變電站一次設(shè)備數(shù)字化特征和實(shí)現(xiàn)

唐龍波 沈軍云

摘 要： 變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，變電站一次設(shè)備也有了在數(shù)字化條件下工作的可能?；诖?，本文試分析變電站一次設(shè)備數(shù)字化特征以及其實(shí)現(xiàn)，并結(jié)合實(shí)際情況給出上述具體內(nèi)容，包括相關(guān)設(shè)備高度自動化、較強(qiáng)信息收集能力的特征，以及利用高新技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)字化等，旨在通過分析完善相關(guān)理論，更好的指導(dǎo)于實(shí)際工作。

關(guān)鍵詞： 變電站；一次設(shè)備；數(shù)字化；高新技術(shù)

前言：一次設(shè)備是指直接用于電能生產(chǎn)和使用的電氣設(shè)備，變電站中，變壓器、電流互感器、電壓互感器、高壓開關(guān)、低壓開關(guān)等均屬于一次設(shè)備的范疇?，F(xiàn)代科技的發(fā)展使得智能化成為了電力系統(tǒng)各類工作的主要趨勢，變電站的一次設(shè)備同樣可以進(jìn)行智能化改造。分析變電站一次設(shè)備的智能化，可以將其數(shù)字化特征和實(shí)現(xiàn)作為出發(fā)點(diǎn)，了解相關(guān)內(nèi)容，為后續(xù)具體工作的開展和優(yōu)化提供支持。

1.變電站一次設(shè)備數(shù)字化特征

變電站一次設(shè)備數(shù)字化特征包括多個方面，如高度自動化、高可操作性、實(shí)時監(jiān)測能力、較強(qiáng)信息收集能力等，這些特征也可以看做是對變電站一次設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化改造的原因所在。

1.1高度自動化

高度自動化是指在數(shù)字化條件下，變電站一次設(shè)備可以依據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際工作狀況對自身進(jìn)行調(diào)節(jié)，使自身既能滿足工作要求，也能處于較好的工作狀態(tài)中，不會過負(fù)荷運(yùn)行。如過流保護(hù)器、過壓保護(hù)器以及廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的智能開關(guān)等，智能開關(guān)可以根據(jù)實(shí)際工作情況自主開閉，當(dāng)線路出現(xiàn)短路等異常時，智能開關(guān)可以根據(jù)傳感器收集到信息甄別危險情況，閉合開關(guān)，避免危險事故發(fā)生，也能延長設(shè)備的使用壽命。

1.2高可操作性

高可操作性是指變電站一次設(shè)備具有良好的交互能力，在數(shù)字化條件下，人員可以通過人機(jī)交互等方式進(jìn)行指令下達(dá)，設(shè)備能夠快速做出反應(yīng)，從而避免傳統(tǒng)模式下手動復(fù)雜操作的麻煩，也降低了工作的危險性。該特征的核心是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)備的控制以數(shù)字化方式呈現(xiàn)在計算機(jī)系統(tǒng)中，利用有線線路作為信息傳輸?shù)拿浇?，操作高效快捷。此外，?shù)字化的變電站一次設(shè)備還可以同其他的設(shè)備進(jìn)行參數(shù)交換，這些交換甚至能在無線狀態(tài)下進(jìn)行，進(jìn)一步提升了設(shè)備的可操作性。

1.3實(shí)時監(jiān)測能力

實(shí)時監(jiān)測能力是指數(shù)字化的變電站一次設(shè)備具有自我監(jiān)測功能，能夠?qū)崟r監(jiān)測自身以及系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并在危險臨近或者發(fā)生時發(fā)出警報。該能力依托于智能系統(tǒng)，以傳感器和單片機(jī)等作為核心。在實(shí)際工作中，一次設(shè)備利用傳感器對自身和系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測以及診斷，所獲取的信息可以直接反饋至調(diào)度決策系統(tǒng)，工作人員能夠及時了解系統(tǒng)情況，設(shè)備自身也能進(jìn)行應(yīng)急處理，避免危險發(fā)生。

1.4較強(qiáng)信息收集能力

數(shù)字化一次設(shè)備往往具有收集信息和存儲信息的能力，對于某些需要重點(diǎn)關(guān)注的信息，如變壓器溫度、輸電量等，設(shè)備可以在工作的同時不間斷進(jìn)行收集和存儲。如果系統(tǒng)建有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型以及通信平臺，這些信息還可以進(jìn)行實(shí)時傳輸和分析，人員可以根據(jù)信息情況了解設(shè)備和系統(tǒng)狀況，長期工作生成的大數(shù)據(jù)也能夠用于地區(qū)級別的電力工作調(diào)整，短期工作的數(shù)據(jù)則能夠?yàn)樵O(shè)備的運(yùn)行、管理、風(fēng)險預(yù)警以及檢修等工作提供依據(jù)[1]。

