智能變電站的發(fā)展現(xiàn)狀與形勢分析

國網青海省電力公司檢修公司 青海西寧 810003

摘要：當前智能電網已經成為國內外電力發(fā)展的潮流，也是系統(tǒng)領域的研究熱點。智能變電站作為智能電網的重要支撐環(huán)節(jié)，受到了人們大量關注。智能變電站是指建立在統(tǒng)一通信平臺基礎上，通過智能一次設備、二次設備的網絡化連接和信息的數(shù)字化傳輸，實現(xiàn)信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等基本功能和各種高級應用功能的變電站。文章指出了當前智能變電站技術應用中存在的問題，并提出了若干建議，對智能變電站的發(fā)展形勢進行探討。

關鍵詞：智能電網；智能變電站；現(xiàn)狀；形勢

引言

智能變電站的建設應用，大大增加了設備的運行可靠性，提高了設備的智能化水平，實現(xiàn)了自動控制和設備的自動化操作，這就提升了資源的利用率以及生產管理的效率，使得運行更加經濟性、節(jié)能性以及環(huán)保性。智能變電站不但構成了整個智能電網系統(tǒng)，而且也支撐了其他新能源接入電網系統(tǒng)。智能化變電站技術有效的銜接了整個智能電網的運行，它大大提升了電網的數(shù)字化和自動化。但還是處于變電站智能化的初級階段，智能變電站技術在產品研發(fā)、設計與集成、運行維護等方面均存在一定的問題，距離成熟應用還要一段時間需要找到其中存在的問題，并就智能變電站的發(fā)展方向不斷進步。文章指出了當前智能變電站技術應用中存在的問題，并提出了若干建議，對職能變電站的發(fā)展形勢進行探討。

一、智能變電站技術發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題

（一）電子式互感器制造水平尚未成熟，可靠性不高

目前電子式互感器的設備制造水平尚未成熟，在使用過程中暴露出精度問題、溫度問題、穩(wěn)定性、抗干擾性差、缺陷率高、使用壽命短、調試維護問題等。目前電子式互感器應用過程中暴露出來的問題主要有2類，一類是與產品設計及選用器件有關的問題，例如開關操作引起電子式互感器采樣異常甚至造成采集器損壞、測量誤差波動較大等，另一類是與生產工藝、生產過程的質量控制不嚴、產品安裝調試規(guī)程不完善及現(xiàn)場施工不規(guī)范等有關，例如接線松動引起信號不穩(wěn)、光纖損耗偏大等。電子式互感器運行時間不長，目前還缺乏相應的現(xiàn)場交接試驗及維修檢驗相關試驗規(guī)程。以上問題造成電子式互感器并未在智能變電站中大量使用，仍然采用傳統(tǒng)的互感器，通過合并單元上送的模式。

（二）標準和規(guī)程不完善，設計手段缺乏

目前，智能變電站的管理并不能很好地適應新技術的應用，除了管理手段缺乏外，專業(yè)人才的缺乏同樣困擾著智能變電站的發(fā)展，管理的變革迫在眉睫。當前，智能變電站建設的框架未定型，還缺乏一套規(guī)范的運行管理、作業(yè)表單等標準制度體系。國內已經出臺了一些企業(yè)標準或指導意見，在一定程度上填補了智能變電站工程建設標準的空白，但是由于智能變電站處于初期階段，一些技術原則缺乏實際運行的檢驗，且國內各個地區(qū)的經濟發(fā)展程度不相同，調度、生產運行等部門對變電站的智能化還存在認識差異，已經制定的這些標準還不能完全滿足工程設計的要求，標準本身還要隨著工程建設經驗的積累和技術的不斷發(fā)展而完善。目前的管理模式基于常規(guī)站，智能變電站的設計、建設、驗收、運行、定檢等環(huán)節(jié)依然高度依賴廠家，暴露出許多問題智能變電站相關標準和規(guī)程很多是指導性的，可操作性不強。需要根據(jù)國家電網公司的特點，結合現(xiàn)場實際情況總結，進一步完善運行、檢修、試驗等相關規(guī)程。此外，目前設計院處于摸索學習階段，缺乏有效的手段介入智能變電站設計，工程設計文件往往通過表格、文本這些不直觀的方式表現(xiàn)出來。

（三）建設、調試周期長，運行維護人員經驗不足

智能變電站的調試周期長，通常是傳統(tǒng)變電站的 5 ～10 倍，主要原因是：標準的支撐不夠，導致工具開發(fā)困難，沒有功能強大、自動化程度高的工程綜合調試支持系統(tǒng)；缺乏合理的調試步驟，例如在系統(tǒng)集成時，沒有遵循合理的集成步驟，造成多次迭代與返工等。另一方面，運行維護人員對智能變電站熟悉程度不夠、進入角色慢等問題，維護過程處于廠家手把手教的過程，如何實施安全措施等問題困擾運行單位。運行維護人員對智能變電站的關鍵性配置文件的管理意識不夠強。由于變電站的改擴建、保護升級、回路修改等內容均可能影響這些個文件，因此需要嚴格進行管理，但由于缺乏通用的軟件進行此類文件的管理，運行維護人員介入難度大。由于光纜代替了傳統(tǒng)的電纜，變電站的二次設備結構發(fā)生了顛覆性的變化，也因此帶來了一些設備運行維護方面的問題。智能變電站的檢修方式發(fā)生了顛覆性的變化，如何定檢、如何進行安全措施等問題始終困擾著運行單位，因此擴大停電范圍成了一種無奈的檢修策略，特別是在組網方式下，牽一發(fā)動全身，運行維護難度急劇增加。

