智能變電站的發(fā)展前景展望

沈祥

摘 要 伴隨著社會的不斷發(fā)展與進(jìn)步，各行各業(yè)對電力的需要量在逐漸增大，對電力系統(tǒng)的要求更高，加強(qiáng)電力系統(tǒng)的建設(shè)成為當(dāng)前的重要任務(wù)。目前，我國存在能源短缺的情況，為了順應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，提高能源的利用率，發(fā)掘新能源，應(yīng)強(qiáng)調(diào)對電力系統(tǒng)的不斷突破與創(chuàng)新，實現(xiàn)變電站的智能化建設(shè)，將現(xiàn)代智能化技術(shù)與變電站進(jìn)行緊密的結(jié)合，以提高變電站運行的高效性，其發(fā)展前景廣闊。為此，本文就智能變電站的發(fā)展前景進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞 智能變電站；發(fā)展；展望

中圖分類號 TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）172-0258-01

科學(xué)技術(shù)、信息技術(shù)發(fā)展的今天，智能化技術(shù)已成為新時代的“寵兒”，被廣泛的應(yīng)用到各個領(lǐng)域，當(dāng)然，電力系統(tǒng)也不例外。智能變電站的成功構(gòu)建，標(biāo)志著我國的電力系統(tǒng)進(jìn)入了一個嶄新的階段，運用現(xiàn)代更為先進(jìn)、集成、可靠、環(huán)保的智能化設(shè)備來參與工作，實現(xiàn)對信息的采集、分析與處理，更能達(dá)到測量、保護(hù)、檢測與計量等高難度的任務(wù)，能實現(xiàn)對變電站功能的高效發(fā)揮，使得變電站變得更為高級、智能，應(yīng)用效果更佳。

1 智能變電站的基本概述

1.1 智能變電站的概念

智能變電站是現(xiàn)代智能化技術(shù)與電力行業(yè)不斷發(fā)展的重要結(jié)晶，對于電力行業(yè)來說是一項偉大的進(jìn)步。智能變電站聚集了信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、輸配電技術(shù)以及通信技術(shù)，形成了一個新的智能化控制體系[ 1 ]，相較于傳統(tǒng)的變電站有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。智能變電站是借助具有集成、環(huán)保、先進(jìn)的智能化設(shè)備來實現(xiàn)信息共享，并能實現(xiàn)對信息的自動化收集、分析與整合，還具備保護(hù)、測量、控制、計量與檢測等功能，能實現(xiàn)對電網(wǎng)系統(tǒng)的全面監(jiān)控與智能化調(diào)節(jié)，使得整個變電站系統(tǒng)變得更加高級與完善。智能化變電站的運行，其主要特征表現(xiàn)為基于IEC61850自動化系統(tǒng)與一次設(shè)備智能化系統(tǒng)。

1.2 智能變電站的主要特征

其一，可靠性。相較于傳統(tǒng)的變電站，智能變電站在工作效率、數(shù)據(jù)處理、集成性以及環(huán)保等方面更具優(yōu)勢，且更具先進(jìn)性，能節(jié)省大量的人力、物力與財力，其中可靠性是智能變電站被廣泛應(yīng)用的基本要求?？煽啃詷?biāo)志著變電站與站內(nèi)設(shè)備系統(tǒng)相對穩(wěn)定，能合理對抗外部的干擾，且保證變電站滋生具備足夠的診斷效果與自治性[ 2 ]，可實現(xiàn)對設(shè)備故障的有效預(yù)警和預(yù)防，一旦發(fā)生故障，智能變電站可在最短的時間內(nèi)做出反應(yīng)，降低故障所造成的損失，將對設(shè)備的損害程度降至最低。

其二，交互性。在變電站運行的智能化背景下，智能變電站應(yīng)及時為智能化電網(wǎng)提供準(zhǔn)確、可靠、實時的信息，以滿足電力系統(tǒng)的運行需求。為充分結(jié)合智能電網(wǎng)的需求，智能變電站在運行的過程中要采集足夠的信息，并強(qiáng)調(diào)信息的全面共享，且要與其他部分高級對象間形成良好的互動，旨在增強(qiáng)整個電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。

其三，集成性。智能變電站是一個技術(shù)的融合體，其實現(xiàn)了計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)等的高度融合，使得智能變電站系統(tǒng)變得更為先進(jìn)性[3]。智能變電站的成功構(gòu)建，其中還應(yīng)用到虛擬電廠技術(shù)與微網(wǎng)技術(shù)，使得在數(shù)據(jù)采集上更具實效性，使得數(shù)據(jù)采集工作變得更為簡單、便捷。通過多種技術(shù)的共同融合與集成，打造了更為完善的電網(wǎng)信息化平臺，通過該平臺能實現(xiàn)對電網(wǎng)系統(tǒng)的合理控制、實時監(jiān)控、智能化調(diào)節(jié)與制定決策等，為變電站的運行奠定了信息數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

其四，環(huán)保性。在智能變電站系統(tǒng)中，是將傳統(tǒng)的電纜進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將電纜更換為光纖，選擇耗能低的電子元件，并將傳統(tǒng)變電站中的充油式互感器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮邮交ジ衅鳌Ｔ诖诉^程中可看出，資源消耗問題得以解決，節(jié)省大量的能源消耗，能有效減少變電站工程建設(shè)所耗費的成本。與此同時，智能變電站的構(gòu)建，能適度減少噪音污染、輻射以及電磁污染和干擾，使得整個變電站的電磁環(huán)境得到不斷的優(yōu)化與凈化，大大增強(qiáng)了變電站的運行性能，進(jìn)而達(dá)到環(huán)保的效果。

