而將變電站故障、輸變電事故發(fā)生率減少到最低。

（二）分級(jí)控制技術(shù)的應(yīng)用。智能變電站中使用了與國(guó)際電力安全標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的分布式控制技術(shù)，在電網(wǎng)間隔層、設(shè)備層中都裝置了各種可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的設(shè)備，讓其擁有各自的分級(jí)調(diào)控功能，從而幫助中央處理設(shè)備減輕其電能負(fù)荷，促進(jìn)設(shè)備工作效率進(jìn)一步提高，通過(guò)分級(jí)調(diào)控的方式來(lái)降低和分散各類安全風(fēng)險(xiǎn)。

（三）光纖技術(shù)的應(yīng)用和電力裝置的集成化。光纖技術(shù)的普及與應(yīng)用，使智能變電站中的各個(gè)控制層都擁有了相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理功能，同時(shí)讓一、二次設(shè)備層與控制中心間的信息能夠順暢傳播和實(shí)現(xiàn)共享。在運(yùn)用計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)的過(guò)程中，還是先了監(jiān)控電能和管理設(shè)備的集成化，在某個(gè)特定的區(qū)域內(nèi)還能有效配置各種設(shè)備，這就有效的減少了設(shè)備的占地面積，降低了安裝成本，同時(shí)也使設(shè)備能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)正常運(yùn)行。

（四）實(shí)現(xiàn)了局部乃至全局的智能化控制?，F(xiàn)實(shí)中，我們應(yīng)選擇與智能化變電站實(shí)際的發(fā)展需求相適應(yīng)的控制設(shè)備?；诖?，在一次設(shè)備中運(yùn)用光電技術(shù)，這就能讓地面控制柜轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)微型的GIS[2]。而在二次設(shè)備中安裝具有自動(dòng)控制和漏電鎖閉功能的智能電流互感器以及高壓電流鎖閉裝置，能幫助我們更有效的發(fā)現(xiàn)和解決各種小故障，讓局部設(shè)備能真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人職守的目標(biāo)，而智能化設(shè)備能從局部或全局來(lái)實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備、電能傳輸?shù)闹悄芑刂啤?/p>

三、智能變電站技術(shù)在上海電網(wǎng)的應(yīng)用實(shí)踐

“十五”規(guī)劃后期，上海市電力公司制定并落實(shí)了關(guān)于數(shù)字化變電站及其發(fā)展前景的具體規(guī)劃，該公司對(duì)現(xiàn)行的數(shù)字化變電站理論體系、二次智能裝置及針對(duì)進(jìn)一步健全數(shù)字化變電站的發(fā)展方案等進(jìn)行了深入研究，這使得智能變電站在上海電網(wǎng)中得到了更為廣泛的應(yīng)用與普及。在“十一五”這一規(guī)劃階段，上海市電力公司還先后開展了與 “全光纖電流互感器技術(shù)”、“IEC61850標(biāo)準(zhǔn)”等有關(guān)的研究工作，并深入探討和分析了電力工程中智能變電站技術(shù)的應(yīng)用狀況及其核心技術(shù)問(wèn)題[3]。自2005年起，上海電網(wǎng)便開始實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用智能變電站技術(shù)的應(yīng)用，基于對(duì)未來(lái)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展方向的考慮，在改造500KV南橋變電站監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際工程中，該公司率先運(yùn)用了與IEC61850標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了服務(wù)于廣大通用對(duì)象的變電站事件（GOOSE）機(jī)制的有效應(yīng)用，提高了變電站自動(dòng)化的實(shí)時(shí)性與快速性。在220KV拜耳變電站建設(shè)（建于2007年）中，間隔層等階層的設(shè)備、自動(dòng)化以及繼電保護(hù)裝置等，都在IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行建模實(shí)現(xiàn)通信，這一二次系統(tǒng)的建立時(shí)間在國(guó)內(nèi)都比較早。110KV封周變電站（2011年開始運(yùn)行）是上海市內(nèi)的首家數(shù)字化變電站，該站的設(shè)備呈現(xiàn)出三層兩網(wǎng)的構(gòu)造體系，并適應(yīng)了IEC61850標(biāo)準(zhǔn)下的通信、建模要求。封周變電站還針對(duì)數(shù)字化開關(guān)電氣設(shè)備構(gòu)建了其有效的應(yīng)用模型，因此它也成為國(guó)內(nèi)數(shù)字化變電站發(fā)展中的典型代表。

110KV蒙自變電站（試運(yùn)于2009年底）既運(yùn)用了數(shù)字化變電站技術(shù)，同時(shí)也引進(jìn)了很多先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，如建筑一體化光伏發(fā)電技術(shù)等；同時(shí)，它還首次應(yīng)用了集地源熱泵、吸附式空調(diào)等系統(tǒng)為一體的智能空調(diào)系統(tǒng)等?；诖?，110KV蒙自變電站實(shí)現(xiàn)了智能變電站所應(yīng)有的安全、集成、高效等諸多要求，同時(shí)也滿足了智能網(wǎng)現(xiàn)行的發(fā)展要求。

四、結(jié)論

信息化時(shí)代中，智能變電站技術(shù)的應(yīng)用于普及是適應(yīng)集中電力供應(yīng)需求的重要保障。國(guó)內(nèi)智能變電站技術(shù)還應(yīng)進(jìn)一步更新和推廣，以推動(dòng)我國(guó)電網(wǎng)高效、安全有序的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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[2]鐘連宏， 梁異先. 智能變電站技術(shù)與應(yīng)用[M]. 北京：中國(guó)電力出版社， 2010.

[3]胡學(xué)浩. 智能電網(wǎng)—未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)[J]. 電網(wǎng)技術(shù)，2009（14）