智能變電站技術(shù)應(yīng)用研究

國網(wǎng)安徽省電力公司池州供電公司 周明恩 劉根寶

智能變電站技術(shù)應(yīng)用研究

國網(wǎng)安徽省電力公司池州供電公司 周明恩 劉根寶

作為現(xiàn)代電網(wǎng)中極為重要的電力設(shè)備，變電站一直都是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中必不可少的重要組成設(shè)備，同時也連接著國家電力系統(tǒng)與用戶，是二者之間相互聯(lián)系的重要紐帶。隨著社會的飛速發(fā)展，對電力的需求也是與日俱增，并隨著科學技術(shù)的發(fā)展發(fā)生了巨大的變化。特別是在現(xiàn)代信息科技發(fā)展的推動下，促使智能變電站技術(shù)的產(chǎn)生，并得到了廣泛的應(yīng)用，極大的促進了國家電網(wǎng)電力實業(yè)的發(fā)展。

智能變電站；技術(shù)；研究

作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)中一項新技術(shù)，智能變電站最大的特征就是“智能化”，面對當下高效率和低能耗的基本政策，電力部門要堅持科學發(fā)展觀這一基本國策，同時也要為建設(shè)節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的基本發(fā)展要求。為了保證電力系統(tǒng)能夠正常運行并保障運行安全和穩(wěn)定，是電力系統(tǒng)能夠為社會發(fā)展提供穩(wěn)定可靠持久的動力來源，智能變電站技術(shù)發(fā)揮了巨大的作用。伴隨著現(xiàn)代社會的高速發(fā)展，智能變電站技術(shù)的運用極大的滿足了現(xiàn)代社會對于電力能源的需求。

1.智能變電站技術(shù)的基本概念

關(guān)于什么是智能變電站，國家電網(wǎng)通過頒布《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》對其進行了解釋：智能變電站指的是通過使用技術(shù)先進可靠、節(jié)能環(huán)保且集成化程度高的智能化設(shè)備，使整個變電站實現(xiàn)信息平臺的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、標準化，提高了變電站在信息處理上的工作效率，通過高速運行的互聯(lián)網(wǎng)信息通信平臺對數(shù)據(jù)進行傳輸，并自動完成信息的收集、控制、保護以及計算等功能，同時通過對實際需要進行電網(wǎng)自動控制、調(diào)節(jié)以及在線輔助分析、互相協(xié)同等一些高級功能的運用，使變電站能夠更好地和鄰近變電站、控制中心以及調(diào)度中心等部門進行互動[1]。

2.現(xiàn)代智能變電站的功能

第一，智能變電站的基本功能。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，智能變電站承擔著所處區(qū)域的電力集中控制責任，主要對電力調(diào)度控制中心、運行維護中心以及本地電力監(jiān)控中心進行遙控和調(diào)度的控制發(fā)出指令，同時智能變電站也可以根據(jù)實際監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視到的變電站工作信息，對全站的運行信息進行安全校對，自動完成對變電站的運行控制工作。智能變電站可以通過對整個變電站的運行數(shù)據(jù)和工作信息進行分析和處理，使在線監(jiān)測電力能源質(zhì)質(zhì)量得以成為現(xiàn)實，保證了對電力能源質(zhì)量進行評估、治理、電力調(diào)度和電網(wǎng)運行狀態(tài)所需數(shù)據(jù)的準確和可靠性。配置便捷的智能變電站可以更好地進行互聯(lián)網(wǎng)配置、運行監(jiān)督和電力系統(tǒng)維護工作，并且具有在對所有的互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點的工作運行情況進行監(jiān)控和警告功能，以及在防止病毒傳播和進行嵌入式防御能力[2]。智能變電站技術(shù)的運用可以更加徹底的實現(xiàn)對整個變電站的控制，能有效降低由于電氣錯誤操作閉鎖裝置而導(dǎo)致的損失，通過對變電站的一次、二次設(shè)備進行互聯(lián)網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)改造，使得變電站能夠更好地對斷路器、刀閘等處在不同位置的一次設(shè)備的工作狀態(tài)進行監(jiān)控，同時也實現(xiàn)了一次設(shè)備在通電、斷電、接地三種工作狀態(tài)的拓撲變化計算，以實現(xiàn)自動防止錯誤操作。

第二，智能變電站通過收集主要的變壓器、開關(guān)以及刀閘等設(shè)備的工作狀態(tài)信息，實現(xiàn)設(shè)備工作狀況的可視化，并將這種可視化狀態(tài)進行展示，同時向上級調(diào)度控制系統(tǒng)傳遞本站設(shè)備的工作狀況，可以隨時對變電站中的一次設(shè)備進行工作狀態(tài)監(jiān)視，保證了對變電站進行全壽命周管理工作能夠得到可靠地基本信息。智能變電站技術(shù)通過對整個變電站進行故障信息分析，使變電站在故障和報警信息的分類過濾保存得以實現(xiàn)，最終實現(xiàn)對整個變電站進行工作狀態(tài)的在線分析和管理。智能變電站技術(shù)在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，可以通過收集各個工作狀態(tài)信息，為值員工提供自動調(diào)度運行出現(xiàn)的故障分析報告并提供完善的故障解決方案，方便工作人員能夠以較快的速度對故障發(fā)生的原因進行分析并及時實施相應(yīng)措施。同時通過對變電站設(shè)備故障信息進行全面的分析和決策，將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息直接提供給人工數(shù)據(jù)分析部門，并對電網(wǎng)系統(tǒng)的故障信息數(shù)據(jù)源進行分析和判斷，通過以簡明的可視化圖像向人們展示系統(tǒng)對故障的分析結(jié)果。智能變電站通過對變電站的信息進行收集、處理和做出判斷，滿足變電站的區(qū)域電力調(diào)度工作，使變電站中各個裝置之間進行協(xié)調(diào)工作得以實現(xiàn)，以滿足不同運行情況的需要。智能變電站技術(shù)通過對變電站的實際工作情況進行分析，使用科學的數(shù)理算法并結(jié)合其他手段，使電網(wǎng)的調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)安全且經(jīng)濟運行，并保證了變電站的控制功能得到優(yōu)化。

