淺析數(shù)字化變電站設(shè)計(jì)、運(yùn)行中面臨的問(wèn)題

曾淑貞

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局）

淺析數(shù)字化變電站設(shè)計(jì)、運(yùn)行中面臨的問(wèn)題

曾淑貞

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局）

社會(huì)發(fā)展前進(jìn)推動(dòng)了我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展，而電力事業(yè)也產(chǎn)生反作用，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。伴隨著經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，變電站也開始了變革，數(shù)字化變電站應(yīng)運(yùn)而生。本文在數(shù)字化變電站的概念的基礎(chǔ)上，淺析了它的特點(diǎn)，最后重點(diǎn)分析了數(shù)字化變電站設(shè)計(jì)、運(yùn)行中所面臨的問(wèn)題。

數(shù)字化；變電站；設(shè)計(jì)；運(yùn)行；問(wèn)題

自從科技革命之后，世界一直處在發(fā)展進(jìn)步的狀態(tài)中，全球逐漸地形成了一種快速變化的局勢(shì)。而伴隨著全球資源的過(guò)度使用、生態(tài)惡化等一系列問(wèn)題之后，各個(gè)國(guó)家開始思考如何提高能源的利用效率，以及對(duì)可再生能源的開采問(wèn)題。自此之后，各個(gè)國(guó)家開始在智能電網(wǎng)上投入了很大的精力。而在我國(guó)，也開始逐步將數(shù)字化的變電站作為了研究的重點(diǎn)對(duì)象，不過(guò)因?yàn)楝F(xiàn)階段的探索還是停留在最初級(jí)的階段，對(duì)于變電站的認(rèn)識(shí)還不夠深入，所以整體來(lái)說(shuō)還是存在著各種各樣的偏漏，影響了人們的生活以及工作。因此，對(duì)于數(shù)字化變電站中存在的問(wèn)題要盡快予以解決。

1 數(shù)字化變電站的概念

數(shù)字化變電站，主要由網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備以及智能化一次設(shè)備兩部分構(gòu)成，其實(shí)數(shù)字化變電站是整個(gè)電網(wǎng)設(shè)計(jì)中，比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。相比較原來(lái)傳統(tǒng)的變電站，數(shù)字化變電站自身的優(yōu)勢(shì)是不言而喻的，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾?、有序的運(yùn)轉(zhuǎn)、高效的建設(shè)、科學(xué)的設(shè)計(jì)等等一系列都為它自身創(chuàng)造了十足的優(yōu)勢(shì)。在2006年的時(shí)候，云南省驗(yàn)收了110kV是數(shù)字變電站，而這所變電站的建成對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)是有劃時(shí)代的意義的，因?yàn)檫@是中國(guó)真正意義上的數(shù)字化變電站[1]。這也就說(shuō)明了中國(guó)現(xiàn)在在變電站數(shù)字化的領(lǐng)域，開始向國(guó)際先進(jìn)水平靠攏，它在很大一方面填補(bǔ)了中國(guó)數(shù)字化的空缺，而對(duì)于中國(guó)自身的發(fā)展也也具有十分深遠(yuǎn)的影響。

如圖1所示，這就是數(shù)字化變電站的架構(gòu)體系，整個(gè)結(jié)構(gòu)中對(duì)于智能化以及網(wǎng)絡(luò)化的要求是比較多的，這就給現(xiàn)階段我國(guó)數(shù)字化變電站提出了更高的要求。

2 數(shù)字化變電站的特點(diǎn)

對(duì)數(shù)字化變電站有了一定了解之后，發(fā)現(xiàn)它是由兩部分組成的，以下具體針對(duì)網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備以及智能化一次設(shè)備來(lái)進(jìn)行分析。

