智能變電站地建設(shè)發(fā)展與繼電保護(hù)新要求

陳慶豐

（作者單位：國(guó)家新聞出版廣電總局無(wú)線電臺(tái)管理局564臺(tái)）

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智能變電站地建設(shè)發(fā)展與繼電保護(hù)新要求

陳慶豐

（作者單位：國(guó)家新聞出版廣電總局無(wú)線電臺(tái)管理局564臺(tái)）

摘 要：隨著科技的進(jìn)步，人民群眾的生活質(zhì)量得到了顯著提升，人們對(duì)供電需求和供電質(zhì)量的要求也隨之提高。為了滿足人民群眾的要求，變電站開(kāi)始走向智能化，我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)也已經(jīng)上升至國(guó)家戰(zhàn)略層面的高度。本文首先介紹了我國(guó)智能變電站的概況和建設(shè)發(fā)展的情況，同時(shí)，在變電站智能化發(fā)展的前提下，分析了繼電保護(hù)工作提出的新要求。

關(guān)鍵詞：智能變電站；建設(shè)發(fā)展；繼電保護(hù)；新要求

隨著電網(wǎng)智能化的理念的日益深入，建設(shè)智能變電站成為了我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)工作的重點(diǎn)內(nèi)容。智能變電站作為電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集源頭和命令執(zhí)行單元，是我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的重要組成。促進(jìn)智能變電站的發(fā)展，已經(jīng)成為我國(guó)電力事業(yè)新的發(fā)展要求。我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)上升至國(guó)家戰(zhàn)略層面的高度，在這一過(guò)程中，還需要各個(gè)方面綜合協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 智能變電站的概念

智能變電站建設(shè)發(fā)展與繼電保護(hù)智能變電站，以全站的信息數(shù)字化、通信平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)化、信息共享的標(biāo)準(zhǔn)化作為基本要求，通過(guò)采用先進(jìn)可靠的低碳環(huán)保等智能設(shè)備，并利用計(jì)算機(jī)來(lái)達(dá)到自動(dòng)實(shí)現(xiàn)信息采集、測(cè)量控制、保護(hù)和檢測(cè)等基本功能，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、電網(wǎng)調(diào)度互動(dòng)等高級(jí)功能。智能變電站是一個(gè)為適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展要求，應(yīng)運(yùn)而生的新技術(shù)，為我國(guó)的電網(wǎng)提供了廣闊的發(fā)展空間，給我國(guó)帶來(lái)了更大的發(fā)展動(dòng)力。

2 智能變電站的特點(diǎn)

隨著我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展，智能變電站的發(fā)展具有廣泛的利用價(jià)值，這主要取決于智能變電站具有的特點(diǎn)，智能變電站具有如下五大特點(diǎn)。

2.1 一次設(shè)備智能化

一次設(shè)備智能化是智能變電站建設(shè)的基礎(chǔ)要素，然而，時(shí)至今日，一次設(shè)備智能化還沒(méi)有真正投入運(yùn)行。目前我國(guó)的一次智能設(shè)備主要是常規(guī)的一次設(shè)備加入智能組件來(lái)組成的。如智能斷路器、智能變壓器等。一次智能化設(shè)備，采用了數(shù)字化的電子互感器及光纖網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)一次設(shè)備和二次設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互，同時(shí)有效促進(jìn)智能變電站數(shù)字化發(fā)展，從而保證了數(shù)據(jù)的高速流通。

2.2 二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化

在智能變電站的建設(shè)中，一次設(shè)備與二次設(shè)備的通信將全部采用具有高速傳播速率的光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)連接，這一進(jìn)程實(shí)現(xiàn)了二次設(shè)備的數(shù)據(jù)資源的共享。傳統(tǒng)的二次回路概念被極大地弱化，電纜和連接導(dǎo)線也已經(jīng)被數(shù)字化的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)所取代。這一進(jìn)程大大節(jié)省了電纜、導(dǎo)線、導(dǎo)體等材料的損耗。同時(shí)，人工操作中不可接觸的數(shù)字信號(hào)，也使繼電器保護(hù)系統(tǒng)的可靠性大大提升。變電站的控制功能保證了變電站的智能化進(jìn)程。

2.3 信息交互過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化

智能變電站電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊往往基于統(tǒng)一的制約和規(guī)定。廠家的設(shè)備嚴(yán)格遵循這種統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)模式，這樣就可避免因規(guī)格不同而引起的數(shù)據(jù)通訊問(wèn)題，有效地簡(jiǎn)化了電氣設(shè)備的安裝調(diào)試等過(guò)程。標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程，使我國(guó)變電站安裝維護(hù)工作能有效開(kāi)展。這一過(guò)程，給我國(guó)的信息交互工作節(jié)省了大量的時(shí)間和空間，保證了信息交互的高效性。

