現(xiàn)代數(shù)字化變電站給變電運行工作帶來的新問題和挑戰(zhàn)

周明聰 戴飛 黃堅

摘 要：數(shù)字化技術(shù)在現(xiàn)代社會的發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用。在大數(shù)據(jù)時代，各個領(lǐng)域都依托數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用普遍提升了運行效率。本文首先分析數(shù)字化變電站的基本特點，然后探討現(xiàn)代數(shù)字化變電站中變電運行工作的新問題與新挑戰(zhàn)，最后提出了幾點應(yīng)對新挑戰(zhàn)的措施，旨在推動現(xiàn)代變電運行工作的進(jìn)步與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化;變電站;新挑戰(zhàn)

中圖分類號：TM63;TM76文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2020）31-0047-03

Analyze New Problems and Challenges Brought

by Modern Digital Substations to Substation Operation

ZHOU Mingcong DAI Fei HUANG Jian

（Jiaxing Hengchuang Electric Power Design and Research Institute Co.， Ltd. Power Supply and Distribution Service Branch，Jiaxing Zhejiang 314000）

Abstract： Digital technology has been widely used in the development of modern society. In the era of big data， the application of digital technology in various fields has generally improved the operation efficiency. This paper first analyzed the basic characteristics of digital substation， then discussed the new problems and challenges of substation operation in modern digital substation， and finally put forward some solutions to the new challenges， aiming at promoting the progress and development of modern substation operation.

Keywords： digitalization;substation;new challenges

傳統(tǒng)變電站中的變電運行工作面臨著巨大的壓力，操作人員需要以手工方式記錄復(fù)雜的工作內(nèi)容。但是，有時因為個人書寫習(xí)慣的差異，容易造成不規(guī)范記錄，導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法共享。這種以人工為主的工作方式給操作人員帶來了巨大的壓力，他們需要將大量的時間應(yīng)用于數(shù)據(jù)核對，并且無法完全保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致變電運行工作的效率難以獲得有效提升。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用使傳統(tǒng)的變電運行工作出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)，但也帶來了一些客觀的問題和挑戰(zhàn)，需要變電站依據(jù)實際的工作情況加以研究，才能更好地發(fā)揮現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢。

1 現(xiàn)代數(shù)字化變電站中變電運行工作的基本特點

近年來，我國電力行業(yè)發(fā)展十分迅速，各類技術(shù)研究使電力運行越來越穩(wěn)定和安全，建設(shè)數(shù)字化變電站得到普遍認(rèn)可。在現(xiàn)代數(shù)字化變電站運營中，變電運行效果越來越好。數(shù)字化變電站應(yīng)用特點主要表現(xiàn)為以下幾方面。第一，一次設(shè)備的智能化。變電站一次設(shè)備的處理過程中，檢測電路需要通過驅(qū)動電路控制的相關(guān)操作，采用微處理器及光電技術(shù)設(shè)計的方式，簡化以往的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，利用公共信號的數(shù)字化形式替代原有的電線連接形式，這種無線信號方式具有非常明顯的創(chuàng)新意義，能促使原有電線連接方式被第二循環(huán)繼電器及邏輯電路替代，模仿原來的控制電纜。作為技術(shù)人員，為了進(jìn)一步提升數(shù)字化變電站的控制效果，需要將更多先進(jìn)技術(shù)融入變電站的設(shè)備管理系統(tǒng)中，并實現(xiàn)對整個光電技術(shù)系統(tǒng)電子回路的控制管理，使整體的電力系統(tǒng)在后續(xù)運行過程中不會受到其他因素的干擾，技術(shù)人員可以采取防護(hù)措施來降低干擾的影響程度，促使設(shè)備運行更加穩(wěn)定。第二，二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化。就我國關(guān)于現(xiàn)代數(shù)字化變電站的標(biāo)準(zhǔn)（IEC61850）而言，技術(shù)人員通常會采用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)電纜與交換機(jī)來傳輸采樣值[1]。設(shè)計工作要做好取樣分析，并實現(xiàn)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)電纜的交換，采集其中的樣值，再維持可靠性，提升運行的效率。所以無論是二次電纜還是二次壓板，其中的間隔層與控制層是由MMS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)?，能夠相對快速且可靠地參與運行。如圖1所示，在GOOSE獨立網(wǎng)絡(luò)的支持下，可以轉(zhuǎn)換開關(guān)，實現(xiàn)對信號的控制，那么網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備中的信號就能得到控制，技術(shù)人員通常會使用數(shù)字化的技術(shù)來完成整體的系統(tǒng)控制工作。

2 現(xiàn)代數(shù)字化變電站中變電運行工作的新問題與新挑戰(zhàn)

2.1 修試工作

現(xiàn)代數(shù)字化變電站中呈現(xiàn)出智能化的操作特點，這一特點在技術(shù)方面體現(xiàn)的較為明顯，如高壓電路器是由微型電子計算機(jī)和電力電子技術(shù)傳感器兩個系統(tǒng)組成的，智能開關(guān)則是執(zhí)行單元控制的微型計算機(jī)，而電力電子部件等則是替代傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)備的部分，電壓波形控制及監(jiān)視數(shù)據(jù)傳輸速率等指標(biāo)是通過修試工作衡量的[2]。

2.2 繼保校驗和驗收

在變電站的繼保校驗及驗收工作中，傳統(tǒng)繼保校驗主要是針對電流互感器來完成的，主要檢驗繼電保護(hù)電流的互感器特性，明確其是否符合要求。而在數(shù)字化變電站中，主要采用電子式電流互感器。該電流互感器的作用范圍更大，且對數(shù)據(jù)測試的精準(zhǔn)度較高，因此，這種電流互感器是否需要依照傳統(tǒng)方式開展定期校驗還有待討論[3]。即便是需要開展定期校驗，所選擇的校驗方法也要和傳統(tǒng)的電磁式電流互感器校驗方法區(qū)分開來。因為電子式的電流互感器在二次側(cè)輸出方面所輸出的是兩個數(shù)字，而不是輸出如電磁式電流互感器那樣的電壓值。