2.1 智能化一次設(shè)備

就如這個(gè)名字一樣，智能化一次設(shè)備就是說(shuō)變電站站內(nèi)的這些一次設(shè)備基本上都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能化，這個(gè)主要表現(xiàn)在三個(gè)層面上，即對(duì)于設(shè)備可以進(jìn)行遙測(cè)、遙信、遙控，這也就是我們所說(shuō)的“三遙”。與一次設(shè)備相對(duì)應(yīng)的就是二次設(shè)備，那么在二次設(shè)備上主要實(shí)現(xiàn)的就是網(wǎng)絡(luò)化，而網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備則主要是借助信息技術(shù)的平臺(tái)，促使站內(nèi)的通信結(jié)構(gòu)更加完整，使信息處理起來(lái)更加安全、便捷。數(shù)字化的變電站在很大程度上提升了變電站的水準(zhǔn)，也加快了變電站自動(dòng)化的能力，這一點(diǎn)在管理上表現(xiàn)的尤為明顯，數(shù)字化的變電站的管理和傳統(tǒng)時(shí)期的管理相比較而言，管理水準(zhǔn)已經(jīng)大為提高。而更是具有傳統(tǒng)變電站不曾有的特點(diǎn)，在新的設(shè)備中都安裝了檢測(cè)的系統(tǒng)，這樣就可以很便于變電站自身的檢測(cè)以及遙控，防止出現(xiàn)不相干的事情。除開這些之外，數(shù)字化變電站在很大程度上節(jié)省了檢查的費(fèi)用，這樣就可以節(jié)省成本，對(duì)于提升設(shè)備的工作效率以及設(shè)備的維護(hù)上具有現(xiàn)實(shí)意義。

圖1

其實(shí)數(shù)字化變電站的智能化一次設(shè)備的內(nèi)部，也是由兩部分來(lái)構(gòu)成的，即智能開關(guān)、電子式設(shè)備。智能開關(guān)就是在普通開關(guān)的表層上安裝智能開關(guān)，而電子式設(shè)備則主要是使用光電技術(shù)來(lái)運(yùn)用的設(shè)備。智能化一次設(shè)備在整個(gè)變電站的整體中是不可或缺的一個(gè)部分，而設(shè)備自身的智能化對(duì)于整個(gè)變電站的數(shù)字化，具有深遠(yuǎn)的意義所在[2]。

2.2 網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備

除去上面所說(shuō)的智能化一次設(shè)備，在變電站當(dāng)中還有二次設(shè)備的存在，這些設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行其實(shí)對(duì)于整個(gè)變電站其實(shí)也有特別重要的作用。在現(xiàn)階段，變電站中的遠(yuǎn)動(dòng)裝置、測(cè)控裝置、繼電保護(hù)裝置等等一系列的設(shè)備基本都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的進(jìn)程，但是在對(duì)于接口、信息模型、規(guī)模等標(biāo)準(zhǔn)化的工作上還是需要投入大量的精力去設(shè)計(jì)。根據(jù)現(xiàn)在情況，在數(shù)字變電站的二次設(shè)備上必須使用網(wǎng)絡(luò)通信的模式進(jìn)行，這樣對(duì)于設(shè)備的各個(gè)方面就會(huì)有比較嚴(yán)格的要求，比如說(shuō)對(duì)于接口就會(huì)要求使用標(biāo)準(zhǔn)化的；另外，在工作的時(shí)候，為了能夠使其它的設(shè)備也可以很便利的接入，這就要求我們必須使用相對(duì)應(yīng)的交換機(jī)，這樣就可以保證信息的有效交換。網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上數(shù)字化變電站的核心所在，這也是連接各個(gè)智能設(shè)備的關(guān)鍵部分，所有的信息來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，同樣，所有的信息必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)才能傳送。

圖2

如圖2所示，就是在現(xiàn)階段我國(guó)數(shù)字化變電站的接入方式，而這些辦法都是根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段變電站的具體情況設(shè)計(jì)出來(lái)的，所以它們基本符合現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)于變電站的接入方式的選擇。

3 數(shù)字化變電站設(shè)計(jì)、運(yùn)行中面臨的問(wèn)題

數(shù)字化變電站的完成以及運(yùn)用可以為我國(guó)的變電站工作帶來(lái)各方面的影響，而在整個(gè)變電站歷史上也是一個(gè)里程碑的意義。不過(guò)，要注意數(shù)字化的變電站并不是百利而無(wú)害的，如果說(shuō)在變電站設(shè)計(jì)或者運(yùn)行中存在問(wèn)題的話，那么就會(huì)帶來(lái)各種各樣的問(wèn)題。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段的變電站的情況，我們主要面臨如下這些問(wèn)題：

