數(shù)字化變電站智能管理系統(tǒng)的應(yīng)用和優(yōu)化策略

摘 要：當(dāng)今社會(huì)，科學(xué)技術(shù)在蓬勃發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已被廣泛運(yùn)用于人們的日常生活以及電力事業(yè)中。數(shù)字化變電站智能管理系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，彌補(bǔ)了以往傳統(tǒng)的變電站管理系統(tǒng)，促進(jìn)了我國(guó)電力事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。文章對(duì)數(shù)字化變電站的概念進(jìn)行闡述，并與傳統(tǒng)變電站進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)調(diào)查數(shù)字化變電站智能管理系統(tǒng)的應(yīng)用情況，提出進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)字化變電站智能管理系統(tǒng)的有效策略，從而促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站；智能管理系統(tǒng)；應(yīng)用；優(yōu)化策略

引言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)被靈活運(yùn)用于變電站運(yùn)行操作仿真以及智能化開(kāi)關(guān)上，隨著這些技術(shù)的不斷進(jìn)步與成熟，促進(jìn)了變電站技術(shù)由以往傳統(tǒng)的變電站自動(dòng)化技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楦呒夹g(shù)含量的數(shù)字化智能變電站，從而促進(jìn)了我國(guó)電力事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。然而，目前我國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)數(shù)字化變電站的發(fā)展方向尚不明確，那么，對(duì)當(dāng)代的國(guó)內(nèi)數(shù)字化變電站智能管理體系的應(yīng)用進(jìn)行探討，并提出促進(jìn)其長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展的優(yōu)化策略，顯得十分重要。

1 數(shù)字化變電站的特點(diǎn)分析

數(shù)字化變電站以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的IEC61850通信規(guī)范為基礎(chǔ)，通過(guò)將一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，分層構(gòu)建過(guò)程層、間隔層、站控層等三層結(jié)構(gòu)體系。數(shù)字化變電站智能管理體系的建立，使得站內(nèi)的信息由過(guò)去的模擬信息轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息，完成信息采集、處理、傳輸工作[1]。在此基礎(chǔ)上建立與數(shù)字化變電站智能管理體系相適應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)體系，確保能我國(guó)變電站能符合現(xiàn)代管理的要求，實(shí)現(xiàn)信息共享與設(shè)備合作。與傳統(tǒng)變電站相比，數(shù)字化變電站具有一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化以及管理系統(tǒng)自動(dòng)化等優(yōu)勢(shì)。

2 管理系統(tǒng)中數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用表現(xiàn)

2.1 數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)的選型

只有確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常的情況下，才能建立數(shù)字化變電站智能管理系統(tǒng)，而且網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)信息傳輸?shù)目炻龥Q定了該系統(tǒng)的可靠度。傳統(tǒng)的變電站系統(tǒng)一般采用在同一個(gè)CPU控制下進(jìn)行的保護(hù)算法，使得運(yùn)算、輸出控制命令等變得迅速快捷簡(jiǎn)捷；而數(shù)字化變電站系統(tǒng)采用由多個(gè)CPU共同完成的信息保護(hù)算法，雖然復(fù)雜，但確保了信息的安全性以及提高了網(wǎng)絡(luò)通訊速度。

2.2 數(shù)字化變電站智能管理系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

以往傳統(tǒng)的變電站系統(tǒng)由測(cè)控裝置及常規(guī)繼電保護(hù)組成，而數(shù)字化變電站實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，用智能化設(shè)備的控制回路以及數(shù)字化傳感器替代傳統(tǒng)變電站的結(jié)構(gòu)，將變電站帶入數(shù)字化時(shí)代[2]。一般，數(shù)字化變電站智能管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在邏輯結(jié)構(gòu)上有三個(gè)層次，過(guò)程層、間隔層以及站控層。

2.3 系統(tǒng)模擬檢測(cè)

數(shù)字化變電站智能管理系統(tǒng)建成后，必須對(duì)其測(cè)試能力進(jìn)行驗(yàn)證，那么就必須建立一個(gè)數(shù)字化變電站測(cè)試環(huán)境，模擬系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。運(yùn)用兩款檢驗(yàn)軟件分別對(duì)數(shù)字化變電站系統(tǒng)的測(cè)試能力進(jìn)行試驗(yàn)，并對(duì)其檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。試驗(yàn)間隔為主變間隔，先放大變壓電壓以及電流模擬量，再經(jīng)過(guò)同步采樣，將采樣值送到交換機(jī)A中。變壓器從交換機(jī)A中讀取采樣值數(shù)據(jù)，與此同時(shí)，將跳閘信號(hào)送入另一交換機(jī)B中。再通過(guò)采用統(tǒng)一的衛(wèi)星同步時(shí)鐘源，兩款軟件同時(shí)將采樣值輸出直接送交交換機(jī)A中，并都從交換機(jī)B中讀取跳閘信號(hào)。

