變電站智能化改造關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)施

劉傳宏

摘 要：智能變電站指的是遵循相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，通過電子式互感器、智能化開關(guān)等智能一次設(shè)備和站控層，間隔層以及過程層二次智能設(shè)備監(jiān)理，通過這種方式保證變電站中各個(gè)智能設(shè)備之間的信息共享，從而進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，實(shí)現(xiàn)變電站的智能化。和傳統(tǒng)的變電站相比，智能變電站有著多種優(yōu)勢(shì)，在目前受到了廣泛的普及。但是在實(shí)際施工中，智能變電站卻存在著種種問題，嚴(yán)重影響了其發(fā)展。因此，本文對(duì)變電站智能化的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，旨在推動(dòng)傳統(tǒng)變電站向智能變電站的轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞：變電站 智能化 關(guān)鍵技術(shù) 實(shí)施

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）04（a）-0024-02

從我國(guó)的發(fā)展情況看，目前，變電站智能化已經(jīng)進(jìn)入到全面建設(shè)階段，變電站的智能化是智能變電網(wǎng)中最核心的問題之一。我國(guó)電網(wǎng)公司針對(duì)該問題，專門出臺(tái)了相關(guān)政策，不僅規(guī)定了變電站智能化改造技術(shù)的原則，同時(shí)也指出了變電站智能化應(yīng)遵循的基本原則。由此可以看出，在變電站智能化中，關(guān)鍵不僅在于解決技術(shù)和智能化設(shè)備之間的問題，同時(shí)還要保證施工現(xiàn)場(chǎng)的方案正確落實(shí)，從而完成改造任務(wù)。

1 智能變電站的特點(diǎn)

智能變電站在智能電網(wǎng)中有著重要的地位，和傳統(tǒng)的變電站相比，智能化變電站的穩(wěn)定性更強(qiáng)。在智能變電站中，能夠?qū)ψ冸娬镜男畔⑦M(jìn)行全面的分析，監(jiān)控變電站中關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行情況，并上報(bào)出現(xiàn)的異常信號(hào)、故障信息，從而為工作人員提供參考，保證變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性?？偟膩碚f，智能變電站的特點(diǎn)可以總結(jié)為以下四方面：

第一，智能化。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的常規(guī)模擬信號(hào)以及控制電纜逐漸被數(shù)字信號(hào)和光纖代替。例如在測(cè)控保護(hù)裝置方面，無論是輸入信號(hào)還是輸出信號(hào)，都是數(shù)字通信信號(hào)。同時(shí)，變電站的通信網(wǎng)絡(luò)也逐漸在朝著現(xiàn)場(chǎng)的方向發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)的采樣數(shù)據(jù)、開關(guān)狀態(tài)信息能在全站內(nèi)共享。

第二，數(shù)字化。在智能變電站中，能夠?qū)σ?、二次設(shè)備進(jìn)行靈活的控制，具備雙向通信的功能，能夠通過信息網(wǎng)對(duì)智能變電站中的信息進(jìn)行處理，從而使得變電站采集、傳輸、處理、輸出的整個(gè)過程完全數(shù)字化[1]。

第三，信息共享標(biāo)準(zhǔn)化。智能變電站通過相關(guān)的科學(xué)技術(shù)，可以將傳統(tǒng)變電站中的數(shù)據(jù)統(tǒng)一并簡(jiǎn)化，從而使得信息共享更加標(biāo)準(zhǔn)化，能將眾多的獨(dú)立信息互相連接起來，成為智能設(shè)備的信息獲取平臺(tái)。

第四，互動(dòng)化。智能變電站能實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備之間的聯(lián)系、互動(dòng)，在保證變電站正常運(yùn)行的情況下，還能實(shí)現(xiàn)和其他層面的聯(lián)絡(luò)，例如中心站和受控站之間的聯(lián)絡(luò)，滿足用戶的多樣化需求。

