淺談智能變電站及技術(shù)特點分析

趙元嘉 張艷芝

摘 要：變電站是電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用電端對電網(wǎng)的輸送傳輸能力提出了更高的要求，因此智能化變電站的建設(shè)成為了電網(wǎng)智能化發(fā)展進(jìn)程的必然趨勢。本文以智能變電站為基本點，對其技術(shù)特點、基本構(gòu)建模式以及與數(shù)字化變電站的區(qū)別做簡要分析，希望對國家智能變電站的建設(shè)提供幫助。

關(guān)鍵詞：智能變電站；電網(wǎng)智能化；技術(shù)特點

現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)過程中，為了達(dá)到高效統(tǒng)一的電力傳輸能力，變電站及電網(wǎng)輸送系統(tǒng)的建設(shè)開始向“大型化”“高電化”的建設(shè)指標(biāo)邁進(jìn)，然而為了使電站“大型化”“高電化”的模式能夠正常有效地運作，智能化系統(tǒng)在電網(wǎng)系統(tǒng)中的作用變得日趨顯著。因此大型變電站及電網(wǎng)建設(shè)，必須實現(xiàn)與智能化系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，才能真正達(dá)到電力傳輸高效化的變電站建設(shè)指標(biāo)，進(jìn)而更好地服務(wù)廣大人民群眾。國家電網(wǎng)公司為了更好地實現(xiàn)現(xiàn)代電網(wǎng)的智能化建設(shè)，也提出了相應(yīng)的發(fā)展計劃，提出以智能變電站建設(shè)為核心，以電網(wǎng)系統(tǒng)信息數(shù)字化、功能集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化、檢修狀態(tài)化為基本建設(shè)方向，最終實現(xiàn)智能變電站運行，以維護(hù)高效化的建設(shè)指標(biāo)。

1 智能變電站的定義及特點

智能變電站就是以先進(jìn)可靠的集成設(shè)備為基礎(chǔ)，對電力調(diào)度運輸、電站安全防護(hù)等方面做出智能響應(yīng)的智能化變電系統(tǒng)。智能變電站的建立，不僅可以有效地實現(xiàn)電網(wǎng)的自動控制、智能調(diào)節(jié)等基本功能，而且能夠通過網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行信息傳輸，實現(xiàn)對電站信息采集、監(jiān)測、計量、保護(hù)等方面的自動化調(diào)控，極大程度地遏制了人力資源的浪費。不僅如此，智能變電站系統(tǒng)還能實現(xiàn)大型電站之間的有效互通，發(fā)生問題時，能夠在線比較電站情況，做出智能分析，快速做出最為有效的應(yīng)對判斷，繼而達(dá)到電站間的協(xié)同互動。

智能變電站的特點就是通過其智能傳輸、自動控制等功能，以高效的智能化一次設(shè)備以及統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺作為媒介，實現(xiàn)對電站運行的全程監(jiān)測控制，能夠及時反饋電站運行傳輸信息，對突發(fā)事項，可以做出智能決策，自行檢修，宏觀調(diào)度控制電力傳輸配置，進(jìn)而實現(xiàn)變電站運行的智能化、高效化。

2 智能變電站與數(shù)字化變電站的比較

數(shù)字化變電站的含義就是通過對智能化一次設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備的有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而達(dá)成對變電站的智能控制。與智能變電站有所不同，其實現(xiàn)的是系統(tǒng)內(nèi)部電氣設(shè)備信息的有效共享。數(shù)字化變電站的建設(shè)是我國變電站建設(shè)的第一次革新，將最為傳統(tǒng)的模擬信息傳輸模式進(jìn)化為數(shù)字化智能傳輸模式，并且開發(fā)了與其相應(yīng)的通信平臺，極大地提高了電站的運行效率。數(shù)字化變電站強(qiáng)調(diào)的是信息的數(shù)字化控制，而智能變電站是以一次設(shè)備智能化為核心，實現(xiàn)對整個電網(wǎng)系統(tǒng)的宏觀智能調(diào)度控制，因此智能電站的建立將更有利于電力資源的高效調(diào)度。在建設(shè)過程中，需要高度重視智能變電站的建設(shè)，而不是摒棄數(shù)字化變電站，是以數(shù)字化變電站為基礎(chǔ)，進(jìn)行智能化的改造，使得兩種變電站模式的優(yōu)點集成整合，更好地服務(wù)于電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中。

