35Kvz智能變電站電氣自動化設(shè)計初探

吳峰

【摘 要】為了發(fā)揮智能技術(shù)的優(yōu)勢，確保智能電網(wǎng)的應(yīng)用安全性，論文選擇就35Kvz智能變電站電氣自動化設(shè)計這一論點進行分析和研究。為了確保闡述內(nèi)容的全面性，設(shè)計了如下研究框架。首先，闡述相關(guān)理論內(nèi)涵，內(nèi)容包括智能變電站的定義、智能變電站的構(gòu)成等。其次，分析35Kvz智能變電站電氣自動化設(shè)備的特點，包括信息數(shù)字化特點、控制智能化特點等。最后，闡述35Kvz智能變電站設(shè)備的設(shè)計工作，包括電氣自動化設(shè)計原則以及網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)設(shè)計等，確保系統(tǒng)設(shè)計的深入性，強化系統(tǒng)功能。

【Abstract】In order to give full play to the advantages of intelligent technology and ensure the application security of intelligent grid， this paper chooses to analyze and study the electrical automation design of 35Kvz intelligent substation. In order to ensure the comprehensiveness of the content， the paper designs the following research framework. First of all， the paper describes the relevant theoretical connotation， including the definition of intelligent substation， the composition of intelligent substation and so on. Secondly， the paper analyzes the characteristics of 35Kvz intelligent substation electrical automation equipment， including the characteristics of digital information， intelligent control and so on. Finally， the paper describes the design work of 35Kvz intelligent substation equipment， including the design principles of electrical automation and network security system design， so as to ensure the depth of system design and strengthen the system functions.

【關(guān)鍵詞】35Kvz;智能變電站;電氣自動化;設(shè)計

【Keywords】35Kvz; intelligent substation; electrical automation; design

【中圖分類號】TM76 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2019）11-0191-02

1 引言

社會的進步與經(jīng)濟的高速發(fā)展，擴大了對能源的需求，并對能源的穩(wěn)定性提出更為嚴格的要求。對于社會的發(fā)展來說，能源的穩(wěn)定性利于促進經(jīng)濟的進一步發(fā)展，確保社會穩(wěn)定與繁榮。因此，要想實現(xiàn)這一發(fā)展大目標，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)依據(jù)各項標準和要求，把合理性、安全性、經(jīng)濟性作為設(shè)計標準，應(yīng)注重對智能電網(wǎng)的設(shè)計，提升變電站的智能化水平，科學合理地布局和規(guī)劃，利用通信技術(shù)實現(xiàn)對多方數(shù)據(jù)的監(jiān)測、協(xié)調(diào)和優(yōu)化控制，降低網(wǎng)絡(luò)損傷，提升電能供應(yīng)的質(zhì)量。同時，也要加快電網(wǎng)跨越性發(fā)展，實現(xiàn)更高效率的互動，為經(jīng)濟長遠、穩(wěn)定發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

2 相關(guān)理論闡述

2.1 智能變電站的定義

智能變電站把數(shù)字技術(shù)作為基礎(chǔ)，從更深入的角度去分析電網(wǎng)，綜合性地設(shè)計變電站自動化功能，利于強化對設(shè)備狀態(tài)的管理以及監(jiān)測的效果，確保系統(tǒng)的安全性。智能變電站中大力應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，利用數(shù)字化技術(shù)深入和綜合分析變電站中數(shù)據(jù)資源，注重設(shè)備的檢測與診斷分析。智能變電站具有多樣化的功能，如聯(lián)動操作功能、智能化檢測功能、智能化輔助和決策功能等，保障變電站的運行效果。智能變電站的優(yōu)勢顯著，具有可靠性、良好的交互性以及低碳環(huán)保性特點，有利于全站實現(xiàn)信息數(shù)字化和通信網(wǎng)絡(luò)平臺化的發(fā)展目標。

