淺談智能變電站關(guān)鍵技術(shù)與構(gòu)建方式

摘要：隨著科技的不斷發(fā)展，電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)朝著智能化的方向邁進(jìn)，要實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的全面覆蓋，首先要做好智能變電站的構(gòu)建工作。本文從智能變電站的概念和優(yōu)勢(shì)出發(fā)，重點(diǎn)探討了智能變電站的關(guān)鍵技術(shù)與構(gòu)建方式，為推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步向前發(fā)展，人民生活水平逐漸提升，對(duì)于電力的需求也在不斷加大，智能變電站作為智能電網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)與支撐，在發(fā)展可再生能源和實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)方面起著非常重要的作用。因此，有必要探討智能變電站的關(guān)鍵技術(shù)和構(gòu)建方式，從而推動(dòng)我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)程。

1 智能變電站的概念和優(yōu)勢(shì)

所謂智能變電站，就是指以實(shí)現(xiàn)通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、全站信息數(shù)字化發(fā)展以及信息共享標(biāo)準(zhǔn)化作為基本要求，采用多種可靠、先進(jìn)、低碳、環(huán)保、集成的智能設(shè)備組成的一種新型變電站。智能變電站通常具備信息自動(dòng)采集、控制、測(cè)量、保護(hù)、計(jì)量以及檢測(cè)等功能，并可開(kāi)展電網(wǎng)智能調(diào)節(jié)、實(shí)時(shí)控制、在線分析以及協(xié)同合作等多項(xiàng)高級(jí)功能，從而促進(jìn)變電站長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

和傳統(tǒng)的變電站比起來(lái)，智能變電站有著以下幾方面優(yōu)勢(shì)：

（1）集成性高。

智能變電站對(duì)于計(jì)算機(jī)設(shè)備和技術(shù)等的利用更加科學(xué)和合理，而且還應(yīng)用了大量現(xiàn)代化的技術(shù)，如電子傳感、網(wǎng)絡(luò)通訊等。這些技術(shù)使得虛擬電廠技術(shù)和微網(wǎng)之間的兼容變得更加容易，在很大程度上也簡(jiǎn)化了變電站的采集方式，為智能電網(wǎng)的建設(shè)提供了非常寶貴的信息支持。

（2）可靠性強(qiáng)。

智能變電站并不單單在設(shè)備內(nèi)部及其自身有著較強(qiáng)的可靠性和穩(wěn)定性，而且還應(yīng)當(dāng)具備較強(qiáng)的自我診斷功能。只有這樣，才能在設(shè)備故障前后，第一時(shí)間網(wǎng)進(jìn)行預(yù)防和應(yīng)對(duì)，從而最大程度降低由此造成的損失。

（3）經(jīng)濟(jì)、低碳和環(huán)保性。

智能變電站大量采用光纖材料來(lái)替代傳統(tǒng)的電纜與電線，不僅大幅降低了原材料的消耗，而且還可以有效縮減工程成本。不僅如此，新材料的應(yīng)用對(duì)于環(huán)境的保護(hù)效果也非常明顯，其不僅在輻射、噪聲、電磁污染等方面有著明顯的效果，而且能有效地凈化電磁的生產(chǎn)環(huán)境，起到低碳和環(huán)保的作用。

2 智能變電站的關(guān)鍵技術(shù)

智能變電站需要將現(xiàn)代化技術(shù)和傳統(tǒng)變電站技術(shù)相互結(jié)合起來(lái)，協(xié)同合作。這些現(xiàn)代化技術(shù)能夠有效地獲取并分享設(shè)備工作的動(dòng)態(tài)信息，從而更好地對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行集成調(diào)動(dòng)，優(yōu)化變電站內(nèi)部資源，提升智能變電站的安全性和可靠性。通常來(lái)說(shuō)，智能變電站中的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾點(diǎn)：

2.1 設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

該技術(shù)可以有效監(jiān)測(cè)變壓器的油色譜、鐵芯電流的接地和壓力等多項(xiàng)情況，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相對(duì)準(zhǔn)確，技術(shù)已經(jīng)較為成熟。但需要說(shuō)明的是，對(duì)于開(kāi)關(guān)行程以及斷路器接頭溫度等的監(jiān)測(cè)，還需要進(jìn)一步的研究。實(shí)際上，在智能變電站當(dāng)中，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用效果整體上較為普通，和一次設(shè)備自身的可靠性比起來(lái)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相對(duì)較差，這是因?yàn)殡S著設(shè)備使用時(shí)間的延長(zhǎng)，一些傳感器的接頭往往會(huì)出現(xiàn)磨損，從而影響監(jiān)測(cè)的精度和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，不僅如此，智能變電站中還設(shè)置有大量的通訊設(shè)備和電子設(shè)備，強(qiáng)磁干擾非常強(qiáng)烈，再加上溫度和濕度等的變化都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一些影響，所以，目前設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)大多還屬于試點(diǎn)應(yīng)用階段。

2.2 電子互感器技術(shù)

一般來(lái)說(shuō)，電子互感技術(shù)主要有以下兩種：分壓原理的電壓互感器和光纖式互感器，實(shí)踐表明，當(dāng)前電子互感器技術(shù)在可靠性方面還存在以下問(wèn)題，需要進(jìn)一步完善。第一，對(duì)光纖式互感器而言，如果電流相對(duì)較低時(shí)，其會(huì)產(chǎn)生巨大的噪音。第二，對(duì)分壓原理的電壓互感器而言，因?yàn)槠涓邏簜鞲胁考嫌幸徊糠蛛娮雍碗娐吩O(shè)備，所以需要從外部對(duì)其供電，并解決電磁兼容的問(wèn)題。第三，通常會(huì)在電子互感器上安裝二次調(diào)理線路，而該裝置在使用壽命方面與一次部件有著一定的誤差，所以，為了維持設(shè)備的可靠性，絕大部分智能變電站都會(huì)結(jié)合傳統(tǒng)互感器使用，并合并單元采樣。

2.3 組網(wǎng)措施

智能變電站設(shè)備在組網(wǎng)時(shí)一般會(huì)依據(jù)三層兩網(wǎng)的設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于合并單元和終端智能，應(yīng)當(dāng)在匯控柜當(dāng)中根據(jù)間隔下方設(shè)置，從而對(duì)測(cè)控一體化設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，進(jìn)而保護(hù)二次智能設(shè)備，同時(shí)，組屏?xí)r應(yīng)當(dāng)以相互之間的間隔為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。不僅如此，智能變電站通過(guò)結(jié)合配置110kV主變壓器保護(hù)和 220V等級(jí)保護(hù)，還將星型雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用在交換機(jī)上，通過(guò)直采直跳的措施對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，并利用GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)來(lái)反映設(shè)備的間隔封閉和啟動(dòng)失靈等2.4 軟件的構(gòu)成技術(shù)

在智能變電站當(dāng)中，軟件的構(gòu)成技術(shù)和普通的代碼實(shí)質(zhì)上有著較大的區(qū)別，

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