智能變電站及技術(shù)特點(diǎn)

高彩云 高凱

摘要 智能變電站是目前最為先進(jìn)的變電站，其有著其它變電站無法比擬的優(yōu)勢(shì)。基于此點(diǎn)，文章首先對(duì)智能變電站的優(yōu)越性進(jìn)行簡要闡述，在此基礎(chǔ)上對(duì)智能變電站的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行論述。期望通過本文的研究能夠?qū)Υ龠M(jìn)智能變電站的發(fā)展有所幫助。

【關(guān)鍵詞】智能變電站 技術(shù) 特點(diǎn)

1 智能變電站的優(yōu)越性

相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)智能變電站進(jìn)行了如下定義：以各種智能化設(shè)備為核心，具有先進(jìn)的測(cè)控功能及一些高級(jí)功能，可與電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行互動(dòng)，此類變電站即為智能變電站。與常規(guī)變電站相比，智能變電站的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1.1 可靠性更高

變電站作為電力系統(tǒng)的重要組成部分之一，其運(yùn)行是否可靠對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行具有直接影響，因此在變電站的建設(shè)中，可靠性是最為基本的要求。而對(duì)于智能變電站而言，它的運(yùn)行可靠性更加重要，在這一定程度上對(duì)智能變電站提出了更高的要求，正因如此，使得所有建成投用的智能變電站都具有較高的可靠性，尤其是各種智能控制設(shè)備的應(yīng)用，進(jìn)一步提升了智能變電站的可靠性，這也成為其突出的優(yōu)勢(shì)。

1.2 互動(dòng)性強(qiáng)

由智能變電站的定義可知，其能夠?qū)﹄娋W(wǎng)調(diào)度進(jìn)行互動(dòng)，這是常規(guī)變電站所不具備的功能。智能變電站在各種電氣設(shè)備信息的采集上不但快速而且高效，并且可以借助通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，電網(wǎng)調(diào)度通過對(duì)這些信息的應(yīng)用，可做出正確的決策，確保了電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定，使電網(wǎng)的運(yùn)行效率獲得顯著提升。

1.3 環(huán)保性

近年來，我國在大力發(fā)展工業(yè)產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，對(duì)環(huán)境造成了一定的破壞，對(duì)此國家提出節(jié)能減排、低碳環(huán)保的發(fā)展理念，智能變電站在建設(shè)時(shí)完全是以該理念作為指導(dǎo)依據(jù)，各種設(shè)備采用的都是低能耗、環(huán)保型產(chǎn)品，這樣除了可以達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)之外，還能有效降低對(duì)環(huán)境的污染和破壞，充分體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的理念。

2 智能變電站的技術(shù)特點(diǎn)

目前，國內(nèi)大部分智能變電站在設(shè)計(jì)時(shí)，采用的都是分層分布式結(jié)構(gòu)體系，由此使得智能變電站具有了獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)，主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

2.1 站內(nèi)一次設(shè)備智能化

在電網(wǎng)當(dāng)中，高壓設(shè)備作為一次設(shè)備，是不可或缺的重要組成部分之一，智能化高壓設(shè)備通常只會(huì)出現(xiàn)在智能電網(wǎng)當(dāng)中，多數(shù)都是在智能變電站中應(yīng)用，由此使得智能變電站具有了一次設(shè)備智能化的技術(shù)特點(diǎn)。通過傳感器對(duì)智能變電站中重要的電氣設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可使設(shè)備的運(yùn)行可靠性獲得大幅度提升。依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，可采用如下方法實(shí)現(xiàn)智能變電站內(nèi)一次設(shè)備的智能化：

（1）以高壓設(shè)備作為基礎(chǔ)，以傳感器作為輔助裝置，將兩者集成到一起，從而達(dá)到特定的監(jiān)控目的。

（2）將高壓設(shè)備中較為關(guān)鍵的一些設(shè)備集成到一起，如變壓器、電子/電壓式互感器、斷路器等，通過設(shè)備集成，能夠使變電站的占地面積有所減少，可以節(jié)約土地。

