智能變電站自動化系統(tǒng)一體化技術探討

彭錦

摘要：智能電網(wǎng)作為當今世界能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展變革的最新前沿，在全球范圍內得到了廣泛認可和接受，世界主要發(fā)達國家紛紛把發(fā)展智能電網(wǎng)作為搶占未來低碳經(jīng)濟制高點的一項重要戰(zhàn)略措施，我國從2011年開始也進入了智能電網(wǎng)全面建設階段。智能變電站作為智能電網(wǎng)的技術支撐，既承接了各種新能源接入電網(wǎng)的需求，也集中體現(xiàn)了智能電網(wǎng)的技術特征，其一、二次設備技術的迅速發(fā)展，技術和產(chǎn)品創(chuàng)新實踐的活躍，對智能電網(wǎng)技術發(fā)展起到了重要的推動作用。

關鍵詞：智能變電站；自動化系統(tǒng)；一體化技術

在我國電力系統(tǒng)中，變電站作為最為核心的部分，直接影響到電網(wǎng)系統(tǒng)結構和輸電水平。近年來我國加快了智能變電站的建設，這有效的提升了變電站的自動化水平。而且自動化系統(tǒng)技術在智能變電站廣泛應用，不僅提高了變電站的準確性和電網(wǎng)系統(tǒng)運行的安全，而且使無人看守變電站成為現(xiàn)實。

1自動化技術在智能變電站中的應用意義

智能變電站是由先進的智能化設備構成，以互聯(lián)網(wǎng)通信技術為依托，高效傳輸變電站的各項數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集與測量，通過數(shù)據(jù)實現(xiàn)對變電站中故障的智能化分析，并給出解決意見。如果變電站發(fā)生故障，自動化系統(tǒng)會采取一定的措施“告知”工作人員，使工作人員能及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。數(shù)字化變電站強調的是過程，而智能變電站強調的則是目的。與傳統(tǒng)的變電站相比，智能變電站中的自動化系統(tǒng)能夠對整個變電站實施全過程監(jiān)控，減輕變電站的負荷，提升變電站的運行效率，進而提高電力公司的經(jīng)濟效益。因此，自動化系統(tǒng)在智能變電站中的有效運用，在推動我國電力系統(tǒng)與整個電網(wǎng)的發(fā)展中發(fā)揮著極其重要的作用。

2智能變電站的自動化系統(tǒng)結構

自動化技術運用于變電站的過程中，隨著智能電器的發(fā)展和廣泛運用，特別是智能開關與光電技術設備的運用，使智能變電站在自動化技術領域又邁出了重要的一步。在現(xiàn)如今的高壓和超高壓變電站中，測控、保護、故障錄波和其他相關的自動化設備，比如控制回路、A/D變換器和電光器件等都被分裂出來成為智能化一次設備的重要部分。同時，常規(guī)的保護和測控裝置被先進的數(shù)字化傳感器與控制回路等一次設備取代，逐步提高變電站的智能化水平和運行質量。而在中、小型變電站中，設計了小型化的保護裝置和控制裝置，并將其投入使用，使變電站各裝置的安裝不斷緊湊。

3智能變電站自動化系統(tǒng)一體化技術研究

3.1設計架構

如今變電站自動化系統(tǒng)中一次設備和二次設備都有其自身功能和作用，一次設備能夠更好實現(xiàn)一體化發(fā)展，而二次設備則能夠對系統(tǒng)進行分散控制，這兩項技術和工作內容已經(jīng)成為了未來電網(wǎng)發(fā)展的重要方向，將來變電站發(fā)展和建設中，將會嚴格按照標準化和智能化發(fā)展方向進行，因此完善的設計思想以及設立統(tǒng)一發(fā)展標準和規(guī)范要求嚴格，下面文章中介紹的變電站自動化控制系統(tǒng)主要是根據(jù)系統(tǒng)設計原則來將，通過對物理層以及邏輯層進行建設，按照一定結構將其分為變電站層、間隔層和過程層三層，物理架構定義為變電站層和設備層的兩層。

3.2設備層一體化實施路線探討

實際上，早在傳統(tǒng)變電站自動化系統(tǒng)時代，就已經(jīng)進行了有效的一體化方式實踐，那就是10（35）kV的保護測控一體化裝置的掛柜模式，解決了大量電纜進入主控制室的問題，大大節(jié)省了電纜、屏體和空間，使就地接線也清晰明確了，至今仍在傳統(tǒng)變電站領域占有一席之地，并獲得了業(yè)界的普遍接受和高度認可。由此可見，實施智能變電站設備層一體化實施技術方案是有歷史經(jīng)驗的，是技術上的延續(xù)和發(fā)展。

3.3設備防護構想

變電站設備有的在室內分布，還有很大一部分在戶外布置，但是外界環(huán)境變化較多，對設備存在著很大威脅，因而對于設備形成了一定影響，對維護和保養(yǎng)設備工作也形成了一定阻礙，因此，針對這種問題，相關人員可以在設備安置位置上設置簡易傘棚，這樣不僅能夠對設備進行保護，同時還能夠方便相關人員去進行維護和檢查。

3.4關鍵技術探討

3.4.1同步技術。在同步技術中，需要充分的利用互感器來確保智能變電站中各模塊中的時鐘保持同步性，在這種情況下，智能變電站才能保持正常的運行狀態(tài)。一旦時鐘達不到同步模式，則智能變電站自我保護則會打開，無法保證變電站的正常運行。當前智能變電站為了確保時鐘的一致性，則充分的結合了GPS，以此來實現(xiàn)同步技術。即在實際工作中，當對智能變電站通電后，則由GPS提供準確時間，使變電站內的時間與GPS時間保持同步，一旦這個過程中時鐘無信號時，同步裝置則會進入到自動切換模式，利用備用GPS來確保變電站時鐘的監(jiān)控。因此當前智能變電自動化系統(tǒng)中，在GPS與同步技術有效結合下，能夠有效的保證時鐘的同步，確保自動化系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行。

3.4.2電子互感器技術。在智能變電站的相關系統(tǒng)技術中，電子互感器一般有著不同的原理設計，比如電子互感器的合并單元和遠端模塊就是采用獨立的雙套系統(tǒng)進行的相關設計。如采用羅氏原理和傳統(tǒng)的電子互感器技術進行不同層次的側重數(shù)據(jù)收集，羅氏原理的電壓電流互感器側重于研究智能組件的配合對智能變電站整體保護的影響，二傳統(tǒng)的電子互感器則著重于各種只能配件對于主變壓器的相關數(shù)據(jù)影響。電子互感器技術的智能開關技術是數(shù)字化較為徹底的部分，比如說通過變壓器內部的一些預設的繞組光纖的測溫設備進行控制。

綜上所述，隨著我國智能變電站自動化系統(tǒng)發(fā)展規(guī)模的不斷擴大，電網(wǎng)運行中所收集或需要的數(shù)據(jù)越來越多。目前，智能變電站自動化系統(tǒng)正朝著智能化、持續(xù)化的方向發(fā)展，為了進一步提高智能變電站自動化系統(tǒng)運行的效率，需采取一系列有效可靠的控制措施，以保障智能變電站自動化系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。