智能變電站技術(shù)與應(yīng)用

蘇正華

摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展與進(jìn)步，數(shù)字化、智能化的變電工程越來(lái)越多，作為智能電網(wǎng)建設(shè)的焦點(diǎn)，智能變電站在電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的基礎(chǔ)支撐下，依據(jù)相關(guān)的電網(wǎng)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施了智能變電站規(guī)范化的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步明確了智能變電站的建設(shè)方向。

關(guān)鍵詞：智能變電站；技術(shù)應(yīng)用；標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）19-0177-01

我國(guó)的電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模在近幾年得到快速發(fā)展與擴(kuò)大，不僅呈現(xiàn)出了信息化、智能化的建設(shè)發(fā)展態(tài)勢(shì)，還進(jìn)一步滿足了各行各業(yè)的電力需求，因此也促進(jìn)了智能變電站技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的推廣應(yīng)用。

1 智能變電站的基本特征

智能變電站的發(fā)展代表著變電站新技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展方向，同時(shí)也是智能電網(wǎng)的重要組成部分。它是通過(guò)充分利用IEC61850與智能變電站的新特征而實(shí)現(xiàn)的變電站內(nèi)部智能設(shè)備之間進(jìn)行的信息共享與互聯(lián)互通操作，其主要是由電子互感器、智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備進(jìn)行分層構(gòu)建。所謂分層，是指目前普遍采用的三層一網(wǎng)結(jié)構(gòu)，即站控層、間隔層、設(shè)備層、以太網(wǎng)（IEC61850）。首先，站控層與間隔層的設(shè)備模型與通信接口，基于IEC61850的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面支持，通過(guò)開放協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的二次功能；其次，設(shè)備層已采用電子互感器逐步北側(cè)安倍常規(guī)的電流電壓互感器，通過(guò)合并單元接入設(shè)備裝置中；最后，由光纖連接替代了電纜連接進(jìn)行一次和二次設(shè)備的連接。正是以上技術(shù)的不斷改進(jìn)為智能變電站提供了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，也由此確保了智能變電站運(yùn)行的安全性與可靠性。

2 現(xiàn)代智能變電站技術(shù)的應(yīng)用（如圖1）

2.1 智能型一次變電裝置

現(xiàn)代化的電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)步入了智能變電站技術(shù)應(yīng)用階段，不僅使用了智能型的高壓變電裝置，同時(shí)也完善了智能化的電網(wǎng)建設(shè)。通過(guò)智能型傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)與工作情況，高效合理地控制電力裝置的整體運(yùn)行，可以解決自動(dòng)化裝置中的各種故障問(wèn)題。同時(shí)在智能變電站技術(shù)得到進(jìn)一步推廣應(yīng)用的過(guò)程中，還優(yōu)化并改善了一次設(shè)備裝置，這不僅完成了電力裝置運(yùn)行管理與檢測(cè)的一體化建設(shè)，同時(shí)還通過(guò)采用斷路器的高壓連接設(shè)計(jì)，達(dá)到了智能電網(wǎng)分層操控裝置的信息控制與融合。同時(shí)，因一次設(shè)備具有智能化、小型化的應(yīng)用特點(diǎn)，減小了變電站的集控室面積，但卻使測(cè)量精度得到了大幅度提升。

2.2 高級(jí)的變電功能

2.2.1 智能化報(bào)警裝置

現(xiàn)代化的智能變電站技術(shù)應(yīng)用中，進(jìn)行了智能化的報(bào)警裝置安裝，這是一套智能型的分析決策系統(tǒng)程序，這套系統(tǒng)程序不僅可以在較短的時(shí)間范圍內(nèi)完成變電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)分析與決策，還能對(duì)運(yùn)行故障進(jìn)行有效分析，這既能提升智能變電站在出現(xiàn)故障報(bào)警時(shí)的精準(zhǔn)性，同時(shí)也有效控制了智能變電站產(chǎn)生故障誤報(bào)的機(jī)率。并且綜合信號(hào)的強(qiáng)弱程度，利用分析決策系統(tǒng)對(duì)智能型變電站所發(fā)生的故障級(jí)別進(jìn)行有效的分析和判定，再與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相互配合，確定故障發(fā)生的所在位置，針對(duì)智能變電站所發(fā)生的故障問(wèn)題實(shí)行合理的分析及決策，并能快速地提供數(shù)據(jù)的來(lái)源，發(fā)布變電站故障的相關(guān)信息，提供專業(yè)性的檢修與維護(hù)意見，明確智能變電站所產(chǎn)生的故障級(jí)別。專業(yè)技術(shù)工作人員對(duì)智能變電站所顯示的故障信息尤其關(guān)注，會(huì)與變電站的實(shí)際運(yùn)行狀況相結(jié)合，建立間接的報(bào)警體系，從而實(shí)現(xiàn)智能變電站的定時(shí)報(bào)警功能。

