智能變電站數(shù)據(jù)源端維護(hù)技術(shù)

張琛

摘要：智能變電站有著很高的功能性，和傳統(tǒng)的變電站相比，智能變電站可以自動(dòng)采集、測(cè)量、檢測(cè)各種變電站運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，從而保障變電站的穩(wěn)定運(yùn)行，而且在集成性、可靠性、交互性、環(huán)保性等多方面都有著非常優(yōu)秀的表現(xiàn)。隨著智能變電站的不斷發(fā)展，維護(hù)工作也面臨著越來越高的要求，尤其數(shù)據(jù)源端的維護(hù)，和變電站的運(yùn)行有直接關(guān)系?；诖?，本文對(duì)智能變電站數(shù)據(jù)源端維護(hù)技術(shù)展開了分析。

關(guān)鍵詞：智能變電站;數(shù)據(jù);維護(hù)技術(shù)

一、智能變電站概述

變電站的作用是變換電壓、分配電力、組合電網(wǎng)等，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率、穩(wěn)定性、安全性等都有著直接影響。智能變電站是在傳統(tǒng)變電站的基礎(chǔ)上應(yīng)用了智能技術(shù)，依據(jù)智能技術(shù)提升了變電站的整體運(yùn)行水平，令變電站具備了智能化特征，可對(duì)變電站的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，這樣就使運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性、效率等得到了充分保障。變電站的特征表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，首先可采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)的原始數(shù)據(jù)，然后及時(shí)共享數(shù)據(jù)，變電站各項(xiàng)工作可因此獲得有效參考，而且數(shù)據(jù)采集和分享速度非?？?，改善了傳統(tǒng)變電站在效率和人力投入上的種種缺陷[1]。其次是具備緊湊性結(jié)構(gòu)，將相關(guān)裝置安裝到原本的設(shè)備中即可實(shí)現(xiàn)變電站的智能化運(yùn)行，即提升了定電站的運(yùn)行水平，同時(shí)還不必浪費(fèi)過多空間。最后可實(shí)現(xiàn)變電站智能化和自動(dòng)化運(yùn)行，通過對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的采集，可對(duì)變電站的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，然后采取針對(duì)性干預(yù)措施，而這個(gè)過程通過相關(guān)裝置即可完成，實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化運(yùn)行的同時(shí)更減少了變電站的人力投入。

二、智能變電站數(shù)據(jù)源端維護(hù)技術(shù)

通過前文的分析可知，數(shù)據(jù)對(duì)智能變電站的運(yùn)行非常重要，因此為保證智能變電站運(yùn)行效率和穩(wěn)定性，需做好對(duì)數(shù)據(jù)源端的維護(hù)，具體有以下兩點(diǎn)。

（一）以IEC61970為基礎(chǔ)的維護(hù)

61850模型在變電站端通過將文件的SCD格式轉(zhuǎn)換為CIMXML格式，可完成向61970模型的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后的文件可向調(diào)度端傳輸，當(dāng)調(diào)度端獲取文件后就可根據(jù)文件創(chuàng)建數(shù)據(jù)模型。當(dāng)前智能變電站在智能技術(shù)的推動(dòng)下已經(jīng)獲得了非常好地發(fā)展，因此可非常輕松地完成這一過程，不僅可完成模型的無縫轉(zhuǎn)換，而且可保持原有的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，不需要改變當(dāng)前變電站的運(yùn)行方式，這也是智能技術(shù)在變電站中進(jìn)行應(yīng)用最主要的優(yōu)勢(shì)。但是這種應(yīng)用方式的缺陷也非常明顯，表現(xiàn)為使用傳統(tǒng)協(xié)議在傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)不能傳輸模型，缺少了相應(yīng)模型的支持，而且傳輸?shù)臄?shù)據(jù)也不能自我描述，需要通過人工建立配電站端和調(diào)度端的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，而且為保證數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確配置還需要對(duì)關(guān)聯(lián)進(jìn)行試驗(yàn)，需要人工反復(fù)操作，為實(shí)際維護(hù)工作造成了很大困難。另外在數(shù)據(jù)描述方面，IEC61970主要針對(duì)的是電網(wǎng)一次設(shè)備，保護(hù)功能、故障錄波、在線監(jiān)測(cè)方面等二次設(shè)備的描述方面有所缺失，更沒有描述一次設(shè)備和二次設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)。隨著智能變電站的不斷發(fā)展，其運(yùn)行集成性、共享性等特征將越發(fā)凸顯，因此為了更好地滿足變電運(yùn)行的各項(xiàng)需求，需要加強(qiáng)智能變電站的模型建設(shè)，同時(shí)要關(guān)注調(diào)度端和二次設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、分析和描述，不斷完善變電各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)維護(hù)，從而為智能變電站的運(yùn)行提供充分保障。

（二）以IEC61850為基礎(chǔ)的維護(hù)