（3）可將各種單一功能的智能元器件融合到一起，使其組成一個(gè)智能化的測(cè)控單元，以此來達(dá)到簡化結(jié)構(gòu)的目的。

2.2 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與診斷

由于智能變電站中存在著大量的智能設(shè)備，為確保這些設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，需要對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。從目前的技術(shù)上，想要實(shí)現(xiàn)對(duì)智能變電站內(nèi)所有二次設(shè)備進(jìn)行全面的狀態(tài)監(jiān)測(cè)難度較大，所以國內(nèi)大部分智能變電站在對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)時(shí)，都是選取站內(nèi)一些關(guān)鍵的設(shè)備。而對(duì)一次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷則是以主變、氣體絕緣開關(guān)，監(jiān)測(cè)與診斷是通過相關(guān)的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，即設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

通過該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)獲取與被檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)的信息，利用信息融合模型，按照采集到的參數(shù)，綜合歷史狀態(tài)記錄，考慮環(huán)境影響因素，對(duì)設(shè)備當(dāng)前所處的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，看設(shè)備是否正常，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，系統(tǒng)會(huì)自行給出處理方案，由此為設(shè)備的穩(wěn)定、可靠、安全運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。

2.3 順序控制與五防聯(lián)鎖

順序控制是智能變電站較為突出一個(gè)技術(shù)特點(diǎn)，具體的控制過程主要是由設(shè)置在間隔層內(nèi)的防誤閉鎖開關(guān)及相關(guān)的監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。順序控制有三種途徑，即時(shí)間順序、邏輯順序和條件順序，先由監(jiān)控系統(tǒng)下達(dá)操作任務(wù)，每個(gè)任務(wù)都是一個(gè)條件，然后再由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)定好的步驟完成任務(wù)，其中的步驟就是邏輯順序。通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行順序控制，可以避免誤動(dòng)作的情況發(fā)生，確保了設(shè)備的運(yùn)行可靠性。五防聯(lián)鎖功能是智能變電站所特有的一項(xiàng)功能，該功能的加入使間隔層的防誤成為可能，并且還可以避免因GOOSE報(bào)文措施引起的誤操作，利用智能閉鎖單元，可執(zhí)行強(qiáng)制性閉鎖要求。

2.4 無功分析與自動(dòng)控制

對(duì)于智能變電站而言，需要對(duì)電壓無功進(jìn)行有效控制，這個(gè)過程一般都是基于無功控制系統(tǒng)來完成的，這是對(duì)電壓的二級(jí)控制，應(yīng)當(dāng)以最少的操作系數(shù)作為控制目標(biāo)。該系統(tǒng)啟動(dòng)后，會(huì)從自動(dòng)化系統(tǒng)中進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，然后將這些數(shù)據(jù)傳給無功分析模塊，經(jīng)過分析后，形成各種指令，如投切指令、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指令等等，最終有調(diào)度中心對(duì)這些指零進(jìn)行執(zhí)行，對(duì)智能變電站中的電壓無功進(jìn)行控制，可以提高整個(gè)智能電網(wǎng)的運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性。

3 結(jié)論

綜上所述，隨著我國智能電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，智能變電站的數(shù)量也隨之增多，為使智能變電站的作用得以最大程度地發(fā)揮，應(yīng)當(dāng)對(duì)其技術(shù)特點(diǎn)加以了解，并應(yīng)用到具體的實(shí)踐當(dāng)中，以此來確保智能電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、高效、可靠運(yùn)行。在未來一段時(shí)期，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)加大對(duì)智能變電站相關(guān)技術(shù)的研究力度，除對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善之外，還應(yīng)開發(fā)一些新的技術(shù)，從而使其更好地為智能變電站的建設(shè)與發(fā)展服務(wù)。

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