2.2.2 線路故障的管理

智能變電站通過(guò)數(shù)據(jù)收集技術(shù)，不僅能夠獲得信息源數(shù)據(jù)，同時(shí)擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能。并且，智能變電站通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)模型聯(lián)合在線處理技術(shù)應(yīng)用，構(gòu)建了故障與狀態(tài)的檢測(cè)系統(tǒng)程序，通過(guò)相關(guān)技術(shù)工作人員進(jìn)一步在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)輸入相應(yīng)的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，可以對(duì)變電站的工作狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)而有效的監(jiān)控與評(píng)價(jià)。

2.2.3 變電的裝置監(jiān)測(cè)

智能變電站通過(guò)計(jì)算機(jī)的終端裝置，使得變電站控制系統(tǒng)的建設(shè)得到完善，對(duì)變電站裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，不僅可以隨時(shí)接收智能化變電站裝置的工作信號(hào)及工作時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)，還能對(duì)變電站裝置的輸入與輸出情況進(jìn)行科學(xué)有效的檢測(cè)，信號(hào)采集過(guò)程中不僅能夠篩選掉大量無(wú)用的數(shù)據(jù)，還能有效提升變電站工作狀態(tài)的監(jiān)控成效。對(duì)于受條件限制而無(wú)法達(dá)到全面監(jiān)測(cè)的智能變電站，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)關(guān)鍵性設(shè)備進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。

2.3 數(shù)字通信的統(tǒng)一同步

智能變電站在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于合并單元發(fā)生間隔抖動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)通信失步現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)生錯(cuò)誤的保護(hù)運(yùn)作，電子互感器被應(yīng)用于智能變電站的建設(shè)中，它不僅能夠使變電站系統(tǒng)獲得良好的數(shù)字化保護(hù)，還能利用合并單元對(duì)變電站運(yùn)行信息進(jìn)行科學(xué)的分發(fā)與收集。變電站系統(tǒng)中一般會(huì)包含有多個(gè)電子互感器，它不僅會(huì)對(duì)主變壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)保護(hù)，還能通過(guò)采用時(shí)鐘同步裝置，與衛(wèi)星時(shí)間保持同步，繼而通過(guò)冗余技術(shù)的應(yīng)用，還可以有效消除時(shí)鐘切換時(shí)產(chǎn)生的抖動(dòng)。

3 現(xiàn)代智能變電站技術(shù)的發(fā)展前景

我國(guó)當(dāng)前的變電站技術(shù)應(yīng)用正向著數(shù)字化與智能化的發(fā)展方向前進(jìn)，并基于統(tǒng)一通信標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建智能變電站的通信接口與模型，使變電站系統(tǒng)具有良好操作性能，同時(shí)還能通過(guò)多個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用，建立多方面的互通互聯(lián)。智能變電站強(qiáng)調(diào)的是信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化，以及信息共享標(biāo)準(zhǔn)化的全站式管理，同時(shí)還具有狀態(tài)可視化、結(jié)構(gòu)緊湊化、功能集成化等技術(shù)特征，因此被認(rèn)為是變電站發(fā)展歷程中的具有歷史意義的一次創(chuàng)新革命。未來(lái)的變電站建設(shè)將實(shí)現(xiàn)易擴(kuò)展、易升級(jí)、易維護(hù)、易改造等優(yōu)勢(shì)應(yīng)用特點(diǎn)，隨著現(xiàn)代化科技的快速發(fā)展與高效應(yīng)用，在構(gòu)建變電站安全生產(chǎn)系統(tǒng)時(shí)，不僅要有效地進(jìn)行變電站運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，避免出現(xiàn)影響系統(tǒng)安全的生產(chǎn)狀況，同時(shí)還要充分利用監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建，進(jìn)行多方位的即時(shí)性監(jiān)測(cè)，徹底解決傳統(tǒng)變電站監(jiān)控、分析、巡邏等集成問(wèn)題。在智能化電網(wǎng)運(yùn)行平臺(tái)的建設(shè)基礎(chǔ)上，建立網(wǎng)絡(luò)管理與視頻監(jiān)控系統(tǒng)有效連接，全面優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)智能變電站各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的綜合性分析，保持視頻監(jiān)控系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的相對(duì)獨(dú)立性，不僅能快速全面地顯示報(bào)警信息，同時(shí)還能提供相應(yīng)的決策參數(shù)，使未來(lái)智能變電站擁有全面而完善的技術(shù)應(yīng)用，由此促進(jìn)智能電網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)程。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)電網(wǎng)工程的建設(shè)進(jìn)程不斷加快，智能變電站也將得到進(jìn)一步的發(fā)展與騰飛，通過(guò)不斷地采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，并結(jié)合數(shù)字化、智能化的各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用，積極完善各項(xiàng)操作控制，使變電站的系統(tǒng)設(shè)置得到不斷的強(qiáng)化、優(yōu)化，進(jìn)而推動(dòng)智能變電站的快速發(fā)展。

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