轉(zhuǎn)換并傳輸61850模型過程中直接使用SCD格式的文件，然后在調(diào)度端對(duì)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使之轉(zhuǎn)變?yōu)?1970模型。這樣SCD文件中的各項(xiàng)信息就能夠得到充分利用，無論是以此設(shè)備還是二次設(shè)備都可對(duì)相應(yīng)信息進(jìn)行利用，并且可建立二者之間的關(guān)聯(lián)。隨著狀態(tài)監(jiān)測(cè)、風(fēng)機(jī)控制等對(duì)IEC61850的不斷應(yīng)用，EMS在擴(kuò)展應(yīng)用方面還可得到有力支持，可采用IEC61850的運(yùn)動(dòng)規(guī)則，進(jìn)而統(tǒng)一通信模型和站內(nèi)數(shù)據(jù)，這也模型轉(zhuǎn)換、二次配置、傳動(dòng)試驗(yàn)等環(huán)節(jié)的實(shí)施和維護(hù)就可顯著改善，最終實(shí)現(xiàn)調(diào)度端的免維護(hù)。和IEC61970相比，由于是在調(diào)度端進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換，使大規(guī)模調(diào)度中心都可通過數(shù)據(jù)模型來執(zhí)行維護(hù)，而這也對(duì)調(diào)度提出了一定要求，需根據(jù)不同變電站的運(yùn)行需求調(diào)整工作模式，這無疑增大了維護(hù)工作的壓力[2]。另外對(duì)調(diào)度的各種業(yè)務(wù)而言，IEC61850雖然對(duì)變電站做了積極描述，但是描述過程過于詳細(xì)，甚至各個(gè)電壓等級(jí)的數(shù)據(jù)也包含在內(nèi)，這對(duì)不同級(jí)別的調(diào)度中心而言會(huì)增加其工作壓力，更會(huì)令調(diào)度工作非常復(fù)雜。比如市級(jí)調(diào)度中心需要的是≤110kv的各種電壓數(shù)據(jù)，而通過IEC61850將所有電壓數(shù)據(jù)全部傳輸?shù)搅苏{(diào)度中心，這樣市級(jí)調(diào)度中心就需要從調(diào)度中心的大量數(shù)據(jù)中挑選出的可用數(shù)據(jù)，這個(gè)過程的復(fù)雜程度可想而知，而且也難以充分實(shí)現(xiàn)。另外，如果分別向不同調(diào)度中心傳輸數(shù)據(jù)，那么對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求也將更高，這樣會(huì)增加變電站在網(wǎng)絡(luò)通信方面成本，而且IEC61850不能進(jìn)行優(yōu)先級(jí)控制，二級(jí)數(shù)據(jù)和一級(jí)數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)混亂，更影響了數(shù)據(jù)傳輸效率。IEC61850體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

為了提升智能變電站運(yùn)行效率，在變電站端傳輸SCD數(shù)據(jù)過程中，可預(yù)先設(shè)置提取級(jí)別，比如當(dāng)利用網(wǎng)絡(luò)調(diào)取數(shù)據(jù)時(shí)，可以先在變電站網(wǎng)站上輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵詞，當(dāng)利用關(guān)鍵詞找到相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)在進(jìn)行建模，然后再進(jìn)行傳輸即可令效率得到顯著提升。同時(shí)還需要進(jìn)行變電站與調(diào)度中心兩端模型的比對(duì)，雖然兩種標(biāo)準(zhǔn)模型具有一定相同點(diǎn)，但實(shí)際上由于兩種模型是結(jié)合不同目標(biāo)而建立，因此也會(huì)存在明顯的模型差異，具體如表1所示。

通過對(duì)比來明確IEC61850標(biāo)準(zhǔn)模型在調(diào)度中心應(yīng)用的可行性。在網(wǎng)絡(luò)通信過程中，應(yīng)進(jìn)一步完善運(yùn)動(dòng)機(jī)的功能，使其同時(shí)具備通信網(wǎng)關(guān)機(jī)和數(shù)據(jù)篩選器的功能，在采集到數(shù)據(jù)同時(shí)可在數(shù)據(jù)級(jí)別的基礎(chǔ)上進(jìn)行篩選，形成一個(gè)專門針不同調(diào)度中心的數(shù)據(jù)集合。以110kv調(diào)度中心為例，通過網(wǎng)關(guān)機(jī)需要為其建立相應(yīng)級(jí)別的數(shù)據(jù)集及，然后調(diào)度中心在獲取相應(yīng)模型時(shí)就可更加迅速。另外，還需要進(jìn)一步完善IEC61850的優(yōu)先級(jí)控制，使高級(jí)數(shù)據(jù)和低級(jí)數(shù)據(jù)能夠區(qū)分開，并實(shí)現(xiàn)優(yōu)先傳輸。

結(jié)束語：綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在變電站中得到了廣泛應(yīng)用，由此賦予了變電站智能化功能，提升了變電站的運(yùn)行效率、安全性，保障了電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行需求。但是智能變電站對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)有著非常高的要求，當(dāng)前還需要不斷完善數(shù)據(jù)源端的維護(hù)，為智能變電站提供有效的數(shù)據(jù)支持，以促進(jìn)其運(yùn)行水平的不斷提升。

參考文獻(xiàn)

[1]易文.智能變電站技術(shù)及其對(duì)繼電保護(hù)的影響[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018，08（19）：90-192.

[2]楊繼才.簡(jiǎn)析智能變電站運(yùn)行維護(hù)管理[J].工程技術(shù)：引文版，2016，21（4）：85-85.