智能變電站技術(shù)及其設(shè)計(jì)應(yīng)用研究

董永銳 何楊

摘 要：信息化技術(shù)影響范圍的拓展，使得智能變電站技術(shù)逐漸產(chǎn)生。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，智能變電站有效提高了電力系統(tǒng)的管理效率、提高了系統(tǒng)的安全性。繼電保護(hù)系統(tǒng)，為變電站的重要組成部分。隨變電站智能性的提升，繼電保護(hù)的主變及線路保護(hù)配置方式，以及繼電保護(hù)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗^程，均發(fā)生了變革，一定程度上提高了繼電保護(hù)的可靠性。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護(hù)；數(shù)據(jù)采集；系統(tǒng)調(diào)試

導(dǎo)言：電力是國家重要的能源資源。變電站的功能是將電力資源進(jìn)行很好的轉(zhuǎn)化和運(yùn)輸，更好的滿足人民的生產(chǎn)和生活需要。隨著智能化水平的不斷提高，智能變電站不斷的出現(xiàn)并且日益發(fā)揮了其獨(dú)特的作用。因此，研究智能變電站，尤其是對于智能變電站的概念以及其安全措施和可視化的技術(shù)等進(jìn)行分析顯得至關(guān)重要。

1智能變電站基本內(nèi)容概述

1.1智能變電站構(gòu)建的必要性分析

在建設(shè)智能變電站的過程中需要以通訊平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息交互化以及全站信息數(shù)字化為基礎(chǔ)，當(dāng)前也在逐漸應(yīng)用不少新的、可靠與先進(jìn)的技術(shù)和智能化集成設(shè)備，以這些為基礎(chǔ)構(gòu)建變電系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息的采集、測量、處理和分析以及最終的控制等功能。智能變電站系統(tǒng)當(dāng)中包含了高壓設(shè)備和信息平臺，其中信息平臺所起到的作用主要為，統(tǒng)一獲取管理系統(tǒng)當(dāng)中的上層信息，實(shí)現(xiàn)信息的標(biāo)準(zhǔn)化；另外則是可以促進(jìn)透明化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。智能高壓設(shè)備所起到的功能則是包含智能變壓器、互感器以及高壓開關(guān)等。智能電網(wǎng)在今后的發(fā)展仍然具備十分寬廣的發(fā)展空間，這也是未來的發(fā)展方向，已經(jīng)得到了國家的重視。

1.2智能變電站優(yōu)點(diǎn)

智能變電站和傳統(tǒng)所采用的變電站相比，所具備的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在一下幾個方面：第一，其交互性更加顯著。變電站中心系統(tǒng)一般會統(tǒng)計(jì)處理相關(guān)的數(shù)據(jù)，繼而向電網(wǎng)開展專門的反饋，不但如此，還可以在處理相關(guān)的數(shù)據(jù)之后，與其他系統(tǒng)之間完成信息的交流。因?yàn)樾枰獫M足這兩個方面的需求，因此必須要求智能變電站具備很強(qiáng)大的交互性特點(diǎn)。第二，可以實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保的目的。智能變電站主要使用高集成度的電子元件以及光線電纜構(gòu)成的，這些構(gòu)成部分的節(jié)能減排結(jié)果，使智能變電站的能耗有效降低，繼而減少對環(huán)境帶來的污染。第三，變得更加可靠和安全。智能變電站具備很高的統(tǒng)一度，每個部分的緩解都會受到中心系統(tǒng)的控制，因此在程序上也存在一定的關(guān)聯(lián)性。如果某個部分出現(xiàn)問題，就會導(dǎo)致連鎖反應(yīng)。因此在智能變電站建設(shè)的過程中就需要考慮到各種各樣的風(fēng)險(xiǎn)，開展更加科學(xué)合理的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)最大程度的安全性。

1.3順序控制相關(guān)技術(shù)介紹

順序控制是智能化高壓設(shè)備不同具體功能實(shí)現(xiàn)的根本，也是滿足無人值班以及區(qū)域監(jiān)控中心站正常運(yùn)營要求的保障，可以實(shí)現(xiàn)后臺系統(tǒng)、調(diào)度中心和監(jiān)控中心所發(fā)布的各項(xiàng)控制命令等，在經(jīng)過校核之后，會滿足相關(guān)運(yùn)行方式的變換需求，也可以自動生成不同運(yùn)行方式或者是不同主接線情況下的典型操作步驟。如果設(shè)備出現(xiàn)了緊急缺陷，會導(dǎo)致不同急?，F(xiàn)象出現(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)可視化操作，還會配備不同可以直觀觀看的圖像畫面。

