探究智能變電站關(guān)鍵技術(shù)及其構(gòu)建方式

鄢學(xué)鋒

前言

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使電力事業(yè)發(fā)展過(guò)程中，可以充分使用科技發(fā)展的成果，建設(shè)更加智能化安全化的電力設(shè)施，促進(jìn)電力系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定發(fā)展，提升電力事業(yè)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的支撐推動(dòng)作用。變電站作為電力輸配過(guò)程中的重要電力設(shè)施，在電力運(yùn)行過(guò)程中對(duì)電力的安全穩(wěn)定具有重要的促進(jìn)作用。傳統(tǒng)的變電站建設(shè)，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，安全性和穩(wěn)定性都有待提升，電力設(shè)備的消耗和電能的流失也成為傳統(tǒng)變電站發(fā)展的重要問(wèn)題。對(duì)變電站的檢測(cè)和維護(hù)工作需要耗費(fèi)大量的人力物力，增加了電力企業(yè)的發(fā)展成本。智能變電站，是在智能電力設(shè)備的基礎(chǔ)上，利用信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變電站信息采集、檢測(cè)、控制等工作的自動(dòng)化，提高變電站的分析決策和智能調(diào)節(jié)性能。

1.智能變電站的內(nèi)涵

智能變電站是通過(guò)變電站建設(shè)過(guò)程中，安裝和使用先進(jìn)的變電設(shè)備，并通過(guò)信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用，使變電站的運(yùn)行具有自動(dòng)化、智能化的特點(diǎn)。智能變電站可以有效提高變電站和電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的穩(wěn)定性，提高運(yùn)行問(wèn)題的解決能力。智能變電站在運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的使用，可以使變電站在變電站本身或者電網(wǎng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，自動(dòng)對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行修復(fù)和解決，或者提前向電力管理監(jiān)測(cè)單位發(fā)出預(yù)警信息，從而減少電力運(yùn)行過(guò)程中的故障給電力企業(yè)和用電客戶(hù)帶來(lái)的不便和損失，增強(qiáng)電力管理部門(mén)的問(wèn)題處理能力。此外，在智能變電站的建設(shè)過(guò)程中，通過(guò)高科技的使用，還能大大提高變電站信息采集、檢測(cè)等工作的精確性。

2.智能變電站關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1硬件的集成技術(shù)

在以往的變電站建設(shè)過(guò)程中，變電站的信息采集和信息處理都是通過(guò)中央處理器與外圍芯片或設(shè)備的配合來(lái)完成的，相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算和分析都集中在中央處理器中，這就造成變電站的相關(guān)數(shù)據(jù)的采集和計(jì)算都要中央處理器來(lái)完成，中央處理器的工作性能直接決定了所有變電站工作的質(zhì)量。這樣很容易造成中央處理器在處理信息數(shù)據(jù)時(shí)，無(wú)法做到及時(shí)有效。隨著技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，智能變電站的硬件設(shè)計(jì)越來(lái)越模型化、自動(dòng)化和模塊化，這就使得變電站在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)時(shí)，可以針對(duì)不同板塊的技術(shù)要求，進(jìn)行模塊化的設(shè)計(jì)，從而分散信息數(shù)據(jù)處理過(guò)程中過(guò)于集中、低效的問(wèn)題，使信息的處理和計(jì)算更加實(shí)時(shí)性，從而保障變電站信息處理和傳輸?shù)募皶r(shí)有效。

2.2軟件的構(gòu)件技術(shù)

在變電站的建設(shè)過(guò)程中，變電站軟件的構(gòu)件設(shè)計(jì)，是保障電網(wǎng)信息傳輸和測(cè)量、控制的實(shí)時(shí)、迅速的有效手段。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，針對(duì)變電站的發(fā)展需要和電力網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行規(guī)劃，在變電站和電力管理部門(mén)之間進(jìn)行智能變電站軟件構(gòu)件的安裝設(shè)計(jì)，可以使變電站的電網(wǎng)信息和管理部門(mén)之間形成遠(yuǎn)程信息傳輸，實(shí)現(xiàn)變電管理部門(mén)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中的問(wèn)題進(jìn)行遠(yuǎn)程的維護(hù)和管理，并根據(jù)智能變電站的智能修復(fù)和處理技術(shù)，對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行自我處理和修復(fù)，實(shí)現(xiàn)變電站系統(tǒng)和設(shè)備系統(tǒng)模型的自動(dòng)重構(gòu)等功能。

