淺析智能變電站與常規變電站運行維護的差異

鄧子良

摘? 要：智能變電站的運行維護通常會涉及電力自動化、網絡通信、微電子、電力電子和計算機等領域的技術設備，與常規變電站的運行維護有著較大的差別。對智能變電站與常規變電站的基本結構進行了分析，并在此基礎上就二者運行維護的差異提出一些觀點和建議，以供參考。

關鍵詞：智能變電站;常規變電站;運行維護;差異性

中圖分類號：TM76? ????????????文獻標識碼：A?? ????????????文章編號：2095-6835（2014）23-0025-02

隨著我國社會經濟的快速發展和科學技術的不斷進步，國內電力行業及電力系統的管控已基本實現了智能化。從常規變電站向智能變電站轉變以后，電力系統的功效顯著提高。

1? 兩種變電站的結構

1.1? 智能變電站

智能變電站以當前先進的自動化信息技術為基礎，以通信平臺網絡化、全站信息數字化和信息共享為支撐，在信息采集、控制、測量、保護、監測和計量過程中，實現了管控自動化，根據需要對電網進行自動控制、智能調控、在線分析和協同互動。智能變電站的這些優勢有效地滿足了電網對電氣設備高效、穩定、節能和安全的要求。由此可見，智能變電站的應用可以有效提高電網資源的優化配置和安全可靠性。根據功能定位和要求，智能變電站主要包括過程層、間隔層和站控層。這三層之間既相互獨立，又緊密聯系。其中，過程層由不同電壓級別的電子式互感器、智能變壓器、智能斷路器和一次智能化設備構成;間隔層主要由基于繼電保護設備的保護單元和基于計量狀態檢測的測控單元、消防報警系統、智能化消防報警系統構成;站控層主要由以遠程通訊和外部通訊為核心的站域控制通訊系統、電力用戶智能管理系統和調度指揮系統構成。

1.2? 常規變電站

常規變電站的網絡監控系統主要由間隔層和站控層構成。在實踐中，由于沒有一個相對統一的建模，信息標準呈現出多樣化的特點，接口多樣且兼容性差，同時，常規變電站綜合自動化軟件版本比較多，而且存在保護、監控、計量和遠動等多個網絡。常規變電站的站控層設備主要包括帶數據庫的遠動工作站、操作員站和五防主機等;間隔層設備主要包括測控、保護和IBD等二次設備。錄波、測控和保護等二次設備與一次設備之間通過二次電纜連接，導致二次電纜的布線非常多，且存在重復問題。此外，常規變電站運行過程中的信息采集主要是基于電磁型電壓、電流互感器的應用。系統中各設備之間是相互獨立的，且功能較為分散，整體協調機制、功能優化機制等難以落實，以至于信息輸入難以實現有效的共享，進而限制了系統的兼容性和擴展性。

2? 兩種變電站運行維護的差異

智能變電站在應用實踐中采用了先進的網絡技術、智能化技術，實現了電氣設備間、變電站與電氣設備間、變電站間的信息數據數字化控制和智能化傳輸。同時，智能變電站運行過程中的信號經傳輸系統有效轉化后，以數字信息的形式，并基于網絡系統來實現處理之后的信號或數據信息的傳遞。智能變電站中的所有智能電子設備（IED）均采用對等的方式相連，所有設備信息均在局域網上實現共享。智能變電站采用的GCM是一種安全、高效的認證加密算法，實現了變電站不同數據（報文）的安全傳輸，只需運算一次報文就可實現其中的一種模式，既能滿足報文的實時性要求，又方便管理，提高了互操作性。智能變電站數據傳輸過程中還加入了GOOSE網絡，代替了傳統變電站的“開入信號”，作用非常顯著。GOOSE網絡不僅滿足了智能變電站自動化系統快速報文的需求，也提高了測控裝置間的數據傳送效率。智能變電站設備保護裝置就地化后，可以靈活、快速地響應新的功能需求。比如，主變非電量保護逐步集成至主變智能柜，大大提高了變電站設備信息的集成水平。基于以上對智能變電站、常規變電站基本結構的分析，我們可以看出二者之間存在著一定的差異，因此，在運行維護過程中應當區別對待。