3.1 數(shù)字化變電站設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

3.1.1 接口兼容性的問(wèn)題

現(xiàn)在我國(guó)各個(gè)地區(qū)在設(shè)計(jì)數(shù)字化變電站的時(shí)候，沒(méi)有重視對(duì)于接口兼容性的設(shè)計(jì)。因?yàn)樵跀?shù)字化變電站的實(shí)際使用過(guò)程中，我們會(huì)采用各種各樣不同的配件，而在一般數(shù)字化變電站中所采用的設(shè)備配件也具有不統(tǒng)一性。因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題的存在，就很容易造成接口出現(xiàn)不兼容的情況，不能保證數(shù)據(jù)之間緊密的連接性，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸中產(chǎn)生數(shù)據(jù)斷鏈，或者傳輸突然中斷等這些問(wèn)題，對(duì)數(shù)字變電站實(shí)際的運(yùn)行產(chǎn)生很多不必要的影響。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前就要進(jìn)行思考，最好能夠要求生產(chǎn)廠家盡量減少實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，最后保證所有的插件能夠統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.2 測(cè)控裝置實(shí)效性不強(qiáng)

在現(xiàn)今社會(huì)不停發(fā)展的今天，數(shù)字變電站開始變得越來(lái)越前衛(wèi)，這就要求所相對(duì)應(yīng)的測(cè)量控制裝置也必須跟上步伐，可以很大程度上去提升變電站數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證裝置自身的實(shí)際使用效率。但在實(shí)際工作中，并不是所有的微機(jī)測(cè)量裝置都可以發(fā)揮出自身的特性，有一部分的使用效率特別低，那么這也就造成了變電站的實(shí)際工作量只是有增不減。如此，出現(xiàn)故障的幾率也就大大增加了，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，對(duì)變電站的發(fā)展是十分有影響的。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的解決，我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要盡量將數(shù)據(jù)做到精細(xì)化，然后將其控制在一定的范圍之內(nèi)，這樣才能實(shí)現(xiàn)對(duì)于資源的合理運(yùn)用。

3.2 數(shù)字化變電站運(yùn)行中的問(wèn)題

3.2.1 系統(tǒng)保護(hù)裝置上的問(wèn)題

在現(xiàn)階段的數(shù)字化變電站的實(shí)際運(yùn)用中，它的系統(tǒng)保護(hù)裝置還是存在比較大的問(wèn)題，有很多的系統(tǒng)保護(hù)裝置因?yàn)樽陨淼呐渲迷?，?huì)出現(xiàn)錯(cuò)發(fā)信息的情況，這就會(huì)導(dǎo)致斷路器出現(xiàn)錯(cuò)的行為。由于電力系統(tǒng)在運(yùn)行中有時(shí)候會(huì)發(fā)出錯(cuò)誤的信號(hào)，影響系統(tǒng)保護(hù)裝置，這樣就會(huì)使其產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷，從而最終影響斷路器，對(duì)整個(gè)供電的安全產(chǎn)生很嚴(yán)重的影響，甚至是威脅用戶的生命安全[3]。

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，變電站的技術(shù)人員需要研制出相對(duì)應(yīng)的保護(hù)裝置，或者在原來(lái)的保護(hù)裝置上不斷的創(chuàng)新，使其能夠適應(yīng)系統(tǒng)的自身構(gòu)造，以此來(lái)降低對(duì)于裝置的影響。

3.2.2 備用電源缺乏穩(wěn)定性

一旦出現(xiàn)數(shù)字化變電站故障的情況，為了防止系統(tǒng)中斷，就必須使用備用電源，來(lái)保證數(shù)字化變電站的合理運(yùn)行，盡量減小故障問(wèn)的后續(xù)問(wèn)題。其實(shí)這就要求我們?cè)谄綍r(shí)選取數(shù)字變電站的時(shí)候，要選擇頻率比較穩(wěn)定的電源，這樣才能有效地控制使用變電站，將所有問(wèn)題減少到最低。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在信息化發(fā)展的今天，我國(guó)變電站正在一步步的改進(jìn)，向數(shù)字化發(fā)展，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定了重要作用。這就要求對(duì)于數(shù)字化變電站的建設(shè)，我們必須不斷完善、不停創(chuàng)新，使其能夠更好的適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。

[1]謝文平.數(shù)字化變電站的設(shè)計(jì)與運(yùn)行所面臨的問(wèn)題探討[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013，34：25～26.

[2]侯佳偉.數(shù)字化變電站設(shè)計(jì)、運(yùn)行中面臨的問(wèn)題[J].科技致富向?qū)В?014，11：151.

[3]張冬冬.數(shù)字化變電站設(shè)計(jì)運(yùn)行存在的問(wèn)題[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016，05：123～124.

TM63

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1004-7344（2016）25-0087-02

2016-8-17