智能變電站工程中的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用探析

孫飛飛

摘 要：智能電網(wǎng)是國家電力事業(yè)發(fā)展的必然趨勢，而智能變電站則是智能電網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)。對(duì)于智能變電站來說，直接決定了發(fā)電和用電的質(zhì)量和效果。隨著科技信息技術(shù)的快速發(fā)展，智能變電站的發(fā)展速度也越來越快，電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)是否完善將會(huì)直接決定智能變電站是否能夠?qū)崿F(xiàn)信息化和自動(dòng)化的關(guān)鍵。與普通變電站相比，智能變電站具有技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、成本低以及占地少等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：智能變電站;電氣自動(dòng)化;設(shè)計(jì);應(yīng)用

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，無論是各行各業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展還是民眾的日常生活，對(duì)用電的需求都在增加，智能電網(wǎng)成為發(fā)展建設(shè)的目標(biāo)。智能變電站作為智能電網(wǎng)的核心組成部分，各方面都呈現(xiàn)出高度的現(xiàn)代化，具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢特征。電氣自動(dòng)化技術(shù)在智能變電站工程中的運(yùn)用，不但能夠幫助電力企業(yè)提升電力傳輸?shù)男剩€能夠?yàn)樯鐣?huì)發(fā)展提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)服務(wù)【1】。

1、智能變電站的概述和特征

對(duì)于智能變電站來說，指的就是采用先進(jìn)、節(jié)能以及環(huán)保等智能設(shè)備，基于全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化以及信息共享的原則，自動(dòng)完成對(duì)信息的采集、控制、保護(hù)等基本功能，不僅如此，還具備實(shí)時(shí)控制、智能調(diào)節(jié)以及分析決策等高級(jí)功能。

智能變電站主要具有以下幾項(xiàng)特征：第一，設(shè)備的職能化;第二，實(shí)現(xiàn)信息的共享;第三，在線處理數(shù)據(jù);第四，智能系統(tǒng)高度集成。智能變電站與傳統(tǒng)變電站相比，性能要更加完善，能夠?yàn)樽冸娬镜恼＿\(yùn)行提供良好的保障。智能變電站一個(gè)非常重要的特征就是綜合分析以及自動(dòng)協(xié)同控制能力，同時(shí)為數(shù)字化信息設(shè)備在發(fā)展過程中所呈現(xiàn)出來的一個(gè)最大成果，智能化幫助變電站實(shí)現(xiàn)了功能集成，使電力設(shè)備的應(yīng)用性能大大增強(qiáng)【2】。

2、智能變電站電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的分析

2.1智能設(shè)備所具備的特征

（1）信息數(shù)字化：智能變電站包含有很多功能，信息數(shù)字化針對(duì)的是通信功能，很多智能設(shè)備所接收到的控制命令以及狀態(tài)信號(hào)等均轉(zhuǎn)換成了數(shù)字信號(hào)后借助以太網(wǎng)通信口與其他二次設(shè)備局交互信息，而這項(xiàng)功能是由附加的智能組件完成的。信息數(shù)字化是智能設(shè)備區(qū)別于常規(guī)高壓設(shè)備的重要特征，對(duì)于設(shè)計(jì)而言，高壓設(shè)備至控制室、繼電保護(hù)室的大量控制信號(hào)電纜被少量光纜所取代。

（2）控制智能化：智能變電站中控制的職能化能夠體現(xiàn)出設(shè)備智能化的水平?？刂浦悄芑槍?duì)的是開關(guān)設(shè)備，主要是對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行有效的控制。可采取引入電子邏輯器件、伺服電機(jī)等電力電子新技術(shù)，簡化傳統(tǒng)控制執(zhí)行回路，簡化開關(guān)設(shè)備與變電站控制鍵的聯(lián)系，如實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化一鍵式智能操作、選相分合閘功能。讓變電站倒閘操作安全快捷，能夠有效地規(guī)避倒閘誤操作的出現(xiàn)。同時(shí)，延長了開關(guān)觸頭壽命，提升了投資收益率【3】。

（3）狀態(tài)可視化

智能設(shè)備能夠直觀體現(xiàn)出智能變電站的運(yùn)行狀態(tài)，遠(yuǎn)比以往變電站的運(yùn)行更具有優(yōu)勢。主要通過對(duì)智能設(shè)備運(yùn)行時(shí)的溫度、壓力、密度以及工作狀態(tài)等信息數(shù)據(jù)的采集，從而能夠體現(xiàn)出智能設(shè)備的運(yùn)行優(yōu)勢，從根本上保障智能設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

