智能變電站在變電運行工作中的應用

田華

摘要：新時代的來臨給各個領域都帶來了巨大的沖擊，尤其是自動化技術的普及和應用，徹底改變了人們的生活和工作方式。以變電站為例，當代變電站已經基本覆蓋自動化設備，電力系統(tǒng)運行效率和運行安全得到了很大提升，其中繼電保護器發(fā)揮了十分積極的作用。為了能夠更加全面深入地對繼電保護在自動化變電站中的應用加以了解，本文簡要分析了其運行原理、應用以及維護過程，以期為相關行業(yè)工作者提供些許參考。

關鍵詞：智能變電站;運行;應用

引言

國家對電力的需求量不斷上升，因此智能電網的投入勢在必行。就目前的形勢來看，正是推廣與發(fā)展智能電網的最佳時機。智能電網在整個的電力運營系統(tǒng)中占有重要的地位，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在變電站系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)的智能化上，智能變電站不僅在技術上采用了最新的傳感器技術、智能組件技術以及光纖通信技術，還將一些開關等設備也進行了智能化的提升，而且電壓電流互感器技術目前也在發(fā)展中，很快就能夠完善并且投入使用[1]。

1智能變電站的定義及主要技術特征

通訊信息數字化。指智能變電站采用的隔離開關、斷路器等設備都裝設智能終端能夠進行靈敏操作;采用電子式電壓/電流互感、繼電保護裝置等設備能夠精確測量，設備具備雙向通信功能，能夠通過5G網絡進行信息傳輸和管理，并滿足變電站運行數據的采集、傳輸、數據分析、處理過程的數字化。通過隔離開關、斷路器等設備的智能終端，實現(xiàn)一次側變電設備運行數據信息的就地采集，并能夠進行操作命令準確執(zhí)行，信息系統(tǒng)數字化的最直接地體現(xiàn)在新疆伊力特110KV變電站采用了SDH光傳輸設備。（2）通信平臺網絡化。要完成變壓器等設備運行數據的傳輸就需要采用技術先進的通信網絡平臺，采用標準的通信系統(tǒng)。選用自動化程度高、智能型的高壓設備，利用冗余技術提高系統(tǒng)運行的可靠性;電子電壓/電流互感器、斷路器、隔離開關等一次側設備采集的數據由通信網絡同時發(fā)送到測量、保護、故障錄波等二次裝置，以實現(xiàn)數據共享。利用5G網絡技術、大數據分析實現(xiàn)對自身全面的檢查、診斷，對故障問題及時進行修復。（3）信息共享標準化。伊力特110kV變電站的I區(qū)通信網關機裝置、主變保護測控屏、時鐘同步屏、10kV線路保護測控裝置、故障錄波器屏及遠方電能測量采集終端等都具體統(tǒng)一的信息共享標準。在保證測量數據的完整性、一致性的基礎上，采用統(tǒng)一的數據處理平臺，為各種智能應用提供標準化、規(guī)范化統(tǒng)一的信息訪問接口。

2安裝保護

在智能變電站的建設中由于建設成本的限制，會盡可能地使電纜的使用總量降至最低，以達到節(jié)約的目的，一般來說，想要控制電纜的使用量，就需要在設備周圍增加一些保護措施，安裝保護裝置，其中最普遍的辦法是智能匯控柜。但是，智能匯控柜的工作條件較高，只有溫度在-25～70℃、濕度在90%之內的情況下才能夠正常工作，因此，這種做法雖然節(jié)約了電費的使用，但是卻增加了設備的成本，相當于間接地增加了變電站的建設成本。

3監(jiān)測系統(tǒng)架構與實現(xiàn)關鍵技術

溫度實時數據模型原理變電站中的電氣設備往往會存在多個溫度監(jiān)測點，在進行溫度傳感器ID與電氣設備ID映射時，與傳統(tǒng)的映射不同，本設計的映射采用新型多對多的形式。拿電氣設備中的閘刀開關舉例，在閘刀開關的動、靜觸點上各自安裝一個測溫傳感器，因為2個傳感器監(jiān)測的是同一設備，若進行一對一映射，那么在數據傳輸時會導致數據的丟失，故一對多的結構不能使用，只能使用多對多映射[5]，根據測溫元件的測量位置，將變電站中各主要電氣設備進行分割，將整體分割為多組個體進行多對多映射[2]。