二、智能變電站的發(fā)展對策及未來形勢

（一）強化智能變電站的電壓穩(wěn)定性，實現(xiàn)安全評估

隨著電網規(guī)模不斷擴大以及電網負荷的不斷加大，電力系統(tǒng)運行時的電壓經常出現(xiàn)不穩(wěn)定。智能變電站必須持續(xù)加強電壓穩(wěn)定評估控制，保證其安全性。國內狀態(tài)監(jiān)測廠家獨立于一次設備發(fā)展，缺乏對一次設備特征的深入研究，在具體工程應用中存在傳感器故障率較高，部分監(jiān)測數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)差距較大，缺乏統(tǒng)一的設計標準和驗收標準，工程項目中狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的配置和選型隨意性較大，一般由狀態(tài)監(jiān)測廠家負責系統(tǒng)集成、現(xiàn)場施工和調試，施工工藝和質量以及建成后狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的實際功能都難以保證。在智能變電站的應用時，實現(xiàn)對電網的快速評估，從而快速、可靠的獲得電壓穩(wěn)定裕度，可以依據(jù)電壓穩(wěn)定裕度與控制表實行快速的補償投切，同時，也可以實時的將數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{度中心以便隨時監(jiān)控。

（二）生產管理制度需適應智能變電站技術的發(fā)展

智能變電站大量采用新技術、新設備和新工藝，打破了現(xiàn)有的一次設備和二次設備之間的界限，實現(xiàn)了保護、測量、控制、計量等功能的高度集成，傳統(tǒng)意義上的專業(yè)劃分已不適應智能變電站技術的發(fā)展，現(xiàn)有的生產管理制度需有針對性的調整以適應智能化技術的應用，充分發(fā)揮智能變電站的功能優(yōu)勢，促進智能電網技術的發(fā)展。

（三）加強設計的標準化，研究新型的技術設備

智能變電站的大力推廣，使得整個電網系統(tǒng)也實現(xiàn)了智能化，這就有效的保證了電網的順利運行。針對目前智能變電站的建設情況，未來對智能變電站的研究與建設可從以下幾個方面考慮。首先是加強設計的標準化及技術的理論研究，統(tǒng)一智能變電站內部的各級標準；其次是加強對以太網技術的研究，以太網可以實現(xiàn)站內的相互通信，建設一個智能變電站的通信平臺；最后，深入研究新型的技術設備，特別是互感器技術，借助智能化一次設備，分析在線監(jiān)測設備以及電器設備，提高智能控制技術，同時，使用智能調度設備與技術，采用高級應用技術，使得智能變電站能更好的服務于智能電網系統(tǒng)。

三、結語

目前，國內外正在積極的發(fā)展變電站智能化的關鍵設備以及主要技術，進一步推動智能變電站的建設與發(fā)展。雖然智能變電站的研究成果比較豐富，工程建設上也取得了一定的成績，但是總的來說我國智能變電站的發(fā)展還處于初期階段，智能化的程度還不高，不論是工程建設還是運行維護都缺乏相關經驗，智能變電站的發(fā)展需要經歷一個逐步智能化的過渡過程，具有長期性和漸進性。智能變電站是智能電網的主要構成要素，是智能調度系統(tǒng)的信息采集與命令執(zhí)行的重要環(huán)節(jié)，是整個電網設備運行維護管理的關鍵環(huán)節(jié)，必須重點強化對智能變電站的設備的遠程控制，加強監(jiān)視電網設備運行情況的力度，注重電網故障后的自動重組以及調度中心信息間的科學靈活的利用，對智能變電站的發(fā)展將有著重大的作用，不斷提高變電站的智能化水平。

參考文獻：

[1] 司為國.智能變電站若干關鍵技術研究與工程應用[D].上海大學，2009.

[2] 黃新波.變電設備在線監(jiān)測與故障診斷[M].北京：中國電力出版社，2010.

[3] 劉艷華，李瑩琨.淺析變電所綜合自動化系統(tǒng)的應用與實踐[J].黑龍江科技信息，2011（3）.

[4] 王德文，王艷，邸劍.智能變電站狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的設計方案[J].電力系統(tǒng)自動化，2011，35（18）：51-56.

[5] 周鄴飛，徐石明.智能變電站數(shù)據(jù)中心初探[J].電力系統(tǒng)自動化，2011，35（18）：57-61.