智能變電站技術(shù)特點(diǎn)

摘 要

隨著科技的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，國家電網(wǎng)快速發(fā)展，智能變電站的建設(shè)也越來越多，智能變電站由智能設(shè)備和智能高級(jí)應(yīng)用兩個(gè)特征，具有多信息融合，智能化監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)、智能化變電站防誤閉鎖等高級(jí)功能。智能變電站的普及為實(shí)現(xiàn)我國變電站的自動(dòng)化運(yùn)行和管理會(huì)帶來深遠(yuǎn)的影響，具有重大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)意義。

【關(guān)鍵詞】智能 變電站 防誤

智能化變電站由智能化一次設(shè)備（電子式互感器、智能化開關(guān)等）以及網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層（過程層、間隔層、站控層）構(gòu)建，它建立在IEC61850標(biāo)準(zhǔn)和通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。智能變電站為采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保智能設(shè)備，并以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，采用自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站運(yùn)行操作自動(dòng)化、變電站信息共享化、變電站分區(qū)統(tǒng)一管理、利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化電網(wǎng)調(diào)度和控制的基礎(chǔ)單元。智能變電站體現(xiàn)了集成一體化、信息標(biāo)準(zhǔn)化、協(xié)同互動(dòng)化的特征。

1 智能變電站的智能特征

智能變電站是與傳統(tǒng)電網(wǎng)相對(duì)而言的一種新型電網(wǎng)，其智能主要包含智能設(shè)備和智能高級(jí)應(yīng)用在兩個(gè)方面。

1.1 智能變電站的智能設(shè)備

智能變電站的智能設(shè)備由一次設(shè)備和智能組件有機(jī)結(jié)合而成，智能變電站系統(tǒng)由過程層、間隔層和站控層3層組成，

智能變電站的過程層由一次設(shè)備和智能組件構(gòu)成的智能設(shè)備、合并單元和智能終端組成，能夠完成變電站電能的分配、變換、傳輸、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量以及狀態(tài)監(jiān)測(cè)等相關(guān)的功能。

智能變電站的間隔層設(shè)備一般由繼電保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、故障錄波等二次設(shè)備構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)使用一個(gè)間隔的數(shù)據(jù)并作用于該一次設(shè)備的功能，即與各種遠(yuǎn)方輸入/輸出、智能傳感器和控制器通信。

智能變電站的站控層功能高度集中，能夠在一臺(tái)計(jì)算機(jī)或嵌入式裝置中實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也可在多臺(tái)計(jì)算機(jī)或者嵌入式裝置中實(shí)現(xiàn)。它主要由自動(dòng)化系統(tǒng)、站域控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、對(duì)時(shí)系統(tǒng)等子系統(tǒng)構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)面向全站或者一個(gè)以上一次設(shè)備的測(cè)量和控制功能，能夠完成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制、操作閉鎖以及同步相量采集、電能量采集、保護(hù)信息管理等相關(guān)功能。

1.2 智能變電站的智能高級(jí)應(yīng)用

智能變電站的智能是與傳統(tǒng)的變電站相對(duì)而言，傳統(tǒng)的變電站大都也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，但是這種自動(dòng)化是被動(dòng)式的，與現(xiàn)在意義上的智能變電站是有區(qū)別與差異的。智能變電站具有良好的互動(dòng)功能，可以與調(diào)度機(jī)構(gòu)友好互動(dòng)，其采集數(shù)據(jù)信息量非常大，全景采集，經(jīng)站內(nèi)信息一體化平臺(tái)和電站自動(dòng)化系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用模塊，來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的挖掘、分析，以便實(shí)現(xiàn)智能告警、順序控制、設(shè)備狀態(tài)可視化、事故綜合分析決策等智能功能

2 多信息融合，智能化監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)功能

智能變電站采用信息融合（數(shù)據(jù)融合）技術(shù)對(duì)多種信息的獲取、表示及其內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行綜合處理和優(yōu)化。多信息融合技術(shù)能夠從多視角進(jìn)行處理及綜合，可以得到各種信息的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律。智能變電站現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了廣泛的在線監(jiān)測(cè)，可有效獲取電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，掌握各種智能電子裝置的故障動(dòng)作信息及信號(hào)同路狀態(tài)。而狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，可以對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行綜合故障診斷：根據(jù)獲得的被監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，利用多信息融合技術(shù)、結(jié)合被監(jiān)測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特性和參數(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行綜合故障診斷，結(jié)合其運(yùn)行歷史狀態(tài)記錄以及環(huán)境因素，對(duì)被監(jiān)測(cè)設(shè)備工作狀態(tài)和剩余壽命做出科學(xué)、合理的正確評(píng)估，以減少故障，確保設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

