變電站技術(shù)特點分析

鄭國英 趙珂明

【摘 要】在工業(yè)革命的發(fā)展引導(dǎo)下，電力產(chǎn)業(yè)逐漸成為我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚闹匾M成部分，通過對電力的應(yīng)用，極大程變的提高了我們的生活水平和生活質(zhì)量，逐漸成為與我們每個人都息息相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)。在電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，變電站起到了至關(guān)重要的作用，而智能變電站是指在變電站的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的技術(shù)手段，實現(xiàn)變電站的信息數(shù)字化、操作智能化等諸多目標(biāo)的智能化現(xiàn)代變電站。

【關(guān)鍵詞】智能變電站；技術(shù)；特點

一、智能變電站與數(shù)字化變電站的區(qū)別

（一）智能變電站

智能變電站由《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》可知，我國的智能變電站是采用先進(jìn)、可靠、集成和環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和檢測等基本功能，同時，具備支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互動等高級功能的變電站。在科學(xué)技術(shù)的不斷推動下，智能變電站逐步具有集成一體化和信息標(biāo)準(zhǔn)化的特點。在設(shè)計和建設(shè)智能變電站的過程中，需要遵循的原則之一便是統(tǒng)一性原則。只有按照標(biāo)準(zhǔn)的“三道防線”的要求，滿足我國電網(wǎng)三級安全穩(wěn)定的主要標(biāo)準(zhǔn)，才能使我國的繼電保護具有更好的選擇性和靈敏性。在高壓設(shè)備運行期間，智能變電站能夠起到有效歸集各環(huán)節(jié)電力傳輸信息的作用，從而高效地完成信息采集工作，并將數(shù)據(jù)包傳送至智能電網(wǎng)的中心工作區(qū)，實現(xiàn)保護設(shè)備的有效性和邏輯性，從而滿足我國電力行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在變電站運行過程中可以發(fā)現(xiàn)，與數(shù)字化變電站相比。智能變電站更具先進(jìn)性。智能變電站的主要特點就是智能化，與之不同的是，我國的智能電網(wǎng)是高級智能技術(shù)和設(shè)備的結(jié)合，更有利于我國電網(wǎng)的發(fā)展。[1]

（二）數(shù)字化變電站

數(shù)字化變電站主要是由智能化設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化次設(shè)備按照次和結(jié)構(gòu)體系分層次構(gòu)建而形成的能夠?qū)崿F(xiàn)變電站電氣設(shè)備信息的共享。數(shù)字化變電站的出現(xiàn)使傳統(tǒng)變電站中信息的采集、傳輸、處理等都由過去的模擬形式轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息形式，并且還建立了與智能電網(wǎng)相適應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字化變電站技術(shù)是當(dāng)前我國智能變電站技術(shù)的基礎(chǔ)和支撐。

二、智能變電站的基本構(gòu)建模式

（一）智能變電站的構(gòu)架

智能變電站在系統(tǒng)層面的設(shè)計上要面向全站，要利用一些智能組件來協(xié)助處理變電站中各設(shè)備的運行信息，要以確保智能變電站以及電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行為前提，對各個電氣設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，讓它們實現(xiàn)多種功能的同時實現(xiàn)，其中這些功能包括采集運行電氣量、監(jiān)測與控制各設(shè)備的運行情況，促使二次電氣設(shè)備相關(guān)命令的執(zhí)行。

（二）智能化變電站的結(jié)構(gòu)模型

智能變電站的各項通信技術(shù)規(guī)范要以IEC61850為基礎(chǔ)，采用分層分布的方式，使變電站內(nèi)的一次設(shè)備與二次設(shè)備最大限度地實現(xiàn)信息共享與實際互操。當(dāng)前人們在進(jìn)行智能變電站設(shè)計時主要是依據(jù)下列三種模式進(jìn)行的：

1.基于IEC61850的站控層模式

這種模式類似于傳統(tǒng)的變電站自動化模式，這種模式建立的變電站其實是一種按照IEC61850協(xié)議建立數(shù)字化過渡型變電站，IED間隔層智能設(shè)備仍然可以在間隔設(shè)備上進(jìn)行安裝過程單元與間隔單元之間的關(guān)系仍然可以使用之前的模式，間隔層單元與變電站層是1EC61850展開的主要部位，設(shè)備建模以及信息交換都可按照IEC61850進(jìn)行。[2]

2.基于傳統(tǒng)互感器及過程層信息交換模式

在一次設(shè)備本體中引入在線監(jiān)測功能是這種模式的主要特點，這樣便使網(wǎng)絡(luò)信息交換的實際信息量得到大幅度增加，針對此種情況我們采了過程層來軸助網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)交換。

