變電站的智能化改造方案研究

摘 要：隨著我國電力系統(tǒng)改革的發(fā)展，智能電網(wǎng)的建設(shè)是我國電力系統(tǒng)發(fā)展的一個必然趨勢，智能化變電站是變電站改造和建設(shè)的一個主要的發(fā)展方向。智能變電站解決了常規(guī)變電站存在的問題，提高變電站自動化控制功能。本文對智能化變電站的特點(diǎn)和優(yōu)勢進(jìn)行了分析，對變電站的智能化改造的組網(wǎng)方案和系統(tǒng)配置進(jìn)行了分析和研究。

關(guān)鍵詞：智能變電站；智能電網(wǎng)；電力系統(tǒng)改革；強(qiáng)電

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.148

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，目前我國面臨的最大的資源問題就是能源電力的問題，堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)是我國電網(wǎng)的主要發(fā)展方向，我國要在2020年實(shí)現(xiàn)堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的全國統(tǒng)一建設(shè)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)供電智能化。

1 智能化變電站的特點(diǎn)和優(yōu)勢

智能化變電站采用計算機(jī)通信技術(shù)，在一條通道上對多條通道的信息進(jìn)行傳輸，大大簡化了變電站內(nèi)的二次接線。傳統(tǒng)的變電站為了實(shí)現(xiàn)多個功能，采用的信息模型種類比較多，每個功能系統(tǒng)對信息的采集和處理都是相互獨(dú)立的，這樣在一次設(shè)備和二次設(shè)備間要建設(shè)大量的電纜才可以完成對模擬信號的傳輸，這樣傳統(tǒng)變電站在資金成本的投入上比較大，而且變電站的結(jié)構(gòu)上也比較復(fù)雜。智能化變電站采用統(tǒng)一的信息模型，在通信網(wǎng)絡(luò)中采用統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)接入網(wǎng)絡(luò)，通過同一個網(wǎng)絡(luò)就可以實(shí)現(xiàn)對信息的監(jiān)控和處理，這樣大大減少了系統(tǒng)的軟件和硬件的重復(fù)配置，降低了變電站建設(shè)的成本。智能變電站采用光纖作為通信介質(zhì)對數(shù)字信號進(jìn)行傳輸，保證了信息傳輸不受干擾，采用計算機(jī)通信技術(shù)作為信息傳輸?shù)闹饕夹g(shù)，保證信息在傳輸過程中的安全性和可靠性。智能化變電站可以提高變電站的自動化控制功能，智能變電站傳輸信息在傳輸中的可靠性和準(zhǔn)確性，可以幫助變電站更好的實(shí)現(xiàn)自動化控制功能，通信網(wǎng)絡(luò)和一次設(shè)備、二次設(shè)備之間可以更好的進(jìn)行自檢，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)的檢測和修復(fù)，智能化變電站通過故障自動化分析程序可以實(shí)現(xiàn)智能化分析的功能。常規(guī)的變電站設(shè)備之間用電纜進(jìn)行連接，容易造成電纜間的電磁干擾，智能化變電站可以解決電纜受到電磁干擾的問題。

2 變電站的智能化改造方案研究

變電站的智能化改造要嚴(yán)格遵守總體的技術(shù)框架標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)電網(wǎng)和當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況采用具有針對性的改造措施。變電站智能化改造要從提高電網(wǎng)的生產(chǎn)管理效率和經(jīng)濟(jì)效益為目的，改造方案要經(jīng)濟(jì)實(shí)用。在對變電站進(jìn)行改造期間要遵守企業(yè)安全生產(chǎn)的條例，保證變電站安全性和可靠性不受影響。對變電站的一次設(shè)備改造要從實(shí)際情況出發(fā)，對變電站進(jìn)行智能化改造，要在利用原有的設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行，減少改造資金的投入，減少改造工作的工程量，把智能化變電站的優(yōu)勢都發(fā)揮出來，這是變電站智能化改造必須要考慮的重要問題。對變電站智能化改造可以采用現(xiàn)有的技術(shù)分別對過程層智能化、變電站層智能化和間隔層智能化進(jìn)行改造，根據(jù)工程現(xiàn)場的實(shí)際情況，如果設(shè)備投入使用的時間短，自動化水平比較高，并且設(shè)備還比較新，那么我們可以增加輔助設(shè)備來對設(shè)備進(jìn)行智能化改造，這樣的設(shè)備改造可以率先完成。對投入時間長，比較舊的設(shè)備，這樣的設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性變?nèi)酰梢圆捎迷O(shè)備到期更換的方法，參照智能化變電站的標(biāo)準(zhǔn)，按照時間間隔來實(shí)現(xiàn)變電站的智能化改造。

智能化變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，智能化變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由過程層、站控層和間隔層三層結(jié)構(gòu)組成，如圖1所示智能變電站三層結(jié)構(gòu)圖。通過高速的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)三個層之間和各層內(nèi)部之間的通信，在過程層中通過現(xiàn)場總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)通信的方式已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。變電站的設(shè)備數(shù)量在不斷增加，過程層中的數(shù)據(jù)信息量也隨著不斷增加，而且站控層和間隔層對過程層中的數(shù)據(jù)信息的質(zhì)量的要求也越來越高，所以我們對變電站的智能化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計。智能化變電站網(wǎng)絡(luò)采用GOOSE協(xié)議來實(shí)現(xiàn)間隔層和過程層之間的數(shù)據(jù)通信，間隔層和站控層之間通過IEC61850網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。站控層是智能化變電站特點(diǎn)體現(xiàn)的重要部分，站控層功能包括順序控制和源端維護(hù)等，站控層的功能是根據(jù)具智能化變電站技術(shù)發(fā)展而不斷完善的。

智能變電站的改造和建設(shè)是我國堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的重要部分，智能變電站采用技術(shù)先進(jìn)，安全可靠的并且環(huán)保的智能化設(shè)備，智能化變電站具有信息數(shù)字化和通信平臺網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)，對信息的收集、分析和處理都是通過自動化控制完成的，智能變電站可以實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)、實(shí)時控制和在線分析等功能。智能化變電站是智能電網(wǎng)的主要發(fā)展方向，對變電站的智能化改造可以降低變電站的運(yùn)行維護(hù)成本，對電網(wǎng)的資源可以進(jìn)行優(yōu)化的配置，并且可以提高整個電網(wǎng)的運(yùn)行指標(biāo)。

3 總結(jié)

變電站的智能化改造應(yīng)用了計算機(jī)通信技術(shù)，提高了變電站的自動化控制水平，降低了智能變電站的維護(hù)工作，變電站的智能化改造是未來電網(wǎng)發(fā)展的主要趨勢。本文變電站是能花改造方案研究對常規(guī)變電站的智能化改造起到一定的借鑒作用。

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作者簡介：王瑤（1983-），女，遼寧沈陽人，碩士，工程師，主要研究方向：工業(yè)工程營銷工程。