2.4 運(yùn)行控制智能化

智能變電站的最大特點(diǎn)就是智能化，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站的自動(dòng)化控制。在智能變電站建設(shè)中，會(huì)應(yīng)用大量的智能化模塊，智能變電站能夠接收調(diào)度中心發(fā)出的控制命令從而自動(dòng)執(zhí)行工作，并可以自動(dòng)的校核。與此同時(shí)，智能在線監(jiān)測(cè)模塊不僅能夠檢測(cè)并評(píng)估變電站中電氣設(shè)備的運(yùn)行的狀態(tài)，還實(shí)時(shí)將檢測(cè)的數(shù)據(jù)上傳到調(diào)度中心，從而進(jìn)行下一步的工作安排。運(yùn)行控制智能化不僅僅是簡(jiǎn)單的執(zhí)行命令、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并返回?cái)?shù)據(jù)，還能夠參與對(duì)變電站內(nèi)設(shè)備的分析決策。

2.5 功能應(yīng)用互動(dòng)化

相比較傳統(tǒng)變電站作為電能變換和輸送的中間節(jié)點(diǎn)，智能變電站功能更具多樣化，還是一個(gè)獨(dú)立的決策和分析操作的智能處理單元。智能變電站之間以及智能變電站調(diào)度中心和設(shè)備終端，能夠依據(jù)其功能進(jìn)行互動(dòng)，從而保證數(shù)據(jù)的正常交換。這一流程大大提升了電網(wǎng)的智能化發(fā)展進(jìn)程。

3 智能變電站建設(shè)發(fā)展

新一代的智能變電站，將“合理的結(jié)構(gòu)布局，高度集成的系統(tǒng)，先進(jìn)的裝備技術(shù)以及環(huán)保節(jié)約的經(jīng)濟(jì)”作為建設(shè)的主要特征，嚴(yán)格遵循節(jié)約能源、功能集成強(qiáng)大的智能化設(shè)計(jì)原則，在可靠的智能化設(shè)備的支撐下，應(yīng)用互動(dòng)測(cè)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的智能化。智能變電站能滿足人們對(duì)可靠性和智能性的建設(shè)要求，全面支撐調(diào)控一體，有助于電網(wǎng)的智能化發(fā)展。

首先，智能變電站的結(jié)構(gòu)布局非常合理，主要是以電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和變電站的功能作為基礎(chǔ)，運(yùn)用電氣主接線設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與主線的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)發(fā)展，優(yōu)化了總平面布置方案，節(jié)約了建筑面積。其次，這一環(huán)節(jié)保證了系統(tǒng)的高度集成，將信息數(shù)字化和功能互動(dòng)化作為基礎(chǔ)，將信息和功能進(jìn)行集成，提高了整個(gè)設(shè)備的一體化水平，有效提高了設(shè)備的集成度。通過(guò)系統(tǒng)的繼承作用，提升了變電站與調(diào)度中心信息的互動(dòng)化交流，提升了電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的調(diào)度決策能力。再次，需要保證設(shè)備和技術(shù)的先進(jìn)，加快關(guān)鍵設(shè)備的研制和應(yīng)用，主要通過(guò)利用傳感器、嵌入式處理器及數(shù)字化通信技術(shù)，對(duì)變電站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控操作，提高了變電站設(shè)備的可觀測(cè)性和自動(dòng)化水平。通過(guò)科技的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了站內(nèi)站間以及用戶等調(diào)度的協(xié)調(diào)互動(dòng)發(fā)展。最后，需要考慮經(jīng)濟(jì)的合理性，采用低碳的新型能源進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)了全站的壽命周期，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化作用。

在我國(guó)智能電網(wǎng)“十二五”規(guī)劃期間，2015年，新建智能變電站達(dá)5182座左右，其中，新建750kV智能變電站約19座，500kV智能變電站約182座，330kV智能變電站約60座，220kV智能變電站約1198座，110（66）kV智能變電站約3710座；改造64座500kV、18 座330kV、320座220kV、630座110（66）kV變電站。從這個(gè)數(shù)據(jù)可以看出，我國(guó)對(duì)智能化變電站建設(shè)高度重視，我國(guó)智能變電站建設(shè)正在穩(wěn)步前行。

4 智能變電站對(duì)繼電保護(hù)新要求

隨著我國(guó)智能變電站的穩(wěn)步發(fā)展，智能變電站投入運(yùn)行也越來(lái)越多，我國(guó)的電網(wǎng)智能化發(fā)展水平也在不斷提高，但是同時(shí)我們也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到智能變電站維護(hù)工作成為了我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的新問(wèn)題。尤其是繼電的保護(hù)工作，面臨著全新的發(fā)展要求。

