數字化變電站設計運行存在的問題

摘 要 在我國社會科技不斷發展的條件下，信息技術也得到了進一步的發展，社會各個領域都實現了數字化的發展，其中就包括變電站。數字化變電站里面的電力系統具有非常高的安全性以及運行穩定性，對變電站自動化水平的有效提升起到了非常大的促進作用。可是從以前的變電站發展成為數字化變電站，不僅要對變電站的改造以及過渡方案進行設計，同時還需要使用各種新設備以及新技術。因為缺乏運行經驗，所以其設計以及運行依然存在相應的問題。本文主要對數字化變電站實際設計運行中的主要問題進行分析探討，提出筆者的思考和建議，僅供參考。

【關鍵詞】數字化變電站 設計 運行 問題

智能電網發展的一個基礎產物就包括數字化變電站，其綜合利用了計算機網絡技術以及電力電子技術，從而優化組合變電站里面各個電氣設備所具有的功能，達到信息共享的目標。數字化變電站具有的主要特點包含有：一次系統智能化以及二次系統網絡化，其中智能化技術的有效應用提升了電網調度、輸電過程以及配電所具有的可靠性。同時，因為智能化電氣設備所占空間不大，所以數字化變電站整體所占面積比較小，投入的建設成本相對較低以及無人值班工作形式的進一步發展，有效提升了變電站所獲得的經濟效益。

1 數字化變電站具有的特點

1.1 數據采集趨于數字化

對于數字化變電站，其電氣測量系統也屬于數字化系統，變電站的整個電氣量采集、輸送、處理和輸出過程均是把模擬信號變成數字化信號，從而電氣隔離一次系統以及二次系統。

1.2 系統結構層次化

由于數字化變電站所依據的建設標準為IEC61850，所以其結構體系具有一定的層次，其邏輯結構本身有三個層次，即：站控層、過程層以及間隔層，不同層次之間利用光纖信號實現通訊，和以前的電纜進行比較，其具有比較高的抗電磁干擾性，并且接線比較簡單，信號傳輸速度非常快。

1.3 采用智能化電氣設備

電數字化變電站的構建基礎就是智能電氣設備，其中主要有新型短路器以及電子式互感器等，其可以有效結合電子技術以及微機技術，從而精準控制各個電氣設備。

1.4 系統結構非常緊湊

因為數字化變電站使用了很多智能電氣設備，所以其測量控制系統本身重量比較輕，并且體積相對較小，能夠將其集成于相應智能控制柜里面，從而優化組合其所具有的功能。同時，數字化變電站綜合利用了計算機網絡技術以及電力電子技術，所以其所采取的數據處理方式和具體通信方式和以前的變電站進行比較，運行智能化程度相對較高，并且投資成本也比較低。

2 數字化變電站實際設計中的主要問題

2.1 電子式互感器設計中的問題

數字化變電站非常重要的一部分就是電子式互感器，其會對數字變電站正常運行產生直接的影響。可是我國各級省市建設單位設計相應數字變電站的時候，產生了很多電子式互感器實際應用問題，其中主要有：沒有準確設計以及測量電子式互感器具體安裝位置，從而對電子式互感器具體使用功能的有效發揮產生了制約作用；設計合并單元合理配置方案的時候，沒有重視怎樣利用數字信號進行資源共享所具有的重要性，在使用相應電子式互感器的時候未同步采集各種相關采樣數據，沒有精準測量數字化過程層里面的設備等。

2.2 接口兼容設計中的問題

現階段，我國各省市在設計相應數字化變電站的時候，沒有注重接口兼容設施方面統一性以及規范性具體設計要求。然而因為數字化變電站實際運行中采用了很多中不同設施配件，一般數字化變電站實際發展以及建設中所采用的設施配件生產廠家各異，所以極易使得數字化變電站在實際運行中出現接口不兼容的問題，不能確保不同數據接口具有較高銜接緊密性，從而致使各種運行設施在整個信息傳輸中產生斷點傳輸以及傳輸中斷問題，對數字變電站的有效運行造成影響。

對于該問題，工程設計單位應該在設計前就對該問題進行考慮，委托GPS廠家來負責實際運行中產生的插件問題，保證插件規格足夠標準化以及統一化。

2.3 采用的測控裝置運行實效性不高

在現代社會不斷發展的條件下，數字變電站里面的輔助設施更加先進，同時微機測量裝置所采用的配套產品也更加多樣，盡管可以有效提升變電站實際運行中具體測量數據的精準性，可實際上并不是全部微機測量裝置均將其實際效用充分發揮出來了，部分微機測量裝置實際使用效率非常低，并且因為微機測量裝置采用的配套設施非常多，從而增加了變電站實際運行中需要完成的工作量，所以故障出現概率非常高，對變電站實現可持續發展十分不利。

對于該問題，工程設計單位應該在設計相應數字化變電站的時候，盡量把采用的微機數量嚴格控制在相應范圍里面，整合可以合并的接口，使測控裝置的配置更加簡化，對現有資源進行充分的利用，從而使數字變電站實現合理運行目標。

3 數字變電站實際運行中的主要問題

3.1 系統保護裝置運行出現的問題

現階段，很多數字變電站實際運行中使用的相應保護裝置設置方面均存在問題，大部分保護裝置在實際運行中往往因為自身配置方面的問題而出現誤發報文現象，導致斷路器產生錯誤動作，因為電力系統實際運行中產生的信號會影響到保護裝置，使其做出錯誤性判斷，最終使得斷路器產生錯誤動作，對供電安全性以及可靠性造成嚴重的影響，威脅到用戶生命安全和財產安全。

對于該問題，變電站里面的相關技術人員必須重點研發保護裝置，盡量對保護裝置具體保護程序進行不斷的完善，并且延長消除抖動延時，以此來降低外界干擾給系統保護裝置造成的不良影響。

3.2 備用電源自身性能缺乏穩定性

如果數字化變電站實際運行中產生突發故障，使得運行程序中斷，就應該采用備用電源來給數字變電站的持續運行供電，使其恢復正常運行，盡量減小故障帶來的影響，相關資料表明，現階段我國大部分變電站實際運行中所使用的備用電源均為采用了站內直流以及逆變方式的電源，因為不能確保站內直流具有足夠的穩定性，因此如果變電站出現故障，就會影響到通信設備實際工作效率以及工作質量。

對于該問題，在為數字變電站挑選備用電源的時候，必須采用頻率比較穩定、輸出阻抗不高、電壓波形非常精準以及承受力比較強的電源，以此來有效提升變電站實際運行中出現故障后的通信質量以及傳輸效率，給數字變電站實現健康持續發展目標提供有效的保障。

4 結束語

在信息化技術不斷發展的今天，我國變電站有效發展的一大方向以及趨勢就是數字化變電站，其可以給我國經濟的進一步發展起到促進作用。因為我國數字變電站現階段依然處于發展初期，所以在設計以及實際運行中會出現各種問題，有待我們在以后的研發以及工作中對其進行進一步的完善，工程設計單位對其進行設計的時候應該嚴格遵循相關規范，保證設計方案具有足夠的合理性以及可行性，從而促進數字化變電站實現可持續發展目標。

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作者簡介

張冬冬（1982-），男，滿族，遼寧省大連市人。碩士學位。現為國網遼寧省電力有限公司大連供電公司中級工程師，從事電力管理工作。

作者單位

國網遼寧省電力有限公司大連供電公司 遼寧省大連市 116001