變電站智能化建設(shè)和改造探討

王輝君 張小文 孫志遠(yuǎn)

摘 要：通過運(yùn)用數(shù)字化智能以及現(xiàn)代智能化系統(tǒng)能夠?qū)ψ冸娬具M(jìn)行科學(xué)合理的管控，并且能夠確保變電站的高速運(yùn)行，同時(shí)也能夠促進(jìn)我國行業(yè)的智能化建設(shè)，是我國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。鑒于此，本文就變電站智能化建設(shè)和改造展開探討，以期為相關(guān)工作起到參考作用。

關(guān)鍵詞：變電站；智能化技術(shù)；特點(diǎn)；主要問題；綜合運(yùn)用

中圖分類號：TE345 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）11-0157-02

對于目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行對其有著直接的影響，因此，強(qiáng)化電力系統(tǒng)的建設(shè)以及發(fā)展對于提升現(xiàn)實(shí)效益具有非常重要的作用。就如今的電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況看來，由于智能化水平的不斷提升，變電站的實(shí)際工作還需要人為調(diào)整，這種工作不僅會影響到工作效率，并且也無法很好的控制成本，實(shí)現(xiàn)資源的不必要浪費(fèi)，對于節(jié)能減排的綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念而言是極為不利的。因此，在如今的經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下，需要做出相應(yīng)的改變。在具體開展各項(xiàng)工作的過程中，強(qiáng)化變電站的智能化建設(shè)以及改造工作具有非常重要的意義。

1 智能化變電站的基本理論及主要功能

1.1 智能化變電站的基本理論

總的來說，智能化變電站也就是在以往變電站的借此狐之上，對于科技化以及智能化的轉(zhuǎn)變和融入，通過不斷提升智能化水平以及科學(xué)技術(shù)水平，能夠有效實(shí)現(xiàn)對整體變電站系統(tǒng)的升級，在于其他的領(lǐng)域試下智能化同步的同時(shí)，還能夠有效提升我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。在建設(shè)智能化變電站的過程中，需要堅(jiān)持以我國電網(wǎng)公司的《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》為基本原則，把變電站中的通信系統(tǒng)、傳感器、信息系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)字化以及自動(dòng)化的轉(zhuǎn)變，保障其可以和好的和其他的站外關(guān)系之間進(jìn)行有效的協(xié)同，從而降低人工干預(yù)過程中出現(xiàn)誤差的可能性，確保電網(wǎng)可以安全、穩(wěn)定的運(yùn)營，真正實(shí)現(xiàn)智能化的轉(zhuǎn)變。

1.2 智能化變電站的主要功能

我國現(xiàn)代化變電站中很多都是數(shù)字化變電站，然而，智能化變電站需要在現(xiàn)有數(shù)字化的基礎(chǔ)之上不斷優(yōu)化和提升科技轉(zhuǎn)變，使其能夠成為更加先進(jìn)的變電站類別。在轉(zhuǎn)變之后，需要對變電站中所有的智能化和其中的所有環(huán)節(jié)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，確保變電站的整體智能化。因此，在構(gòu)建的過程中，需要確保變電站在經(jīng)過智能化技術(shù)改造以及構(gòu)建之后具備以下的功能：（1）使變電站可以和我國的電網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)有效結(jié)合在一起，從而做到全面構(gòu)建統(tǒng)一的智能化；（2）運(yùn)用智能化，能夠有效提升變電站的整體運(yùn)行效率以及運(yùn)行速度；（3）需要變電站在開展智能化建設(shè)工作的過程中確保多邊形、靈活性，可以及時(shí)對不同電壓、不同等級以及不同需求的其他系統(tǒng)完成協(xié)同運(yùn)行；（4）需要在完成智能化建設(shè)之后，有關(guān)單位應(yīng)該能夠?qū)ψ冸娬具M(jìn)行監(jiān)控工作，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的運(yùn)行功能，從而做到自動(dòng)值守。

2 變電站智能化建設(shè)和改造技術(shù)分析

在開展變電站智能化建設(shè)工作的過程中國，需要用到先進(jìn)的技術(shù)，其中最為關(guān)鍵的是自動(dòng)化以及智能化技術(shù)，通過對這兩種技術(shù)進(jìn)行分析可以給之后的技術(shù)提供參考。

2.1 自動(dòng)化技術(shù)

作為變電站智能化建設(shè)中的重要技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)具有很強(qiáng)的綜合性，其與信息論、控制論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)控制等關(guān)系密切。從變電站的智能化發(fā)展看來，需要使用自動(dòng)化技術(shù)來控制整個(gè)變電系統(tǒng)以及設(shè)備的運(yùn)行，如以此來，會有效提升變電站的運(yùn)行流暢性，從而自動(dòng)化運(yùn)行程度也會加劇。

2.2 智能化技術(shù)