4.1 對(duì)技術(shù)工作內(nèi)容的新要求

在傳統(tǒng)變電站中，對(duì)變電站進(jìn)行二次系統(tǒng)的維護(hù)和調(diào)試工作是繼電保護(hù)工作人員一直以來(lái)的主要任務(wù)。其中由于二次回路采用的模擬量電路構(gòu)建，使得二次回路的維護(hù)成為繼電保護(hù)的工作重心。如排除回路故障，檢查各類交流回路有無(wú)斷線工作等是主要的工作任務(wù)。但是隨著智能變電站的建設(shè)，二次回路已被網(wǎng)絡(luò)信號(hào)所取代，工作人員就不需要面對(duì)復(fù)雜的二次回路，讓工作處于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，可以有效地保證了工作人員的安全，但是也對(duì)工作人員提出了新的要求，比如如何去發(fā)現(xiàn)智能設(shè)備的特點(diǎn)和運(yùn)行情況。這一新要求，使原本已經(jīng)延續(xù)了幾十年的繼電保護(hù)工作任務(wù)和流程發(fā)生了本質(zhì)上的轉(zhuǎn)變。為了適應(yīng)這一新的要求，工作人員就需要了解最詳細(xì)的技術(shù)資料，并在實(shí)踐中善于去發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的特點(diǎn)，從中歸納出設(shè)備運(yùn)行的特征，以利于新規(guī)定和新標(biāo)準(zhǔn)的制定。

4.2 對(duì)專人員工的新要求

由于智能變電站的要求，二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，一次設(shè)備與二次設(shè)備之間都是通過(guò)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行連接，并進(jìn)行信息的交互工作。這一現(xiàn)狀使繼電保護(hù)工作人員需要掌握熟練繼電保護(hù)工作的原理及所使用的通信技術(shù)。這就需要對(duì)繼電保護(hù)工作的員工，進(jìn)行更加專業(yè)的培養(yǎng)，培養(yǎng)電氣、通信及計(jì)算機(jī)的復(fù)合型人才。當(dāng)前，我國(guó)繼電保護(hù)工作人員對(duì)非傳統(tǒng)的保護(hù)知識(shí)了解不多，因此，還需要依據(jù)智能化電網(wǎng)的發(fā)展特點(diǎn)，制定相關(guān)的技能，使員工在日常的工作中予以掌握。同時(shí)，平時(shí)也要對(duì)員工輔以專門的講座和培訓(xùn)，使員工充分掌握新技能。當(dāng)然，各高校也應(yīng)該強(qiáng)化復(fù)合型人才的培養(yǎng)力度，重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)這一方面專業(yè)技能人才的培養(yǎng)，從而適應(yīng)智能變電站建設(shè)的需要。

4.3 繼電保護(hù)管理工作的變化

在智能變電站發(fā)展中，運(yùn)行控制智能化是智能電網(wǎng)的標(biāo)志性特征。因此，需要及時(shí)開(kāi)發(fā)智能化變電站的保護(hù)系統(tǒng)，加強(qiáng)智能化的決策管理工作。只有結(jié)合智能變電站的特點(diǎn)和發(fā)展要求，正確設(shè)計(jì)出合理的繼電保護(hù)管理模式，才能有效管理和保護(hù)智能變電站，因此，對(duì)繼電保護(hù)工作的建設(shè)成了新的研究方向，不僅需要開(kāi)發(fā)智能化的決策支持系統(tǒng)，還需要繼電保護(hù)人員能結(jié)合實(shí)際工作的要求，探索出新的管理模式。這就需要有一個(gè)好的繼電保護(hù)工作思路，確保清晰合理。其次，在面對(duì)新生事物時(shí)，繼電保護(hù)工作人員能冷靜分析和解決遇到的新問(wèn)題，積極應(yīng)對(duì)工作中的困難，培養(yǎng)解決問(wèn)題的意識(shí)。這就需要工作人員具有超前的意識(shí)，結(jié)合智能電網(wǎng)和智能變電站的建設(shè)發(fā)展做出基本的設(shè)定，同時(shí)制定合理的計(jì)劃，以便提前進(jìn)行準(zhǔn)備工作，積極借鑒國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)發(fā)展技術(shù)和發(fā)展理念，找到適合自己的管理模式。

5 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)的智能化電網(wǎng)和智能變電站的建設(shè)中，繼電保護(hù)工作具有重要的作用。隨著時(shí)代的發(fā)展，智能化變電站已經(jīng)從傳統(tǒng)的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)今的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化模式。但仍然需要相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行研究，并在實(shí)踐中探索發(fā)現(xiàn)最適合我國(guó)智能變電站建設(shè)發(fā)展方式。同時(shí)，我國(guó)繼電保護(hù)工作既需要政府有關(guān)部門的協(xié)調(diào)來(lái)確保專業(yè)性和操作可行性，也需要社會(huì)各界共同培養(yǎng)更加專業(yè)的人才。針對(duì)這一現(xiàn)狀，我國(guó)繼電保護(hù)工作人員需要適應(yīng)全新的發(fā)展模式，根據(jù)最新的要求，做出相應(yīng)的完善。

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作者簡(jiǎn)介：陳慶豐（1974-），男，吉林榆樹(shù)人，本科學(xué)歷，研究方向：廣播電視設(shè)備維護(hù)。