3 智能變電站的技術(shù)特點

3.1 智能變電站的基本結(jié)構(gòu)

智能變電站系統(tǒng)分為過程層、間隔層、站控層。過程層包括各類智能組建構(gòu)成的智能設(shè)備，通過單元與智能終端的有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)智能化測量、計量、保護(hù)等功能，智能的組件可以根據(jù)實際情況進(jìn)行靈活配置，可以由其中的一個或者幾個智能組件單元構(gòu)成。需要注意的是，根據(jù)國家電網(wǎng)的規(guī)范指標(biāo)，保護(hù)單元的設(shè)立要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)，在間隔保護(hù)電路的過程中，要實現(xiàn)直接跳閘的智能控制效果。間隔層主要實現(xiàn)遠(yuǎn)距離智能傳感控制設(shè)備的通信，實現(xiàn)間隔訊號相應(yīng)的間隔設(shè)備傳輸。站控層通過對通信、自動化等多個子系統(tǒng)的控制，實現(xiàn)全站設(shè)備的統(tǒng)一化操作，完成對全站電網(wǎng)信息的監(jiān)視控制及同步化操作。在站控層建立過程中，其各項功能應(yīng)該通過同一計算機(jī)進(jìn)行集成統(tǒng)一操作，進(jìn)而達(dá)到控制的高效化。

3.2 一次智能設(shè)備的“三個一體化”

一次智能設(shè)備對變電站各部分進(jìn)行實時監(jiān)控，進(jìn)而實現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備的可觀測、可控制模式，是智能設(shè)備裝載運行的核心任務(wù)目標(biāo)，因此在相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上，實施一次智能設(shè)備功能的一體化設(shè)計極為重要。首先，對各類執(zhí)行、傳感設(shè)備與其相應(yīng)的電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行一體化改進(jìn)，以達(dá)到相應(yīng)的監(jiān)測控制指標(biāo)。其次，對變壓器、斷路器等高壓電路設(shè)備進(jìn)行一體化設(shè)計，從而縮小變電站的原有占地面積。最后，對智能設(shè)備一體化的設(shè)計，將電網(wǎng)中計量、保護(hù)、控制等單元進(jìn)行有機(jī)融合，以實現(xiàn)一次智能設(shè)備多方面監(jiān)測控制的功能。

3.3 智能變電站高級化功能的使用

智能變電站不僅能實現(xiàn)基本的變電站功能操作，而且還具備很多高級功能，如對設(shè)備進(jìn)行在線實時狀態(tài)監(jiān)測。在無人狀態(tài)下，智能變電站系統(tǒng)可以有效地獲取各設(shè)備的實時運行狀態(tài)，并可以通過線上模式傳遞設(shè)備運行信息，使得工作人員在后方監(jiān)控中心的情況下，也能及時了解各設(shè)備的運行狀態(tài)，再發(fā)生緊急故障，智能變電站系統(tǒng)可以通過智能警告功能，快速通知管理層。不僅如此，智能變電站系統(tǒng)具有故障綜合分析診斷的功能，發(fā)生故障時，智能變電站系統(tǒng)通過線上資料庫以及之前發(fā)生故障案例的智能記憶，可以做出快速的判斷決策，進(jìn)行自動維護(hù)修正，即便是故障無法智能修復(fù)，智能系統(tǒng)也能快速告知相關(guān)工作人員故障對應(yīng)的運行設(shè)備，讓工作人員省去傳統(tǒng)排查檢修的時間，更為快速地?fù)屝薰收显O(shè)備，進(jìn)而確保變電站的正常運行。

4 結(jié)語

智能變電站建設(shè)是智能電網(wǎng)建設(shè)的核心內(nèi)容，也是智能電網(wǎng)今后的發(fā)展方向。近幾年國家加大了對電網(wǎng)建設(shè)的投資，也頒布了很多關(guān)于國家電網(wǎng)建設(shè)的政策，大規(guī)模智能變電站的普及已經(jīng)為期不遠(yuǎn)。作為變電站的工作人員，更要扎實鞏固自身的專業(yè)技能知識，不斷加強(qiáng)對智能變電站系統(tǒng)的研究學(xué)習(xí)，使自身的知識能夠與智能變電站系統(tǒng)相結(jié)合，建立高效化的智能變電站運行模式，繼而建立更為完善的智能電網(wǎng)系統(tǒng)。

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（作者單位：甘肅省電力公司白銀供電公司）