1.4智能變電站的主要構(gòu)成框架

智能變電站的核心是以計(jì)算機(jī)技術(shù)控制系統(tǒng)為核心，所使用到的核心設(shè)備和系統(tǒng)等需要借助于傳感器等對電壓和電流的變化開展實(shí)時(shí)監(jiān)控。光纖則是傳遞這些數(shù)據(jù)信息傳遞的載體，為了確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性，還需要設(shè)置專門的回路裝置對數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)。因此總體上來看，可以直接將智能變電站分為不同的層次，包含間隔層、站控層以及間隔層。其中設(shè)備層當(dāng)中包含變電站當(dāng)中所使用到的各種設(shè)備一起，可以起到鎖閉作用，確保設(shè)備在帶電操作和運(yùn)行當(dāng)中能夠因?yàn)檎`操作所帶來的意外事故。設(shè)備層當(dāng)中還包含斷路器、互感器等不同的設(shè)備，調(diào)節(jié)相關(guān)輸配電的參數(shù)。站控層則是對智能變電站進(jìn)行全方位的控制，主要需要通過人機(jī)交互設(shè)備以及自控器來實(shí)現(xiàn)。需要對變電站當(dāng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，若相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)出現(xiàn)異常，需要發(fā)出警報(bào)或者進(jìn)行自我處理。間隔層的主要功能是連接站控層和設(shè)備層，將智能變電站當(dāng)中所包含的設(shè)備等進(jìn)行管理、監(jiān)控和連接，使智能變電站的整體功效得到有效發(fā)揮。

2智能變電站運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用措施

在智能變電站實(shí)際運(yùn)行期間，需針對運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行全面的分析，總結(jié)具體的技術(shù)要點(diǎn)，全面提升關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用水平。

2.1系統(tǒng)配置的可視化管理技術(shù)

在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，需合理應(yīng)用可視化管理技術(shù)，制定完善的技術(shù)方案與制度，保證智能變電站運(yùn)維管理效果。在可視化管理期間，應(yīng)科學(xué)使用SCD解析技術(shù)方式與二次設(shè)備邏輯分析技術(shù)實(shí)施工作，解決當(dāng)前技術(shù)工作中的難題。在系統(tǒng)運(yùn)行期間，可利用集成商的軟件技術(shù)，針對SCD進(jìn)行全面的解析，要求運(yùn)維工作人員全面了解信息流程圖，并針對圖紙進(jìn)行簡化分析，確保利用容易理解的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方式表達(dá)具體內(nèi)容。可以利用第三方的SCD解析工作措施完成工作，提升管理工作水平。

2.2建設(shè)一體化的五防系統(tǒng)

在運(yùn)維管理工作中，企業(yè)管理部門可建設(shè)一體化的五防系統(tǒng)，針對智能變電站設(shè)備與系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的分析，明確五防系統(tǒng)的建設(shè)要求與內(nèi)容，并利用一體化的監(jiān)控方式，創(chuàng)新管理內(nèi)容，協(xié)調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)與功能模塊之間的關(guān)系，根據(jù)技術(shù)原理的要求實(shí)施工作。智能變電站管理人員需按照具體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)建模工作與信息數(shù)據(jù)分析工作，形成集成一體化的運(yùn)行機(jī)制，避免出現(xiàn)設(shè)備重復(fù)配置的現(xiàn)象。在運(yùn)維管理工作中，需轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的管理觀念，明確過程層的實(shí)際管理要求，加大二次電纜的應(yīng)用力度，避免出現(xiàn)閉鎖管理的現(xiàn)象。且在運(yùn)維管理期間，需針對變電站系統(tǒng)進(jìn)行程序化的管理與控制，合理完成倒閘工作任務(wù)。操作人員需建設(shè)專門的命令觸發(fā)管理系統(tǒng)，完成一系列的操作任務(wù)，改變傳統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

2.3倒閘操作技術(shù)的應(yīng)用措施

在倒閘操作的過程中，應(yīng)合理使用先進(jìn)的操作技術(shù)方式開展管理工作，確保技術(shù)方式的應(yīng)用效果。在此期間，為確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，工作人員需合理使用先進(jìn)的審票技術(shù)方式與監(jiān)護(hù)技術(shù)方式，進(jìn)行合理的檢查與對號處理，明確具體的技術(shù)要求。在操作命令授權(quán)管理的過程中，需針對電氣設(shè)備的倒閘操作進(jìn)行嚴(yán)格的分析，要求值班人員與調(diào)度人員根據(jù)當(dāng)前的工作要求創(chuàng)新管理形式，總結(jié)豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際管理的過程中，提升整體工作效果，滿足當(dāng)前的發(fā)展需求。

結(jié)束語

綜上所述，智能變電站技術(shù)的應(yīng)用及普及，使得繼電保護(hù)的信息傳輸效率顯著提升，且降低了調(diào)試及維護(hù)的難度。為進(jìn)一步提高變電站運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性，電力領(lǐng)域可考慮采用智能變電站，全面替代傳統(tǒng)變電站。將以太網(wǎng)、智能化元件，應(yīng)用到變電站之中。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)自身需求，對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。以增強(qiáng)系統(tǒng)性能、延長變電站各設(shè)備的使用壽命。

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（作者單位：國網(wǎng)山西省電力公司檢修分公司）