2 變電站智能化改造關(guān)鍵技術(shù)的解決方案

2.1 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)先

智能變電站和傳統(tǒng)變電站的最大區(qū)別之一，就是能夠保證變電站內(nèi)所有信息的智能化。通過建立數(shù)字化信息平臺(tái)，從而保證對(duì)智能設(shè)備的有效控制，達(dá)到變電站內(nèi)信息共享的目的。想要達(dá)到這個(gè)目的，其核心之一就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在智能變電站的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)過程層網(wǎng)絡(luò)和站控層網(wǎng)絡(luò)提出了技術(shù)與質(zhì)量要求也體現(xiàn)出了網(wǎng)絡(luò)在變電站智能化中不可替代的作用。因此，在變電站智能化改造中，首先要注重的就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，主要有兩個(gè)問題需要解決：網(wǎng)絡(luò)硬件搭接與網(wǎng)絡(luò)配置問題。在網(wǎng)絡(luò)硬件搭接中，應(yīng)當(dāng)保證網(wǎng)絡(luò)電線連接、光纜按質(zhì)與二次電纜敷設(shè)的同步性，這樣一來可以保證纜線敷設(shè)技術(shù)的順利完成，為智能變電站中網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化以及其他的改造工作提供條件。同時(shí)，在過程層網(wǎng)絡(luò)方面，應(yīng)當(dāng)將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為星形結(jié)構(gòu)。在站控層、簡(jiǎn)陋層以及過程層中，不僅要嚴(yán)格遵照VLAN配置圖，結(jié)合VLAN提供的IP地址進(jìn)行分配，同時(shí)還要根據(jù)提供的設(shè)備型號(hào)以及端口型號(hào)進(jìn)行連接。變電站智能化屬于一項(xiàng)全新的技術(shù)，無論是在理論方面還是在具體實(shí)施方面，可能都會(huì)出現(xiàn)一定的問題，因此需要變電站中的各個(gè)部門共同合作，不斷完善相關(guān)的智能化設(shè)備以及施工技術(shù)。在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，除了硬件的搭接之外還要對(duì)網(wǎng)絡(luò)配置進(jìn)行設(shè)置，涉及到CID、ICD、SSD、SCD文件，這幾種文件的關(guān)系與作用如下：首先，ICD文件的主要作用是對(duì)IED文件進(jìn)行描述；其次，SSD文件主要對(duì)變電站中的一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與相關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了描述；第三，SCD文件一般是由系統(tǒng)集成商完成的，其主要作用是對(duì)變電站中的IED文件進(jìn)行描述[2]。同時(shí)，SCD是最終保留和生成的文件，是建立在ICD和SSD文件基礎(chǔ)上的；第四，每一個(gè)IED文件都會(huì)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的CID文件。由此可以看出，ICD文件的主要描述的是配置工具合成，ICD和SSD文件主要是由IED文件通過全站配置工具而成，再根據(jù)SCD文件來指導(dǎo)智能變電站中裝置和系統(tǒng)配置的搭接。

2.2 避免施工過程中不同設(shè)備之間出現(xiàn)的沖突

從建設(shè)情況來看，設(shè)備安裝過程中出現(xiàn)沖突的情況主要有以下兩種：第一，控制室屏位沖突；第二，新舊一次設(shè)備沖突。

變電站智能化的改在是建立在遠(yuǎn)程終端更換的基礎(chǔ)上的，因此在新舊設(shè)備的使用中存在一定的過渡期和共存期。在這個(gè)過程中，由于環(huán)境監(jiān)控設(shè)備、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以及各類新增的設(shè)備，很可能使得屏位增加，導(dǎo)致控制室內(nèi)沒有足夠的空間，難以滿足變電站智能化的要求。因此，為了保證變電站智能化施工的正常進(jìn)行，可以先建立一個(gè)全新的主控制室，如果工程的資金有限，那么也可以根據(jù)變電站的電壓等級(jí)或者其他相關(guān)規(guī)定建立較為分散的保護(hù)室。

在新舊設(shè)備沖突方面，在施工過程中，可以先將不使用的舊設(shè)備拆除，并轉(zhuǎn)移到相關(guān)地點(diǎn)后再進(jìn)行新設(shè)備的制作與安裝。在此過程中要注意，很多傳統(tǒng)的變電站設(shè)備重量較重，而為了保證變電站的正常運(yùn)作，需要盡量縮短變電站停電的時(shí)間。這也就意味著，在設(shè)備安裝之后，二次設(shè)備并沒有太多的調(diào)試時(shí)間。同時(shí)，不同的變電站在二次設(shè)備的調(diào)試時(shí)間方面也有著不同的要求，一般的變電站，可以根據(jù)相關(guān)的要求對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行供電調(diào)試。而對(duì)于智能終端一次性設(shè)備來說，可以通過安裝智能匯控柜、易地調(diào)試等方式來保證其工作的穩(wěn)定性，并分析其中存在的問題，采取相應(yīng)的解決措施。

2.3 運(yùn)用電子互感器進(jìn)行預(yù)調(diào)試

在變電站智能化的施工過程中，可以通過電子互感器進(jìn)行調(diào)試。而電子互感器和變電站中的設(shè)備進(jìn)行連接時(shí)需要大量的光纜線，在高壓的狀態(tài)下很可能出現(xiàn)連接信號(hào)不穩(wěn)定、調(diào)試工作量大等等。而智能變電站中，電子互感器又是必不可少的一部分，因此，為了保證現(xiàn)場(chǎng)施工的準(zhǔn)確性，可以對(duì)電子互感器進(jìn)行預(yù)調(diào)試，從而保證工程的順利施工，提高工程的質(zhì)量[3]。

3 結(jié)語

在變電站智能化施工的過程中，往往會(huì)遇到很多問題，因此，需要對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究和分析，并采取相應(yīng)的措施解決問題，才能保證工程的順利實(shí)施，從而提高智能變電站的安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]邵劍峰.變電站智能化改造關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)施[D].上海交通大學(xué)，2013.

[2]馮業(yè)鋒.變電站智能化改造若干關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D].山東理工大學(xué)，2012.

[3]舒信.常規(guī)變電站智能化改造關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究[D].華北電力大學(xué)，2015.