在如今，在對變電站進(jìn)行智能化建設(shè)以及改造的過程中，智能化技術(shù)的使用非常關(guān)鍵。從具體的情況看來，在智能化變電站中使用智能化技術(shù)具有很明顯的效果，主要體現(xiàn)在：（1）能夠在很大程度上作業(yè)環(huán)境，并且能夠改善工作強(qiáng)度；（2）可以提升工作效率以及工作質(zhì)量；（3）一些重點(diǎn)的施工以及危險(xiǎn)的場合需要得到解決；（4）不斷提升機(jī)器智能化以及自動(dòng)化的程度；（5）不斷提升設(shè)備的可靠性，并且降低維護(hù)成本，確保故障實(shí)現(xiàn)智能化。

3 我國變電站的基本結(jié)構(gòu)

3.1 分散（層）的分布式結(jié)構(gòu)

這種結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)勢主要是可以對電氣間隔設(shè)備以及電氣一次回路設(shè)備進(jìn)行控制，在開展運(yùn)行工作的過程中，需要對控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)、采集系統(tǒng)以及保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行分散式的安裝以及分布，并且做好這些系統(tǒng)的管控工作。在開展管控工作的時(shí)候，不僅要用到數(shù)字化技術(shù)，同時(shí)還要做好通訊設(shè)備的安裝作業(yè)，借助這一結(jié)構(gòu)和通訊設(shè)備形成比較全面的管控形式，能夠隨時(shí)獲取監(jiān)控主機(jī)中的信息，達(dá)到全面監(jiān)控的效果。

3.2 分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

所謂的分布式系統(tǒng)結(jié)果也就是將能夠系統(tǒng)功能可以分布的多臺計(jì)算機(jī)連入到共享資源的網(wǎng)絡(luò)中，之后分布式處理變電站的工作。這一結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于能夠很好的運(yùn)用主、從CPU的作用，通常情況下，系統(tǒng)中的各個(gè)功能模塊是各個(gè)CPU之間使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及串聯(lián)的方法來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，并且運(yùn)用優(yōu)先的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來解決存在于數(shù)據(jù)傳輸中的問題。在一定的基礎(chǔ)之上，這一結(jié)構(gòu)系統(tǒng)能夠有效擴(kuò)站以及維護(hù)系統(tǒng)，即便在系統(tǒng)的局部出現(xiàn)故障，也不會對其他的模塊產(chǎn)生影響。

4 現(xiàn)今我國部分智能化變電站在建設(shè)及運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題

為了推動(dòng)我國電網(wǎng)公司的建設(shè)以及發(fā)展，在我國很多地區(qū)的變電站內(nèi)已經(jīng)逐漸完成了智能化的轉(zhuǎn)變，這樣一來，能夠借助智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)變電站的全面構(gòu)建以及優(yōu)化，但是，由于這項(xiàng)技術(shù)在我國的使用仍然不夠成熟，而且在實(shí)踐的過程中由于初步進(jìn)入電力事業(yè)，使得百能電站改造、智能設(shè)計(jì)以及信息安全方面存在一定的問題以及缺陷，主要問題如下：

4.1 在設(shè)計(jì)過程中存在的問題

從理論上進(jìn)行分析，對變電站開展智能化技術(shù)建設(shè)工作，可以有效提升工作效率以及系統(tǒng)的整體水平，但是，由于受到傳統(tǒng)變電站構(gòu)件體系以及自身功能的影響，在具體實(shí)施各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作的過程中，設(shè)計(jì)工作者不僅無法按照目前的智能技術(shù)全面開展所有變電站的設(shè)計(jì)工作，并且還應(yīng)該按照細(xì)節(jié)以及實(shí)際情況，對設(shè)計(jì)方案中包含的內(nèi)容予以控制，并且，由于在開展設(shè)計(jì)工作的過程中，部分設(shè)計(jì)思路以及設(shè)計(jì)用具和變電站智能化技術(shù)的要求不符合，并且在后期開展運(yùn)維工作的過程中，需要運(yùn)用更加先進(jìn)的技術(shù)來支撐該項(xiàng)工作，不管這項(xiàng)技術(shù)在使用方面還是在成本方面，在目前的變電站設(shè)計(jì)工作中都不能很好的解決這些問題，從而影響到了變電站設(shè)計(jì)以及后期建設(shè)工作的順利開展。

4.2 在改造時(shí)存在的問題

在實(shí)施改造工作的過程中，以往的變電站和智能化的變電站具有直接關(guān)系，但是，在實(shí)施改造工作的過程中，改造程度比較大，再加上因目前我國智能化變電站的數(shù)量比較少，因此，在落實(shí)改造工作的過程中，并沒有全面、切實(shí)的滿足改造要求以及實(shí)際模式，這種現(xiàn)象的存在也給變電站工作的順利實(shí)施帶來了一定程度的影響，因此，要想對以往的變電站進(jìn)行全面智能的改造，其可能性比較小，只能夠借助其他的技術(shù)方法以及智能化設(shè)備，強(qiáng)化變電站的改造力度，這樣一來也能夠有效增強(qiáng)改造工作的成本，對該項(xiàng)工作的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生一定程度的影響。