2 智能變電站的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 硬件集成技術(shù)

以往的變電站在信息采集與整理上存在問題，主要是借助外圍的芯片與中央處理器共同配合而完成的任務(wù)，其中中央處理器包含著大量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的核算與邏輯處理很是關(guān)鍵，中央處理器性能變化會對功能的凸顯很是關(guān)鍵，會對質(zhì)量與速度產(chǎn)生很大的影響。在此方面，在中央處理器上主要以CPU或DSP為主[4]。但是，傳統(tǒng)的變電站在信息處理上存在問題，無法實現(xiàn)對信息的實時性處理，是現(xiàn)代智能化技術(shù)應(yīng)用過程中所存在的突出性問題。且CPU在運行的過程中，其中含有大量的硬件資源，無法滿足智能變電站的需求，致使很多資源被閑置，資源利用率不高，極易導(dǎo)致資源的嚴(yán)重浪費。操作系統(tǒng)是一個復(fù)雜的工程，其中涉及到大量復(fù)雜的信息，對嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行刪減時會耗費大量的時間，會無形之中增加失誤概率與系統(tǒng)的測試難度。

2.2 軟件構(gòu)件技術(shù)

在智能變電站運行過程中，軟件構(gòu)件是必備的，這些軟件可實現(xiàn)獨立工作，也可與其他構(gòu)件進(jìn)行搭配與組合，進(jìn)而形成一個完成的程序系統(tǒng)。軟件構(gòu)件技術(shù)主要是在粒度不同的條件下，對代碼開展封裝或組合，要執(zhí)行多個功能操作，及時為用戶提供重要的接口服務(wù)。對于軟件構(gòu)件來說，該項技術(shù)應(yīng)用的宗旨在于分而治之，實現(xiàn)了軟件構(gòu)件系統(tǒng)的不斷完善。在軟件構(gòu)件技術(shù)應(yīng)用的過程中，復(fù)用技術(shù)是重要的技術(shù)類型，選擇合適的構(gòu)件類型與構(gòu)件系統(tǒng)成為當(dāng)前亟待解決的關(guān)鍵問題。

2.3 信息管理存儲技術(shù)

信息管理存儲技術(shù)的應(yīng)用，主要是根據(jù)粒度細(xì)節(jié)、參數(shù)等進(jìn)行設(shè)計，強(qiáng)調(diào)信息處理的分層分布調(diào)用，旨在提升信息傳輸?shù)囊?guī)范性與可靠性。新時期，我國的電力系統(tǒng)在逐漸完善，國家電網(wǎng)得到了不斷的發(fā)展與進(jìn)步，智能電網(wǎng)成為現(xiàn)代電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)的重要目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)對電力系統(tǒng)的防護(hù)與安全管理變得異常重要。開展信息分層管理時，必須對信息進(jìn)行全面的評估與分析，根據(jù)信息等級來實現(xiàn)對信息的安全性管理，旨在提升電網(wǎng)信息化系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，以求達(dá)到最大程度上的信息安全管理與存儲。

3 智能變電站未來的發(fā)展前景

近些年來，我國的電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)入了嶄新階段，數(shù)字化技術(shù)、通信技術(shù)等的應(yīng)用，實現(xiàn)了變電站的智能化。隨著智能化技術(shù)的不斷普及，諸多城市都紛紛實現(xiàn)了電網(wǎng)建設(shè)的智能化。為了促進(jìn)電力行業(yè)的全面發(fā)展，應(yīng)立足于長遠(yuǎn)角度，對未來智能變電站的建設(shè)提出合理化的意見。

其一，應(yīng)制定嚴(yán)格的智能變電站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，遵循IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，將該標(biāo)準(zhǔn)與智能變電站技術(shù)的重要理論知識點相結(jié)合；其二，將以太網(wǎng)技術(shù)作為重要前提，開展深度的研究與設(shè)計，借助以太網(wǎng)來實現(xiàn)對變電站通信平臺的架構(gòu)；其三，對電子互感器技術(shù)進(jìn)行不斷的升級與優(yōu)化，制定科學(xué)的技術(shù)方案，為后續(xù)智能變電站的運行提供條件；其四，優(yōu)化智能調(diào)度技術(shù)，以更高等級的應(yīng)用為重要目標(biāo)，以提升技術(shù)的實用價值。

4 結(jié)論

綜上所述，智能變電站的成功構(gòu)建，對于我國電力系統(tǒng)中的變電站來說是一項重大的突破，借助智能化技術(shù)平臺實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的合理支配，相較于傳統(tǒng)的變電站優(yōu)勢明顯，且運行效率高。智能變電站是采用光纖通信的方式，用其來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電纜，同時應(yīng)用智能化系統(tǒng)來控制電能消耗，根據(jù)溫度、光照程度來設(shè)定照明的亮度，能大大減少電能的損耗，進(jìn)而達(dá)到環(huán)保的效果。

參考文獻(xiàn)

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[2]茍旭丹.新一代智能變電站技術(shù)的研究應(yīng)用與發(fā)展[J].四川電力技術(shù)，2015（2）：89-94.

[3]盧卓群，陳祝新，王濤.智能變電站原理分析及發(fā)展前景預(yù)測[J].東北電力技術(shù)，2016（3）：13-15.

[4]李皓，胡雪菁.淺談智能電網(wǎng)和智能變電站的技術(shù)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2012（23）：135-136.