2.1? 保護功能壓板投退和檢修壓板的作用

常規變電站運行維護過程中主要采用的是“硬壓板”方式，以此對后臺系統進行有效的保護。從應用實踐來看，該種保護方式是在后臺界面上實現和完成的。智能變電站主要采用的是“軟壓板”方式，變電站操作人員可在后臺利用屏幕控制臺操作，以此來保護變電站的運行，尤其是計算機網絡技術的應用，可以使智能變電站實現遠程控制和無人值班。除此之外，二者之間還存在檢修壓板作用層面的差異。比如，常規變電站檢修板的作用為檢測故障信息，以防故障信息對變電站站控層面產生干擾，并以此來排除故障問題。而智能變電站檢修壓板的作用主要體現在保護層面上，即保護檢修設備不出現故障或者錯誤操作，以免出現電閘誤操作現象。在此過程中，檢修狀態下的壓板恢復應用以后，結合計算機網絡系統中的數據，還可以進行明顯標記，在檢修板的正、反面印上“檢修”字樣，為裝置和設備中的提取準備了條件。

2.2? 開關跳合閘壓板投退和GPRS的作用

智能變電站較之于常規變電站，其主要差異在于將跳閘、合閘壓板結構簡化為軟件操作系統，因此也可在后臺實現開關跳閘、合閘操作。智能變電站的操作人員和管理人員可根據后臺監控進行實時跳、合閘操作。在智能變電站中，所有開關保護裝置的跳、合閘都在智能控制裝置中，都可以通過后臺實現智能控制。同時，GPRS在兩種變電站中的作用也存在著較大的差別。比如，將GPRS應用于常規變電站中，可以確保變電站各種操作時間的統一性，有利于及時、準確地找出問題，并快速解決問題;對于智能變電站而言，GPRS可以保證變電站內部的時間同步，實現了數字信號的有效保護，在故障問題的發現、處理層面上，起到了有效的保護作用。同時，將GPRS技術應用于智能變電站中，還可以實現區域變電站間的信息傳遞，從而實現區域電力的高效監控和優化調度。

2.3? 改變設備驗收、巡視方式和重點

與常規變電站相比，現代化的智能變電站主要是采用變電站間的SCD配置文件來實現二次回路的，在合法檢測過程中，內、外方面描述的數據模型基本一致。這就要求廠內聯合調制，并在實際調制過程中，對系統集成設備進行有效安裝，對文件進行優化配置。如果調試工作已經在項目中完成，而且完成了

多數任務量，則可以實現變電站工作量的最優化。

同時，智能變電站的應用改變了常規變電站二次設備巡視的重點，即智能變電站二次設備網絡化實現了數據信息在設備之間的有效共享。比如，某合并單元所收集的電壓、電流信息數據可同時被母線保護、主變保護和測控設備共享，而且智能變電站終端所收集到的開關和刀閘信息可利用GOOSE網絡與測控保護設備、合并單元共享。實踐中，如果上述裝置出現了故障問題，且影響范圍相對較大時，則相當于一次設備故障問題的處理。

3? 結束語

總而言之，智能變電站系統運用了現代化先進的網絡技術、智能化技術手段，有效實現了變電站設備之間、變電站之間、設備與變電站之間的信息數據數字化、智能化傳輸，實現了變電站運行中各種信號的轉化;同時，以數字信息的形式，利用現代化計算機網絡系統，有效實現了處理后的數據信息的傳遞。智能變電站和常規變電站的運行維護過程中存在著較為顯著的差異性，因此，應當加強電力系統管理模式的創新。只有這樣，才能保證變電站系統運行的安全可靠性。

參考文獻

[1]王璐.智能變電站過程層組網分析與應用[J].電力系統保護與控制，2012（02）.

〔編輯：劉曉芳〕

On the Smart Substation and Substation Operation and Maintenance of Conventional Difference

Deng Ziliang

Abstract： Running smart substation maintenance generally relates to the field of power automation， network communications， microelectronics， power electronics and computer technology and equipment， maintenance and operation of conventional substation has a larger difference. The basic structure of a conventional smart substation and substation were analyzed， and on this basis put forward some ideas and suggestions on the operation and maintenance of the difference between the two， for reference.

Key words： intelligent substation; conventional substation; operation and maintenance; difference

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The Safe Operation of Transmission and Distribution Lines

Pan Hong， Yang Zuohua

Abstract： Currently， transmission and distribution lines in operation， the accidents have occurred. Only the timely detection of transmission and distribution lines in safety hazards， safety lines to grasp， and targeted maintenance of transmission and distribution lines according to the actual situation， in order to ensure the safe operation of the line. By analyzing the factors affecting the safe operation of transmission and distribution lines， this paper presents a management and technical measures to the safe operation of transmission and distribution lines to provide a reference.

Key words： transmission and distribution lines; safe operation; line management; economic benefits