3 優(yōu)化數(shù)字化變電站智能管理系統(tǒng)的策略

3.1 加大系統(tǒng)安全問(wèn)題的解決力度

數(shù)字化變電站系統(tǒng)在逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)放式系統(tǒng)，建立在標(biāo)準(zhǔn)的、智能的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上[3]。通過(guò)進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)，結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，控制、監(jiān)測(cè)該系統(tǒng)，必要時(shí)還可以對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷，從而進(jìn)一步確保數(shù)字化變電站系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性。

3.2 加強(qiáng)防火墻技術(shù)的應(yīng)用

防火墻通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，使得其他系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)時(shí)受到控制，確保數(shù)字化變電站系統(tǒng)的安全。防火墻技術(shù)通常借助隔離網(wǎng)絡(luò)與限制訪問(wèn)等方法，在變電站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間建立隔離墻，確保變電站系統(tǒng)的安全[4]。隔離墻通過(guò)檢查進(jìn)出用戶的信息，確定該信息是否被準(zhǔn)許通過(guò)，一旦發(fā)現(xiàn)外界非法程序或是非授權(quán)用戶有可疑之處，便立刻阻止其進(jìn)入變電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在建立變電站系統(tǒng)防火墻時(shí)，應(yīng)要求網(wǎng)絡(luò)有明確的分辨界限，這樣才能確保不放過(guò)任何可疑網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到保護(hù)信息安全的目的。

3.3 重視設(shè)備以及管理系統(tǒng)的處理工作

加強(qiáng)對(duì)一次設(shè)備智能化處理工作。采用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計(jì)處理被控制了操作驅(qū)動(dòng)回路的一次設(shè)備。摒棄傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接方式，采納新型的數(shù)字程控制器以及數(shù)字公共信號(hào)網(wǎng)絡(luò)；摒棄傳統(tǒng)的強(qiáng)電模擬信號(hào)，采用新型的光電數(shù)字技術(shù)。對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化處理。二次設(shè)備之間的連接用高速的網(wǎng)絡(luò)通信替代傳統(tǒng)功能下的I/O現(xiàn)場(chǎng)接口；故障錄波裝置、測(cè)量控制裝置以及在線狀態(tài)檢測(cè)裝置等多種二次設(shè)備，均要按照標(biāo)準(zhǔn)化的微處理機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，將傳統(tǒng)的功能裝置完全轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫷墓δ苣K，從而使得二次設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)能真正實(shí)現(xiàn)信息共享、數(shù)據(jù)共享等建設(shè)目標(biāo)[5]。對(duì)管理系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化處理。電力生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)及狀態(tài)的記錄、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方面實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化；變電站在其運(yùn)行管理系統(tǒng)中對(duì)信息分層以及數(shù)據(jù)分流交換實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；變電站在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)能夠及時(shí)分析故障原因，并制定處理故障的方案，最后提交故障分析報(bào)告；對(duì)于經(jīng)過(guò)檢修的設(shè)備，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分析并提交檢修報(bào)告，完成更加高效的狀態(tài)檢修。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，數(shù)字化變電站智能管理系統(tǒng)在技術(shù)和管理觀念上都進(jìn)行了創(chuàng)新改革，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，也提高了電力系統(tǒng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益以及安全保障。數(shù)字化變電站智能管理系統(tǒng)的建設(shè)工程是一項(xiàng)需要長(zhǎng)期才能完成的系統(tǒng)工程，是電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展的必要手段。我們必須不斷探索和研究在建立數(shù)字化變電站智能管理系統(tǒng)中需要掌握的技術(shù)性問(wèn)題通過(guò)更新以往的管理觀念，促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王元冬，王付衛(wèi).數(shù)字化變電站自動(dòng)化技術(shù)淺析[J].云南電力技術(shù)，2012，10（11）：12.

[2]謝春璇，張文力.淺談數(shù)字化變電站的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2012，8（02）：34.

[3]王修龐，羅虎，李朝陽(yáng).變電站集控運(yùn)行管理模式探索[J].繼電器，2013，6（11）：21.

[4]劉春華，郭曉燕.淺談數(shù)字化變電站的技術(shù)與發(fā)展[J].江蘇電機(jī)工程，2013，06（19）：32.

[5]高翔，張沛超.數(shù)字化變電站的主要特征和關(guān)鍵技術(shù)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2012，07（41）：6-8.

作者簡(jiǎn)介：任海春（1972-），女，陜西省榆林市人，大專，陜西省地方電力（集團(tuán)）榆林電力分公司變電運(yùn)行處助理工程師，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。