4確定智能站繼電保護狀態(tài)檢修策略

4.1智能變電站設備選擇要點在智能變電站中，一個非常關鍵的環(huán)節(jié)就是要選擇合適的電氣設備。例如，智能變電站的開關以及電子感應器這些設備，就要進行謹慎選擇。當下的智能變電站在實際的建設中，要加強網絡化建設，使得二次設備促進智能變電站的穩(wěn)定運行。首先是對智能開關進行選擇。需要在符合實際規(guī)范需求的情況下，選擇適當的開關設備。因為智能開關是否合適，關系到智能變電站的監(jiān)測系統(tǒng)能否發(fā)揮作用，也關系到智能變電站的控制系統(tǒng)運行狀況。同時，智能開關的應用可以提供合適的接口，可以讓智能變電站的智能化水平得到明顯提升。但是，智能開關也有諸多的缺陷，如成本高，維修也需要一定的費用。其次是選擇電子互感器。電子互感器分為有源式和無源式兩種類型。在智能變電站的實際建設中，有源式電子互感器更多的被人接受。這主要是因為有源式互感器是借助激光的方式來進行匹配，會讓電源保持更好的穩(wěn)定性，而無源式互感器則不同，運用的是光學原理，需要消耗諸多成本，且這種互感器穩(wěn)定性比較差。此外，立足于智能變電站的需求，選擇激光匹配的方式要更加穩(wěn)定，效率也會更高，更加符合智能變電站的需求和特點[3]。

4.2巡視工作

作為智能變電站中的一個重要環(huán)節(jié)，是必須要嚴格執(zhí)行的，具體工作應該從以下幾個方面來進行加強：（1）維護管理人員在實際的運行過程中，需要多個設備相互配合才能夠完成工作，不同部門的設備對運行環(huán)境的要求也有所不同，有些甚至有特殊要求，要想保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地進行工作，就必須要保證任何一個環(huán)節(jié)都不能出現(xiàn)問題，所以，做好實時的管理巡視工作至關重要。在巡視的過程中，運維人員應該仔細檢查各種設備的運行情況，仔細排查，對出現(xiàn)問題的部分進行檢查，及時采取有效的措施，及時排除故障。（2）需要加強運檢人員的聯(lián)合巡視工作，由于智能變電站中的設備種類多、問題復雜，每個設備之間都存在差異，如果僅僅安排運維人員進行巡視很可能會因為專業(yè)技術水平上的差異而有所疏漏，留下安全隱患，是安全巡檢的工作大打折扣，起不到應有的作用。（3）按照不同人的技術和專業(yè)技能進行人員分配，并且在工作過程中經常交換巡檢區(qū)域，是提高巡檢的準確性的有效方式。（4）與設備廠家的定期聯(lián)系也是十分重要的。電力企業(yè)作為設備的使用方，及時地向廠家反饋在實際使用中出現(xiàn)的問題。

4.3網絡結構設計要點

在智能變電站的實際設計中，網絡結構的設計也非常重要。通常是將智能變電站分成3個層次，站控層、間隔層及過程層，每個層次都需要設計人員結合層次所具備的特點，展開針對性設計。尤其是要注意，過程層設計是對智能變電站以及常規(guī)變電站有區(qū)分作用的一個部分，因此在智能變電站的實際設計中，對過程層設計要加強重視。在智能變電站開展網絡結構設計中，要對各方面的元素進行考慮，選擇成本、技術以及性能滿足需求，并穩(wěn)定可靠的設計方案。其中最符合各方面要求的是星型以太網結構[4]。

結束語

在智能變電站開展電氣二次設計中，需要注重在智能設備上的合理選擇，并對通信規(guī)約以及網絡結構進行合理設計。技術的進步以及經濟的發(fā)展，為智能變電站的設計提供了重要的基礎。為了讓智能變電站設計保持非常好的水平，需要設計人員對智能變電站電氣二次設計的要點足夠明確以及熟悉，以將智能變電站的優(yōu)勢充分體現(xiàn)出來，為智能變電站的未來發(fā)展奠定基礎。

參考文獻：

[1]李翊，潘存治，楊慧.智能變電站溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].石家莊鐵道大學學報（自然科學版），2020，33（01）：74-81.

[2]華濤，孫衛(wèi)華.智能變電站建設關鍵技術應用分析[J].中國設備工程，2020（06）：152-154.

[3]劉紅軍，管荑，朱玉錦，白英偉，于洋，田君茹.智能變電站間隔集群測控模式下的運維體系研究[J/OL].電力系統(tǒng)保護與控制：1-8[2020-04-04].http：//doi-org-s.wvpn.ncu.edu.cn/10.19783/j.cnki.pspc.190554

[4]王良鵬.智能變電站的穩(wěn)定運行問題與對策[J].集成電路應用，2020，37（03）：42-43.