智能化變電站建設(shè)融合發(fā)展新模式

高梅

摘要：智能變電站是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要基礎(chǔ)，為迎合人們的應(yīng)用需求，本文在概述智能化變電站的基礎(chǔ)上，對智能化變電站建設(shè)融合發(fā)展新模式的意義進行分析，并對智能化變電站建設(shè)發(fā)展趨勢進行探討。

關(guān)鍵詞：智能化變電站;建設(shè);融合;發(fā)展;新模式

1智能化變電站

智能化變電站是由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，建立在IEC61850標(biāo)準(zhǔn)和通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)變電站運行操作自動化、變電站信息共享化、變電站分區(qū)統(tǒng)一管理、利用計算機仿真技術(shù)實現(xiàn)智能化電網(wǎng)調(diào)度和控制的基礎(chǔ)單元。智能化變電站采用先進、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等基本功能，其是可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能的變電站。

2智能化變電站建設(shè)融合發(fā)展新模式的意義

2.1安全性、穩(wěn)定性、可靠性

智能化變電站不僅需要滿足電能質(zhì)量需求，而且需要滿足用戶利用電能的基本需求，即安全性、穩(wěn)定性、可靠性。融合新模式的智能變電站相比于早期的變電站不僅具有較強的可靠性，而且具備較強的自我恢復(fù)、自我診斷能力。由于具備上述技能，變電站能夠在很大程度上降低供電故障問題，也能在故障發(fā)生的第一時間進行快速診斷及處理，很大程度上降低了故障的事實影響，提升了電網(wǎng)高質(zhì)量運行效率。比如說，保護裝置組網(wǎng)跳閘方式建設(shè)模式，這一模式就能夠有效提升電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。此外，目前部分地區(qū)嘗試采用直采直跳新模式。對于這一模式來說，基礎(chǔ)運營主要依靠光纖引導(dǎo)，通過光纖能將保護裝置的出口引入終端當(dāng)中，進而實現(xiàn)智能化的管理和應(yīng)用?？梢蕴嵘龜?shù)據(jù)采樣和跳閘傳輸?shù)臄?shù)據(jù)安全性。況且，該辦法主要運用點對點傳輸方式，所以即使出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障情況，也不會影響到保護裝置的跳閘出口。另外，點對點的傳輸模式，能夠克服延時誤動和閉鎖現(xiàn)象。但是，這一模式仍然受到一些電網(wǎng)技術(shù)約束。比如說，該模式對于保護裝置的硬件設(shè)備要求非常高，為了滿足這一條件增加了現(xiàn)場施工的隱形工作量。況且，相比于傳統(tǒng)模式來說，點對點的傳輸方式需要更多的光纜接線，除了會增加現(xiàn)場工人的工作量之外，還會影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。由此觀之，新模式的融入并不是在方方面面都能夠提高變電站的運行效率。

2.2低碳環(huán)保

就智能型變電站的建設(shè)方案來講，通過分析新型光纖電纜的優(yōu)勢，發(fā)現(xiàn)其不僅能夠替代早期的通信電纜，克服信息傳輸能力不足的缺陷，而且降低了通信電纜的應(yīng)用數(shù)量，進一步簡化了設(shè)計圖紙，從根本上減少了安裝調(diào)試工作量。與此同時，數(shù)字量輸入與輸出模塊的合理應(yīng)用，進一步調(diào)整了整個系統(tǒng)當(dāng)中的硬件結(jié)構(gòu)，創(chuàng)設(shè)了電子式傳感器的合理化運用路徑。而電子式傳感器的大面積應(yīng)用，不僅打破了早期傳感器的應(yīng)用弊端，而且有效增強了數(shù)據(jù)觀測的可控性。由此可見，不論是哪一項目的改善和設(shè)備的取代，都降低了原始耗能數(shù)值，提升了能源之間的轉(zhuǎn)化效率，減少了基礎(chǔ)建設(shè)與系統(tǒng)運行的投入成本。當(dāng)然，就目前的技術(shù)來說，還不能算是非常完美，某種程度上還是會對周邊環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，但是相比于早期的變電站來說，其不良影響的程度大有改善。