3.智能變電站應(yīng)用中的核心技術(shù)

第一，互聯(lián)網(wǎng)信息化。通過對智能變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行開放式分層設(shè)計，使整個系統(tǒng)實現(xiàn)“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)的形成，即整個變電站在數(shù)據(jù)發(fā)送和接受方面實現(xiàn)了數(shù)字化、信息化和智能化[3]。變電站控制層次設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)連接著全站各層次的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并通過MMS、GOOSE 層次進行互聯(lián)網(wǎng)共同運行，使變電站控制層與下屬各層設(shè)備之間的信息實現(xiàn)及時的交換和共享。在對過程層與間隔層以及過程設(shè)備進行互聯(lián)網(wǎng)連接，互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的選擇要對互聯(lián)網(wǎng)傳輸速度和效率進行綜合考慮，以保證繼電保護的速度和可靠性要求能夠得到有效保障，使間隔層與過程層次工作設(shè)備之間信息交換和共享能夠?qū)崟r進行得以成為現(xiàn)實。變電站控制層設(shè)備在智能變電站技術(shù)的幫助下，可以通過變電站的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系到上級調(diào)度主站的電力調(diào)度系統(tǒng)，使各個下層變電站能夠及時上傳相關(guān)電力數(shù)據(jù)信息。

第二，智能變電站技術(shù)的應(yīng)用使原來許多電網(wǎng)系統(tǒng)功能分散的情況得以實現(xiàn)高度集成，電網(wǎng)功能的集成化使智能變電站技術(shù)的最大特點。集成化五防涵蓋了傳統(tǒng)五防系統(tǒng)的全部功能，且配置靈活，既可以單獨配置，也可以與其他裝置集成配置，集成化五防技術(shù)作為智能變電站中監(jiān)控系統(tǒng)的高級功能，其已經(jīng)省去了傳統(tǒng)五防系統(tǒng)的圖像與數(shù)據(jù)的對照環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠。智能變電站技術(shù)也使IEC61850標準的控制順序?qū)崿F(xiàn)了集成化，通過順序控制技術(shù)使操作過程程序化，可以更好地對防誤邏輯進行分析和檢查，并通過進行軟壓板的投退以和定值區(qū)間的切換，實現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和保護系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的集成化，同時也使監(jiān)視控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與自變電站故障信息系統(tǒng)的集成化，并運用統(tǒng)一標準的IEC61850 規(guī)范與整個變電站的二次設(shè)備建立信息通信，保證IEC61850方式與故障信息處理系統(tǒng)進行實時數(shù)據(jù)信息共享。

作為現(xiàn)代電網(wǎng)中極為重要的電力設(shè)備，變電站一直都是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中必不可少的重要組成設(shè)備，同時也連接著國家電力系統(tǒng)與用戶，是二者之間相互聯(lián)系的重要紐帶。隨著社會的飛速發(fā)展，對電力的需求也是與日俱增，并隨著科學技術(shù)的發(fā)展發(fā)生了巨大的變化。綜上所述，在對智能變電站技術(shù)進行具體的規(guī)劃建設(shè)時，施工單位結(jié)合實際情況，制定出周密的施工計劃，同時要針對特殊情況做出相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，以便對各種緊急狀況能夠做出及時的反應(yīng)，保證智能變電站能的施工作業(yè)能夠順利進行，并為工程提供有效的施工建設(shè)措施，合理利用新技術(shù)和新材料，保證智能變電站的施工建設(shè)能夠達到預(yù)期標準。同時我們也可以通過上文的論述中看出，智能變電站技術(shù)的應(yīng)用及其廣泛，當前的智能變電站技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了二次電纜的數(shù)據(jù)傳輸功能，但這并不表示智能變電站技術(shù)的發(fā)展終止，這也說明了我們對智能變電站技術(shù)在實際運用方面的不成熟。隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，電力資源的需求與日俱增，科技的分速發(fā)展，推動著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，使得智能變電站技術(shù)日益成熟和完善，將為社會的發(fā)展提供持久可靠的動力來演。

[1]苗新軍,王鋒,魏勇,馬晨曦. 智能變電站技術(shù)應(yīng)用研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2015,2(04):89-90+93.

[2]卜少明.智能變電站關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用與研究[J].電工文摘,2016,1(03):8-10.

[3]門強. 智能變電站技術(shù)及應(yīng)用研究[J].科技廣場,2015,1(10):72-75.