智能變電站及其技術(shù)特點(diǎn)探討

蔡慶

【摘 要】改革開放以后我國的科學(xué)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。智能電網(wǎng)技術(shù)伴隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展得到了發(fā)展和廣泛應(yīng)用。而智能變電站則是智能電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。本文筆者將著重介紹智能變電站的基本構(gòu)成以及對應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)。旨在通過本次主要針對智能變電站以及使用的相關(guān)技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵字】智能變電站；技術(shù)特點(diǎn)；應(yīng)用

一、引言

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，我國的變電站勢必會朝著智能化科學(xué)化的方向不斷前進(jìn)，因此，要想保障我國的變電站能夠可持續(xù)的長久發(fā)展，就必須要對自身的運(yùn)維管理水平進(jìn)行不斷的提升。要加強(qiáng)和鞏固整個運(yùn)維系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，通過在運(yùn)維系統(tǒng)使用的過程中，融入現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的方式，來提升專業(yè)的技能，增強(qiáng)運(yùn)維的紀(jì)律意識和安全意識，確保運(yùn)維管理工作能夠在智能變電站的發(fā)展過程中，充分的發(fā)揮出自身的價(jià)值和作用，在提高了工作效率的同時，也為整個電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)

二、智能變電站的定義

智能變電站指的是，通過利用一些較為先進(jìn)環(huán)保，科學(xué)性較強(qiáng)，可靠性較強(qiáng)的智能設(shè)備，來實(shí)現(xiàn)變電站在工作過程中的信息數(shù)字化以及平臺網(wǎng)絡(luò)化的理想目標(biāo)，從而真正意義上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。除此之外，智能變電站也可以對已經(jīng)采集到的信息，自動地進(jìn)行測量和監(jiān)控，從而制定出相關(guān)的保護(hù)對策，這些都是智能變電站所擁有的顯著的功能，而且，智能變電站還可以通過自身的調(diào)節(jié)來對電網(wǎng)產(chǎn)生一定的控制作用。智能變電站，也可以通過調(diào)節(jié)分析、決策等方式，來與相鄰的變電站進(jìn)行互動，從而實(shí)現(xiàn)兩個變電站之間的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。

三、智能變電站的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

智能變電站的結(jié)構(gòu)主要包含了三個部分，分別是過程層、間隔層以及站控層，首先，對于過程層來說，在這一層中它主要是包含了一些智能的組附件以及智能的設(shè)備，從而對智能的終端進(jìn)行合并單元，完成電站整個電能的分配和變換工作，從而保障電能能夠得到及時的測量與傳輸，具有一定的監(jiān)管和控制作用。其次，是間隔層，間隔層通常指的是繼電保護(hù)裝置以及測控裝置等二次設(shè)備。在間隔層中，可以通過間隔作用的方式，來對一次設(shè)備的功能進(jìn)行操作，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的輸出和輸入工作，保障智能傳感器和控制通信器工作能夠順利的開展。最后，是站控層，在站控層中，它主要包含了自動化系統(tǒng)，站控系統(tǒng)，通信系統(tǒng)以及，對時等子系統(tǒng)，面對全站或是一個以上的一次設(shè)備的測量與監(jiān)控工作的時候，就可以利用數(shù)據(jù)采集的方式，來實(shí)現(xiàn)相量采集，電能量的采集工作，從而對整體的信息提供一定的保護(hù)。

四、智能變電站的主要技術(shù)特點(diǎn)分析

（一）狀態(tài)監(jiān)測相關(guān)技術(shù)與方法

智能變電站的智能具體表現(xiàn)為可以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測，且能夠?qū)崿F(xiàn)不同形式的在線監(jiān)測，這一功能的具備也讓監(jiān)測變得更加的科學(xué)可行。在智能變電站當(dāng)中可以使電網(wǎng)當(dāng)中各種運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)得到有效地獲取，同時也可以對設(shè)備當(dāng)中涉及到的智能電子、信號回路可能出現(xiàn)的故障狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)控，減少數(shù)據(jù)采集過程中出現(xiàn)的盲區(qū)。但是縱觀當(dāng)前已有的智能變電站在線監(jiān)測技術(shù)水平發(fā)現(xiàn)其無法將所有設(shè)備都囊括進(jìn)來開展全面在線監(jiān)測。如果是針對一些主要的一次性設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測，反而可以獲得很好的效益，同時也可以對一些變電站當(dāng)中使用的主變設(shè)備、避雷器設(shè)備等進(jìn)行在線監(jiān)測。數(shù)據(jù)融合也是信息融合，主要是對多種數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取、表示以及分析等，發(fā)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)信息之間的內(nèi)在聯(lián)系。信息融合技術(shù)處理信息主要是從多信息角度出發(fā)，發(fā)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，刪除無聊信息，確保最后得到的信息都是正確的以及有用的信息，也為今后智能信息處理相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供新的途徑和保障。同時在智能變電站當(dāng)中還包含診斷系統(tǒng)以及狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，主要是用于設(shè)備狀態(tài)信息的監(jiān)測，其依托的基礎(chǔ)是多信息融合技術(shù)，對設(shè)備進(jìn)行綜合故障監(jiān)測和診斷。在實(shí)際應(yīng)用這一功能的過程中需要對相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行歷史、環(huán)境、運(yùn)行狀態(tài)和特性參數(shù)等進(jìn)行全面有效地評估。