2.3信息的管理存儲(chǔ)技術(shù)

信息的儲(chǔ)存是進(jìn)行電網(wǎng)管理的重要依據(jù)，信息的準(zhǔn)確采集和傳輸?shù)陌踩允钱?dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，容易出現(xiàn)問(wèn)題和需要進(jìn)行提高的重要環(huán)節(jié)。智能變電站在信息采集和傳輸過(guò)程中，在遇到意外情況和干擾因素的情況下，可以根據(jù)其自我修復(fù)和自我處理功能，對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行自我解決，從而保障信息采集和傳輸工作的安全性，使電力管理部門(mén)獲得的電力數(shù)據(jù)和信息更加科學(xué)、準(zhǔn)確。

3.智能變電站的構(gòu)建方式

3.1體系架構(gòu)

智能變電站在體系建構(gòu)上，為了保障變電站的各項(xiàng)功能的充分發(fā)揮和各部分之間的有效配合，其構(gòu)建更加完善、緊湊，更有利于變電站發(fā)展過(guò)程的高效率建設(shè)。智能變電站在設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于要考慮到各個(gè)硬件設(shè)計(jì)之間的獨(dú)立性和配合性，在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，雖然各模塊之間更加緊湊，但是卻互相具有更高的獨(dú)立性。而為了保障信息采集傳輸?shù)陌踩行?，在軟件?gòu)建和硬件的設(shè)計(jì)上，又保障了各個(gè)模塊之間的緊密聯(lián)系和密切配合，從而使智能變電站既實(shí)現(xiàn)了各個(gè)硬件模塊之間的獨(dú)立高效運(yùn)行，又使得智能化的結(jié)構(gòu)整體形成密切的配合關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的完善和緊湊，提高了運(yùn)行的安全和靈活高效。

3.2保護(hù)控制策略

繼電保護(hù)是電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中提高電網(wǎng)保護(hù)措施和事故防范措施的重要手段，以往變電站的繼電保護(hù)由于缺乏智能化、自動(dòng)化的技術(shù)手段，往往采取定期檢測(cè)的保護(hù)措施，這種保護(hù)方式無(wú)法監(jiān)測(cè)到電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化信息，對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題無(wú)法進(jìn)行跟蹤檢測(cè)。智能變電站的建設(shè)，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的設(shè)定，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)判斷，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果采取自動(dòng)調(diào)整的保護(hù)措施，從而使繼電保護(hù)動(dòng)作更加實(shí)時(shí)快捷，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)動(dòng)態(tài)電網(wǎng)信息的實(shí)時(shí)檢測(cè)。

3.3信息安全策略

信息安全是電網(wǎng)發(fā)展中的重要問(wèn)題，也是智能變電站建設(shè)的主要方向之一。智能變電站在建設(shè)過(guò)程中，由于廣泛使用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，其信息傳輸過(guò)程也受到了這些技術(shù)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)威脅。智能變電站在信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中可以充分提高變電站的智能水平，升級(jí)智能設(shè)備的的性能和防護(hù)能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控和維護(hù)，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行保護(hù)，防止來(lái)自網(wǎng)內(nèi)外的惡意攻擊和竊取。除此之外，網(wǎng)絡(luò)防火墻技術(shù)、加密技術(shù)、權(quán)限管理和存取控制技術(shù)等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展也為電力系統(tǒng)信息安全防護(hù)策略帶來(lái)了新的發(fā)展思路。

結(jié)語(yǔ)

電力事業(yè)的發(fā)展是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的支撐也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要領(lǐng)域。隨著科技的進(jìn)步，智能化設(shè)備的使用越來(lái)越廣泛，智能變電站的建設(shè)水平也越來(lái)越高，通過(guò)智能化安全化設(shè)備和信息技術(shù)的使用，有效解決了電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中的安全性和效率問(wèn)題，推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展水平明顯提高。

（作者單位：國(guó)網(wǎng)江西省電力公司吉安供電分公司）