3 智能化變電站防誤閉鎖功能

智能化變電站防誤閉鎖系統(tǒng)根據(jù)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)三層架構(gòu)體系構(gòu)建，分為站控層防誤主機(jī)、間隔層智能防誤裝置、過程層智能閉鎖單元、機(jī)械和電氣鎖具、閉鎖附件，及電腦鑰匙等部分。其中防誤主機(jī)、智能防誤裝置層以及智能閉鎖單元之間所采用的均為IEC61850規(guī)范完成變電站內(nèi)各種操作的防誤閉鎖，能夠有效實(shí)現(xiàn)智能變電站防誤閉鎖的強(qiáng)制性和全面性要求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)站內(nèi)模型信息共享，監(jiān)控系統(tǒng)與防誤閉鎖系統(tǒng)信息交互免配置等功能。其主要功能特點(diǎn)如下：

3.1 標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、信息共享

智能化變電站各設(shè)備及系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)采用統(tǒng)一的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行交互，為防誤閉鎖裝置和自動(dòng)化裝置互聯(lián)與互操作性提供了技術(shù)上的支持，所以兩者之間的數(shù)據(jù)能夠好的進(jìn)行交互訪問，能夠在誤閉鎖裝置獨(dú)立的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)信息統(tǒng)一和共享。

3.2 全面防控、強(qiáng)制閉鎖

智能化變電站系統(tǒng)根據(jù)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)三層架構(gòu)體系構(gòu)建，能對(duì)五防主機(jī)和監(jiān)控系統(tǒng)提供設(shè)備操作的所有五防功能，實(shí)現(xiàn)了間隔層防誤。同時(shí)，為了防止過程層網(wǎng)絡(luò)GOOSE報(bào)文錯(cuò)誤或者監(jiān)控系統(tǒng)未經(jīng)防誤系統(tǒng)解鎖直接操作智能電動(dòng)開關(guān)設(shè)備而可能導(dǎo)致的誤操作，在過程層上設(shè)置智能閉鎖單元，能夠?qū)崿F(xiàn)防誤閉鎖的強(qiáng)制性要求，智能閉鎖單元同時(shí)支持就地操作時(shí)使用電能鑰匙對(duì)其進(jìn)行解閉鎖操作功能。

3.3 順控操作

順控操作由間隔層智能防誤閉鎖裝置和監(jiān)控系統(tǒng)配合完成，順序控制操作方式是指通過監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)下達(dá)操作任務(wù)，再由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)獨(dú)立地按順序分步驟地實(shí)現(xiàn)操作任務(wù)。按防誤操作方式可分為：遠(yuǎn)、近控均采用邏輯防誤加本間隔電氣節(jié)點(diǎn)防誤。智能防誤閉鎖裝置具有良好的開放性以及互操作性，融合了從權(quán)限管理、唯一操作權(quán)限管理、模擬預(yù)演、實(shí)時(shí)邏輯判定、閉鎖元件五個(gè)方面，能夠完整的實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備操作的防誤功能，最大限度地實(shí)現(xiàn)防誤功能。

智能變電站是智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)和支撐，同時(shí)是變電站建設(shè)和發(fā)展的方向，我們要結(jié)合我國智能電網(wǎng)發(fā)展的情況，充分發(fā)揮智能變電站的功能，做好我國智能變電站的建設(shè)工作，為促進(jìn)我國電網(wǎng)向自動(dòng)化、信息化發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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作者簡(jiǎn)介

董德永（1981-），男，現(xiàn)為國網(wǎng)遼寧省電力有限公司遼陽供電公司工程師。研究方向?yàn)楦唠妷弘姎庠O(shè)備絕緣。

作者單位

國網(wǎng)遼寧省電力有限公司遼陽供電公司 遼寧省遼陽市 111000endprint