2.變電站一次設(shè)備數(shù)字化實(shí)現(xiàn)

變電站一次設(shè)備數(shù)字化實(shí)現(xiàn)的途徑主要有三個，即對原有設(shè)備進(jìn)行改造、進(jìn)行新式設(shè)備的應(yīng)用以及高新技術(shù)的融合，具體內(nèi)容如下：

2.1原有設(shè)備的改造

目前變電站的大部分設(shè)備仍具有較好的工作性能，能夠滿足一般工作的需求，對其進(jìn)行數(shù)字化改造可以避免整體更換造成的大量資金消耗。以變壓器溫度監(jiān)測系統(tǒng)為例，傳統(tǒng)變壓器的溫度無法得到有效監(jiān)測，即便其內(nèi)部存在銹蝕、電阻增加等情況也無法被察覺?，F(xiàn)代技術(shù)條件下，可以對其進(jìn)行數(shù)字化改造，將監(jiān)控設(shè)備以并聯(lián)方式連接在變壓器的工作線路中，并通過變壓處理避免設(shè)備被高電壓、電流燒毀，以高溫傳感器監(jiān)測變壓器金屬內(nèi)芯溫度，系統(tǒng)隨著變壓器工作啟動，且可以獨(dú)立工作，便于隨時了解變壓器的溫度情況，并為人員提供數(shù)據(jù)，進(jìn)行必要的故障維修。

2.2新式設(shè)備的應(yīng)用

變電站中的部分設(shè)備無法進(jìn)行數(shù)字化改造，這些設(shè)備需要更換，如高低壓開關(guān)等。以過流保護(hù)開關(guān)為例，傳統(tǒng)模式下，當(dāng)系統(tǒng)的電流值過大時，開關(guān)的保險絲會被熔斷，系統(tǒng)工作也因此中斷，雖然具有保護(hù)能力，但并不完善，更換智能開關(guān)則有利于解決這一問題。智能開關(guān)操縱兩條并聯(lián)的線路，其中A線路為工作線路，B線路為備用線路。假定過流情況是由于工作線路發(fā)生短路導(dǎo)致的，智能開關(guān)可以在電流異常的情況下，快速切斷A線路，并將B線路投入使用，由于兩條線路是并聯(lián)存在的，A線路的異常不會影響B(tài)線路工作，而快速的切換也能保證線路的正常工作不受影響[2]。

2.3高新技術(shù)的融合

變電站一次設(shè)備數(shù)字化實(shí)現(xiàn)，離不開高新技術(shù)的支持，在原有設(shè)備改造、新設(shè)備應(yīng)用的情況下，還需要一些高新技術(shù)使各類設(shè)備連為一體、有序工作。如通信技術(shù)，傳統(tǒng)模式下的變電站一次設(shè)備不存在通信的需求，而數(shù)字化模式下，由于設(shè)備在進(jìn)行本職工作的同時還要進(jìn)行監(jiān)測、數(shù)據(jù)收集、信息傳輸，如果沒有通信作為支持，上述工作是無法進(jìn)行的。變電站存在較強(qiáng)的電磁場，因此一般采用有線通信的方式保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行?，人員利用光纖或者金屬線路將設(shè)備和輸出結(jié)構(gòu)連為一體，并設(shè)定傳輸程序，設(shè)備在完成信息收集后，即會將信息沿線路進(jìn)行傳輸，實(shí)現(xiàn)有效通信。

總結(jié)：通過分析變電站一次設(shè)備數(shù)字化特征和實(shí)現(xiàn)，了解了相關(guān)基本內(nèi)容。總體來看，變電站一次設(shè)備數(shù)字化特征包括高度自動化、高可操作性、實(shí)時監(jiān)測能力、較強(qiáng)信息收集能力四個方面，變電站一次設(shè)備數(shù)字化可通過原有設(shè)備的改造、新式設(shè)備的應(yīng)用、高新技術(shù)的融合實(shí)現(xiàn)。后續(xù)工作中，應(yīng)用相關(guān)理論有助于深入了解變電站一次設(shè)備數(shù)字化特征并推動其實(shí)現(xiàn)?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]陷興，喬斌，張本宇. 變電站一次設(shè)備數(shù)字化特征和實(shí)現(xiàn)[J]. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2014，4（20）：94-96.

[2]黃沐鵬. 數(shù)字化智能變電站中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動雙測控的措施研究[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，（33）：203.