（二）防誤功能相關(guān)技術(shù)分析

在智能變電站當(dāng)中，防誤閉鎖技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)為：第一，智能變電站技術(shù)與常規(guī)變電站的防誤閉鎖功能相比，增加了監(jiān)控中心層面的功能。第二，順序控制主要是通過計(jì)算機(jī)來下達(dá)操縱任務(wù)，通過計(jì)算機(jī)按照步驟來完成操作任務(wù)。在智能變電站當(dāng)中所有的開關(guān)都會設(shè)置防誤功能，如接地開關(guān)、隔離開關(guān)等，需要采用本間隔電氣節(jié)點(diǎn)和編輯防誤等來實(shí)現(xiàn)防誤功能。在邏輯防誤實(shí)現(xiàn)的過程中，GOOSE屬于關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)，需要得到足夠重視。

（三）事故信息分析決策

在智能變電站當(dāng)中會安裝專門的事故信息決策分析系統(tǒng)以及告警系統(tǒng)。在具體運(yùn)行當(dāng)中會將接收到的信號分開，提取與保存與故障相關(guān)的信息，再對這些保存下來的故障信息進(jìn)行處理與判斷。可以結(jié)合已有的相關(guān)變電站邏輯和推力模型等分類和過濾告警信號，再在此基礎(chǔ)上完成相應(yīng)的推理和分析。若變電站出現(xiàn)異常會進(jìn)行自動報(bào)告，同時提出相應(yīng)的故障處理指導(dǎo)意見，也為主站進(jìn)行智能報(bào)警和相關(guān)決策提供依據(jù)。

（四）智能操作票相關(guān)內(nèi)容介紹

順序控制軟件以及五防連鎖等都是智能操作票當(dāng)中的重要構(gòu)成內(nèi)容。在實(shí)際過程當(dāng)中在使用智能操作票系統(tǒng)的過程中需要與平臺充分結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)實(shí)時的SCADA圖形以及模型等，同時還需要使實(shí)時態(tài)和模擬態(tài)數(shù)的可靠隔離得以實(shí)現(xiàn)。以確保整個過程都可以安全、實(shí)時、可靠等，結(jié)合用戶自身需求完成相應(yīng)的定制，實(shí)現(xiàn)操作票的智能推理。可以自由定制業(yè)務(wù)表單，也可以對不同的開票方式進(jìn)行自由切換。系統(tǒng)拓?fù)湮宸拦δ堋?quán)限定制功能、開票功能等都是智能操作票的主要內(nèi)容。

（五）電壓無功自動技術(shù)主要內(nèi)容分析

在此種技術(shù)的作用下，電壓控制可以被當(dāng)做二級控制，以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)最合格、最經(jīng)濟(jì)以及操作最少等相關(guān)目標(biāo)，同時也可以在子系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)不同變電站之間的控制和協(xié)調(diào)。但是其目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)首先需要數(shù)據(jù)采集，送入無功分析和電壓分析模塊，進(jìn)而形成主要的調(diào)節(jié)指令，運(yùn)行指令。

（六）一次設(shè)備主要內(nèi)容介紹

高壓設(shè)備在電網(wǎng)中屬于比較基礎(chǔ)的構(gòu)成單元。高壓智能設(shè)備也是智能設(shè)備的另一種稱呼，更是構(gòu)建智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)，也因?yàn)槠渚邆涞奶厥庑院蛡鹘y(tǒng)的電網(wǎng)之間存在明顯的差別。智能電網(wǎng)當(dāng)中的智能變電站會利用傳感器來實(shí)時監(jiān)控運(yùn)行狀況，使電網(wǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動化、可觀測以及可控制的目標(biāo)。在我國所頒布的相關(guān)文獻(xiàn)當(dāng)中一次設(shè)備給出了專門的界定與規(guī)定，因此在一次設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中需要以這些既有的規(guī)定作為前提，再開展一體化設(shè)計(jì)，主要包含以下內(nèi)容：第一，需要完成高壓設(shè)備以及相關(guān)部件、傳感器、執(zhí)行器等一體化設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)控制和監(jiān)測目的。第二，需要將高壓設(shè)備、互感器、斷路器等進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，減少智能變電站的占地面積。第三，在智能組件當(dāng)中，需要進(jìn)行計(jì)量、控制、測量和保護(hù)等，以此為基礎(chǔ)開展一體化設(shè)計(jì)，完成一次和二次設(shè)備的融合設(shè)計(jì)。

五、結(jié)語

總而言之，雖然現(xiàn)階段我國的智能變電站中所使用的維護(hù)技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中還存著很多的不足之處，但是相信在相關(guān)技術(shù)研究人員對其不斷地改進(jìn)和完善下，在不久的將來，該技術(shù)一定會取得更大的進(jìn)步，并且為我國的智能變電站行業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)，這也是我們所期待看到的結(jié)果。

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