2.2 智能變電站的構(gòu)成

智能變電站把標準化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化作為基本要求，可自動地對各類信息進行采集和測量，可有效決策和控制系統(tǒng)。同時，智能變電站也涵蓋自動化體系、二次設(shè)備以及智能設(shè)備這三個構(gòu)成部分，智能設(shè)備中又包括三大基本設(shè)備，智能終端設(shè)備、合并單元設(shè)備以及智能組件。二次設(shè)備可實現(xiàn)遠距離的輸入和輸出功能，良好進行通信以及系統(tǒng)保護工作。自動化系統(tǒng)可對整個變電站進行測量和監(jiān)控，采集與處理各類數(shù)據(jù)[1]。

3 35Kvz智能變電站設(shè)備的特點

3.1 智能變電站設(shè)備信息數(shù)字化

智能變電站的信息數(shù)字化設(shè)計，主要是針對系統(tǒng)的通信功能設(shè)計來說，設(shè)計內(nèi)容包括高壓設(shè)備的全部狀態(tài)信號、控制命令的數(shù)字化信號轉(zhuǎn)變、以太網(wǎng)的通信口數(shù)字化信號以及各個二次設(shè)備的交互信息。信息數(shù)字化的功能，需要各個智能組件來完成。同時，信息數(shù)字化作為智能設(shè)備與其他設(shè)備的主要區(qū)別，在設(shè)計期間，繼電保護系統(tǒng)、高壓設(shè)備與控制室中信號電纜，有一部分通常會被光纜所代替。

3.2 智能變電站設(shè)備控制智能化

設(shè)備的智能化功能體現(xiàn)了控制智能化程度。對于系統(tǒng)開關(guān)裝置來說，主要管理的是執(zhí)行元件，對執(zhí)行元件進行控制。利用各個電力電子的新技術(shù)，如伺服電機技術(shù)、電機邏輯技術(shù)，簡化系統(tǒng)執(zhí)行回路，改變以往變電站控制鍵與開關(guān)設(shè)備煩瑣的布局，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化操作，工作人員利用一鍵式去操作，強化分合閘的功能，確保各個操作的安全性，節(jié)省操作時間，避免倒閘和錯誤操作行為的出現(xiàn)。此外，也延長了開關(guān)的應(yīng)用壽命，實現(xiàn)最大經(jīng)濟目標[2]。

4 35Kvz智能變電站電氣自動化設(shè)計

4.1 35Kvz智能變電站電氣自動化設(shè)計原則

以往時期，智能變電站的設(shè)計主要是把遠動功能、通信以及計費功能、錄波和監(jiān)控設(shè)計以及保護功能的設(shè)計作為設(shè)計原則。隨著社會的不斷發(fā)展，改變以往的原則，把分段開關(guān)的設(shè)計、母聯(lián)和母線的設(shè)計、出線以及變壓器的設(shè)計作為標準。此外，在智能變電站的系統(tǒng)設(shè)計中，也要全面地體現(xiàn)對信息的采集以及應(yīng)用，保障智能電網(wǎng)信息采集的同步性、標準化、全站性以及唯一性。此外，智能設(shè)備具有狀態(tài)的可視化特點、控制智能化特點以及信息的數(shù)字化特點，因此，在智能電網(wǎng)變電站電氣自動化設(shè)計期間，也要把這三個要點作為標準，確保系統(tǒng)具有較好通信功能，有效對各個元件進行控制，有效檢測設(shè)備的運行狀態(tài)[3]。

4.2 一鍵式網(wǎng)絡(luò)化的操作設(shè)計

一鍵式、網(wǎng)絡(luò)化、智能操作的功能設(shè)計，可把間隔層的裝置定為主題，這樣變電站的間隔裝置在實際運行期間，就可順利地利用一鍵式的智能操作改變以往的運行狀態(tài)。一鍵式智能化操作改變以往的單一操作模式，相對站控層的分布操作模式，更為簡單和便捷，相對變電站的倒閘操作更加快捷安全，降低了失誤操作概率。例如，對于智能甩負荷的應(yīng)用，即可迅速地甩掉負荷，工作人員僅僅利用一鍵式操作就可以解決負荷問題，節(jié)省了操作的時間，保障系統(tǒng)的供電安全和可靠性[4]。