3.全信息交換模式

智能化設(shè)備的理想工作模式便是全信息交換模式。使用現(xiàn)代化的電子式互感器替代過去的電磁互感器是這種模式的主要優(yōu)點，電子式互感器與電磁互感器相比具有很多優(yōu)勢，未來高壓與特高壓智能變電站的發(fā)展以這種模式為主。

三、智能變電站關(guān)鍵技術(shù)特點

智能變電站最關(guān)鍵的技術(shù)特點包含了設(shè)備智能化、控制智能化以及信息能夠達(dá)到共享。

（一）控制終端將計算材終端引入其中，就像是直接為變電站加設(shè)了一個智能化的電腦。變電站擁有了大腦就可以根據(jù)數(shù)據(jù)和信息反饋實時的下達(dá)各項準(zhǔn)確的指令，找出電網(wǎng)中的隱患及時的進(jìn)行診斷和處理，有效的提升了事故緊急處理，減少處理不及時、處理措施不當(dāng)而導(dǎo)致的巨大損失。

（二）分級控制技術(shù)就是要在變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中采用先進(jìn)的分布式控制技術(shù)，分層次的加設(shè)可智能控制以及處理能力的設(shè)備。這樣就可以具備獨立性的控制和自主性的調(diào)控。這樣可以分散和降低變電站中潛在的各種風(fēng)險，就算是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的某一層有故障，也不會影響到別的層實施智能化的監(jiān)控。還能提升變電站的工作效率，降低設(shè)備的負(fù)荷。

（三）光纖技術(shù)在智能化的變電站中大力的推廣和應(yīng)用，各結(jié)構(gòu)層極大地改善了通信速度，實現(xiàn)了信息的溝通和采集，使得局城網(wǎng)中各項管理功能得到圓滿完成。通過光纖技術(shù)可以在各控制層和設(shè)備之間實現(xiàn)信息的自由傳播，在滿足信息傳播穩(wěn)定和可靠的前提下，還能極大的提升傳播速度。

（四）通信系統(tǒng)軟交換很大的提高了電力通信的方便和靈活性，減少了設(shè)備后期的投資成本，設(shè)備的維護工作量也簡化了，維護成本隨之降低。通信費減少將原本的單一性的語音技術(shù)轉(zhuǎn)化為多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，變得多樣化。[3]

（五）全局或者局部實現(xiàn)智能化控制。就是要選取可智能化控制的設(shè)備，因而智能變電站應(yīng)用光電技術(shù)成為了首選。傳統(tǒng)的變電站中，所有故障都是通過人工方式排查，一定程度上加大了工作量，并且比較隱蔽的故障經(jīng)常會被忽略掉。自從采用了智能化的設(shè)備和技術(shù)，基本可以實現(xiàn)了變電站無人看守，使得電力系統(tǒng)、電網(wǎng)實現(xiàn)智能化控制，有效的減少了能源的消耗。

（六）引入間歇分布式的接入電源技術(shù)就是為了提高人們節(jié)約和環(huán)保意識，多采用可再生能源，既低碳又環(huán)保。但是這些清潔能源會因為氣象原因受到影響，因而無法實現(xiàn)能量的穩(wěn)定和平衡。因此將這些波動較為大的能源與電網(wǎng)相互連接，勢必造成電力運行的不穩(wěn)定，想要妥善的將其解決，首先就是保障變電站完成智能化的轉(zhuǎn)變，并網(wǎng)技術(shù)采用柔性方式。提升對太陽能或者風(fēng)能這類清潔型電源的靈話、實時監(jiān)控，減少由于間歇性電源出現(xiàn)的波動對電網(wǎng)運行造成的各種沖擊以及影響，保障電網(wǎng)能夠水遠(yuǎn)運行在穩(wěn)定，安全和持續(xù)的狀態(tài)下。

四、結(jié)束語

智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分之一就是智能變電站的建設(shè)，隨著國家對智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷重視，智能變電站建設(shè)也在如火如茶地進(jìn)行，建設(shè)智能變電站將成為變電站發(fā)展的主要趨勢。為了使智能變電站的建設(shè)技術(shù)越來越成熟，我們必須充分了解智能變電站的技術(shù)特點，并在此基礎(chǔ)上逐步探索智能變電站的構(gòu)建模式?？傊?，加強智能變電站技術(shù)研究對建設(shè)堅強的智能電網(wǎng)具有重要意義。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 閆興德.智能變電站及技術(shù)特點分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2017，（05）：46.

[2] 楊磊，王靜，李超.智能變電站在應(yīng)用中存在的問題分析[J].通訊世界.2016，（04）：186-187.

[3] 周文華.淺談智能變電站的設(shè)計及其應(yīng)用[J].智能城市.2016，（05）：243.