2.3交互性良好

智能化變電站的建設(shè)模式主要有三種，即過渡型、實用型、理想型。首先，從過渡型的角度看，智能化變電站的站控層和間隔層已經(jīng)實現(xiàn)智能化，而過程層仍然采用常規(guī)電磁型互感器。這一模式的優(yōu)點是信息和通信符合最新的國際標(biāo)準(zhǔn)，既能實現(xiàn)信息與數(shù)據(jù)的共享，又具備良好的交互操作性，很大程度上減少了二次電纜。另外，該模式還能通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)部分傳統(tǒng)的保護與控制職能，且二次設(shè)備兼具傳統(tǒng)優(yōu)勢和現(xiàn)代技能，實踐性極強，特別適合正在改造或者仍然延用老式設(shè)備的變電站。不過，這一模式下的第三層并未實現(xiàn)模擬化及智能化的數(shù)據(jù)采集。其次，從實用型的角度看，智能化變電站主要運用了電子式互感器，站控層與間隔層實現(xiàn)了全部智能化，過程層也實現(xiàn)了基本智能化。這一模式的優(yōu)點是過程層的海洋數(shù)據(jù)能滿足實時共享需求，節(jié)省電纜的利用量，并簡化二次接線工程。不過，過程層里面的一次設(shè)備并未到達智能化標(biāo)準(zhǔn)，說明當(dāng)前國內(nèi)應(yīng)用電子互感器的技術(shù)并不成熟，且該技術(shù)的普及成本較高，大規(guī)模的建設(shè)與利用壓力較大。最后，從理想型的角度看，變電站里面的三層都實現(xiàn)了智能化發(fā)展目標(biāo)，而且是完全智能化。這一模式的優(yōu)點是測量、監(jiān)視、控制的高度智能化，不僅徹底克服了二次電纜接線的復(fù)雜難題，而且很大程度上降低了智能化發(fā)展的成本投入，還進一步提高了電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，是未來發(fā)展的重要方向?？偠灾?，智能化的變電站相比于早期的變電站已經(jīng)有了很大程度的提升。它可以滿足信息的采集與分析需求，可以將數(shù)據(jù)信息精確無誤的回饋給電網(wǎng)，可以與上級系統(tǒng)始終保持靈活的互動關(guān)系，還可以為整個電網(wǎng)系統(tǒng)提供安全穩(wěn)定的運行保障。

3智能化變電站建設(shè)發(fā)展趨勢

3.1智能化的檢修管理

若想實現(xiàn)高度的智能化，必須充分了解并分析現(xiàn)有的檢測壓板，并在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)之上，進一步加強設(shè)備保護和檢修功能。當(dāng)裝置出現(xiàn)缺陷或者需要進一步校對時，可以合理利用相關(guān)的輔助設(shè)備或硬件，快速激活自動控制或檢修體系以及數(shù)據(jù)計算等功能。與此同時，搜集故障數(shù)據(jù)，并將信息發(fā)送至保護模塊，進一步激活保護設(shè)備，促使其快速布置保護任務(wù)或防護任務(wù)，盡量形成一個比較全面的設(shè)備管理、保護條件。這樣一來，不僅可以減少人工作業(yè)的任務(wù)量，而且能夠減少工作時間，提升工作效率和工作精準(zhǔn)率。

3.2智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)備

智能變電站的未來首選發(fā)展方向就是設(shè)備高度智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化。通過進一步提高設(shè)備的智能化程度，新設(shè)備在少量功能代碼的前提下，當(dāng)實現(xiàn)自動配置甚至適調(diào)保護功能。通過進一步提高二次設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)化、功能模塊化程度，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)不同廠商設(shè)備之間的隨意互換，而且能夠直接更換相關(guān)設(shè)備的插件，有助于全面簡化變電站的設(shè)計與基礎(chǔ)建設(shè)工作，有助于全面提升相關(guān)設(shè)備的管理效率與利用效率。

3.3微型化、配置層級化的保護裝置

如今受設(shè)備包括保護裝置已經(jīng)實現(xiàn)了輕微化與單片機化，可以直接安裝在智能型一次設(shè)備預(yù)留的接口上面，不僅能夠減少應(yīng)用設(shè)備的數(shù)量和占用面積，而且能夠減少二次回路當(dāng)中的多余線路，進而減少路內(nèi)故障以及故障產(chǎn)生次數(shù)，進一步完善保護層的基礎(chǔ)配置?？傮w上看，保護裝置的升級有助于形成區(qū)域及廣域保護網(wǎng)，有助于形成第一道電網(wǎng)防線、第二道電網(wǎng)防線與第三道電網(wǎng)防線之間的穩(wěn)定交流條件，有助于形成更嚴(yán)密的電網(wǎng)安全環(huán)境。

3.4統(tǒng)一化的通信網(wǎng)絡(luò)

站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)有望在新的模式之下快速形成統(tǒng)一運作方式，即形成簡化的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在這樣的條件下，不需要進一步區(qū)分過程層與站控層，就能夠快速實現(xiàn)層內(nèi)、域內(nèi)的保護任務(wù)，進而獲取統(tǒng)一的數(shù)據(jù)。這樣一來，不僅能夠減少傳輸延時或多層傳遞耗時現(xiàn)象，而且能夠避免其他環(huán)節(jié)的故障問題，還能夠降低二次故障的出現(xiàn)率。

4結(jié)束語

為改變傳統(tǒng)變電站建設(shè)觀念，需要積極融合新的發(fā)展理念和新模式，以此從根本上提高國內(nèi)變電站的建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻

[1]曲中直，周揚，韓思瑋.智能變電站技術(shù)及其應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2020（36）：132-133.

[2]侯炳濤，王經(jīng)，馮衛(wèi)霞.智能化變電站建設(shè)過程中的技術(shù)管理[J].通訊世界，2017，0（2）：161-162.