（1）過程層和功能。

過程層就是一次設(shè)備及二次設(shè)備的結(jié)合面，它是實(shí)現(xiàn)所有和一次設(shè)備接口有關(guān)的功能，也可以說是智能化電氣設(shè)備中的智能化部分。主要功能：實(shí)時(shí)運(yùn)行電氣量檢測，運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)檢測及操作控制命令執(zhí)行。

（2）間隔層和功能。

匯總該間隔過程層的所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息;實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備保護(hù)控制功能;實(shí)現(xiàn)該間隔操作的閉鎖功能;實(shí)現(xiàn)操作同期和另外控制功能;針對(duì)數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)運(yùn)算以及發(fā)出的控制命令都具有優(yōu)先級(jí)別的控制;執(zhí)行數(shù)據(jù)具有承上啟下通信傳輸功能，還能快速完成和過程層與站控層的網(wǎng)絡(luò)通信，上下網(wǎng)絡(luò)接口具有雙口全雙工方式，以便提高信息通道冗余度，保證網(wǎng)絡(luò)通信可靠。

3、智能變電站電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用

3.1一次設(shè)備智能化

變電站設(shè)備中非常重要的組成部分就是一次設(shè)備，其主要分為斷路器、變壓器、互感器等。對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行電氣智能化設(shè)計(jì)可以最大限度體現(xiàn)智能化變電站。當(dāng)前電力系統(tǒng)中智能一次設(shè)備，已經(jīng)在自我運(yùn)行調(diào)節(jié)方面比較成熟，有相應(yīng)完善的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，從而對(duì)電力運(yùn)行展開有效的自我調(diào)節(jié)，可以更為精準(zhǔn)地把握一次設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中所存在的問題。當(dāng)一次設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障的時(shí)候，可以第一時(shí)間準(zhǔn)確地找到故障發(fā)生具體位置以及對(duì)故障類型做出有效判斷，這樣相關(guān)維修人員就可以根據(jù)系統(tǒng)信息展開維修工作?；谥悄芑淮卧O(shè)備，電力系統(tǒng)會(huì)更加靈活，正是因?yàn)檫@一點(diǎn)，能夠接入到分布式發(fā)電之中【4】。

3.2提升電力系統(tǒng)自我監(jiān)測能力

智能變電站應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)于促進(jìn)構(gòu)建變電站智能一體化信息平臺(tái)具有非常重要的作用。在設(shè)計(jì)智能變電站電氣自動(dòng)化的過程中一定要在最大程度上完善變電站自我監(jiān)測系統(tǒng)，從而提升其自我監(jiān)測能力。加強(qiáng)電力系統(tǒng)自我監(jiān)測能力，可以讓變電站所有單元狀態(tài)都能夠得到更好的監(jiān)測和報(bào)告，這樣就會(huì)為形成一個(gè)非常全面的在線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫。便于相關(guān)工作人員精準(zhǔn)把握設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行信息，并且?guī)椭芾砣藛T在管理電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)的時(shí)候提供更為可靠的數(shù)據(jù)支撐。

3.3應(yīng)用更為可靠的自動(dòng)化組件

智能變電站設(shè)備最為關(guān)鍵的一個(gè)部分就是自動(dòng)化組件，在自動(dòng)化智能組件的應(yīng)用上應(yīng)該嚴(yán)格遵守以下兩點(diǎn)：一，在智能組件的應(yīng)用上不會(huì)對(duì)智能變電站一次設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性造成影響;二，智能組件的應(yīng)用要幫助智能變電站一次設(shè)備實(shí)現(xiàn)連續(xù)自行監(jiān)測、高效化數(shù)據(jù)處理，智能組件必須要具備自檢功能以及報(bào)警功能，從而使智能組件能夠?qū)υO(shè)備靈敏度以及抗干擾性展開有效監(jiān)測。

4、結(jié)束語

綜上所述，智能變電站屬于智能電網(wǎng)的重要組成部分，對(duì)智能變電站內(nèi)的電氣自動(dòng)化進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠促進(jìn)智能變電站作用的發(fā)揮，從而能夠保障智能變電站工程建設(shè)的質(zhì)量。因此，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的智能化發(fā)展是一種必然趨勢。

參考文獻(xiàn)

[1]袁芳，趙宇紅，唐健，等.淺談智能變電站的優(yōu)點(diǎn)及其優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].科技風(fēng)，2017（5）：191-193.

[2]雷振.繼電保護(hù)中電氣工程智能系統(tǒng)的應(yīng)用和改進(jìn)[J].通信電源技術(shù)，2018，35（12）：84-85.

[3]丁敬雷，梁雯.自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用于220kV智能變電站的設(shè)計(jì)方案[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（15）：145.

[4]萬軍.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].科技風(fēng)，2017（22）：166.