4.3 設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)安全的可視化設(shè)計

第一，設(shè)備狀態(tài)的可視化設(shè)計。故障的在線診斷以及離線診斷，均需要把設(shè)備狀態(tài)的檢測作為基礎(chǔ)，通過在線診斷技術(shù)，判斷已經(jīng)發(fā)生和分析即將發(fā)生的各個潛在故障，分析故障出現(xiàn)的原因、故障程度。利于及時檢測設(shè)備現(xiàn)狀，及時利用合理舉措去解決出現(xiàn)問題。第二，網(wǎng)絡(luò)安全的可視化設(shè)計。通過分析智能變站中通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、各個通信設(shè)備的運行狀態(tài)、各個信息的異常性和可靠性等，直觀地檢測和分析網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的監(jiān)視功能[5]。

4.4 電能質(zhì)量的評估和故障信息的分析系統(tǒng)設(shè)計

第一，電能質(zhì)量的評估以及仿真體系設(shè)計。需要把電能質(zhì)量的數(shù)據(jù)庫作為基礎(chǔ)，整合數(shù)據(jù)、集成數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析和專家決策工作，在分析和判斷后，制定電能質(zhì)量的解決方案[6]。第二，故障信息的綜合分析和決策。在系統(tǒng)設(shè)計期間，需要優(yōu)先建立關(guān)聯(lián)信息體系，把保護版本、定值以及告警信息和錄波數(shù)據(jù)以及故障量作為信息主要內(nèi)容。需要建立數(shù)據(jù)模型，結(jié)合故障特點開展智能化分析工作，判斷故障的類型以及位置，給出系統(tǒng)故障的恢復(fù)舉措。全景數(shù)據(jù)的分析系統(tǒng)能夠有效分析事故，并予以綜合展示，利用反演的模式進行事故分析，通過專家決策系統(tǒng)來模擬解決，最終獲得分析結(jié)果，從而更加科學地決策。

5 結(jié)語

綜上所述，可以看出35Kvz智能變電站電氣自動化的設(shè)計，應(yīng)做好以下幾個方面工作。首先，明確設(shè)計原則，把分段開關(guān)的設(shè)計、母聯(lián)和母線的設(shè)計、出線以及變壓器的設(shè)計作為標準，注重系統(tǒng)設(shè)計的同步性、標準化和全站性以及唯一性，更好地收集數(shù)據(jù)以及信息;其次，需做好電能質(zhì)量的評估和故障信息的分析系統(tǒng)設(shè)計工作，把數(shù)據(jù)庫作為基礎(chǔ)，整合數(shù)據(jù)、集成數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析，給出科學電能質(zhì)量的解決方案;最后，也要利用在線診斷技術(shù)，分析故障信息，做好站域名的保護和控制工作，確保智能變電站的安全性，強化其運行效果。

【參考文獻】

【1】宗志亞.基于擾動激勵的智能變電站繼電保護故障診斷關(guān)鍵技術(shù)[J].電測與儀表，2019，56（21）：63-69.

【2】喬真，林麗，張怡.試述智能變電站繼電保護調(diào)試關(guān)鍵問題及解決措施[J].科技經(jīng)濟導刊，2019，27（25）：72.

【3】劉江龍.智能變電站工程中的電氣自動化設(shè)計及應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2019（09）：171-173.

【4】陳娟.35kV智能變電站電氣自動化設(shè)計初探[J].時代農(nóng)機，2018，45（11）：234.

【5】王源.110KV智能變電站電氣自動化設(shè)計初探[J].工業(yè)設(shè)計，2016（11）：151-152.

【6】陳況，王嫚.關(guān)于110KV智能變電站電氣自動化設(shè)計研究[J].電子測試，2016（05）：120-121.