4.3 在信息安全保障方面存在的問題

在運(yùn)行智能化變電站的過程中，需要用到信息化以及網(wǎng)絡(luò)化的手段，因此，在建設(shè)智能化的變電站的時(shí)候，需要構(gòu)件其內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，然而，以往變電站主要借助人工計(jì)算的方法開展設(shè)計(jì)工作，這和智能變電站的基本性質(zhì)存在差距。但是，在運(yùn)用智能化變電站的時(shí)候，需要借助廣域網(wǎng)傳遞變電站的各種信息，然而，這種傳遞方法如果受到網(wǎng)絡(luò)病毒的攻擊，就會影響到信息的安全性，因此，在落實(shí)建設(shè)工作的過程中，需要加強(qiáng)信息安全工作的建設(shè)。

5 變電站智能化技術(shù)的綜合運(yùn)用及優(yōu)化措施

5.1 加強(qiáng)微機(jī)保護(hù)

微機(jī)保護(hù)也就是在變電站運(yùn)行的過程中，借助智能化技術(shù)對站內(nèi)電氣設(shè)備的保護(hù)和控制。在落實(shí)保護(hù)工作的過程中，變電站中主機(jī)控制工作者需要借助智能化技術(shù)對變電站中的電容器、母線以及變壓器等實(shí)施微機(jī)保護(hù)工作，借助監(jiān)測系統(tǒng)對電氣設(shè)備的所有出現(xiàn)故障的時(shí)間、運(yùn)行狀態(tài)、故障維護(hù)結(jié)果以及維護(hù)過程進(jìn)行詳細(xì)記錄，確保電氣設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

5.2 完成數(shù)據(jù)采集工作

（1）采集狀態(tài)量數(shù)據(jù)。對于隔離開關(guān)、斷路器等信號數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的時(shí)候，需要使用光纖通道傳輸信息數(shù)據(jù)，然而，在采集具有保護(hù)動(dòng)作的信號的時(shí)候，需要借助串行口以及局域網(wǎng)完成信息數(shù)據(jù)的采集工作，并且要確保信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和高效性。（2）采集模擬量數(shù)據(jù)。在采集模擬量的過程中，主要包含相位采集、饋線電流電壓的采集以及其他線路電流電壓的而采集，借助智能化的技術(shù)，可以有效監(jiān)控線路電量的穩(wěn)定性。

5.3 優(yōu)化變電站智能化技術(shù)運(yùn)用水平的措施

（1）需要變電站內(nèi)的工作人員全面開展智能化的技術(shù)培訓(xùn)工作，并且要對智能化的技術(shù)內(nèi)容以及基本要點(diǎn)予以掌握，從而確保變電站在運(yùn)行的過程中可以全面提升該項(xiàng)工作效率。（2）在對變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)以及改造公祖的過程中，相關(guān)單位需要全面考慮可能出現(xiàn)的問題，并且在對成本進(jìn)行綜合分析的前提下，不斷提升建設(shè)變電站的水平，以此來促進(jìn)變電站的穩(wěn)定發(fā)展。

5.4 做好自動(dòng)化監(jiān)管和維修的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行效率提升

在建設(shè)以及改造智能化變電站的過程中，需要強(qiáng)化自動(dòng)化監(jiān)管以及維修建設(shè)工作，這樣一來也能夠有效提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率。通過分析智能化變電站的實(shí)際運(yùn)行情況可以得知，高效化和自動(dòng)化是該項(xiàng)工作的突出特點(diǎn)，然而，這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，需要確保故障處理工作的及時(shí)性，因此，這就要求在變電站內(nèi)部開展在線監(jiān)控設(shè)備的安裝工作，通過檢測信號設(shè)備以此來準(zhǔn)確分析系統(tǒng)的故障。再加上，在系統(tǒng)中建立故障調(diào)節(jié)設(shè)備以及故障轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，能夠在設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候，借助轉(zhuǎn)換系統(tǒng)來完成設(shè)備對接，在這樣的情況下，變電站的工作也不會受到故障的影響，從而有效提升監(jiān)管系統(tǒng)的自動(dòng)化效果。

6 結(jié)語

總而言之，對于變電站檢測系統(tǒng)的集成以及信息平面開展智能化的開發(fā)工作，使用智能化的技術(shù)對于完成電網(wǎng)調(diào)度具有非常關(guān)鍵的作用，對于電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平以及電網(wǎng)的安全具有很好的保障，并且能夠在一定程度上提升電網(wǎng)的可靠性，確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

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