基于節能降耗的智能化變電站設計要點分析

衛勝波

（山西晉城煤業集團勘察設計院有限公司 山西晉城 048006）

引言

信息科技時代背景下，設計開發自動化智能變電站成為了電力企業創新發展、貫徹落實國家環保政策的主要路徑。智能化變電站的應用有助于快速實現節能降耗目標。現階段，我國電力行業設計研發智能化變電站的理念、技術以及與其相配套的制度、法規等還具有較高提升空間。

1 智能化變電站簡介

變電站發展到至今其主要包括下述三個部分，第一，站控；第二，過程；第三，間隔。基于站控，它是指以智能化系統為載體，依托于變電站中專設的通信網絡以及內含的監測系統對過程與間隔進行監測管理，這個流程下還能夠從局部監管發展到對變電站全局的監管。基于過程，它是指由智能、一次與終端設備，加之合并單元所共同組建的過程層。它能夠作用于變電站分配、輸送、測量，推進變電站相關功能作用；基于間隔，它是指二次設備基于其自身實現與一次設備的管理與通信。

2 智能化變電站設計原則

節能降耗下設計智能化變電站應當遵循下述五點原則，第一，在設計過程中應當始終堅持變電站運行穩定、安全、經濟的原則；第二，通過互聯網與設備的充分整合，提升設備的智能化程度，減少智能化變電站建設成本，應當堅持充分應用現有資源的原則；第三，根據變電站通信協議，建立建設智能化變電站監管系統，要求能夠監管變電站整體以及各個部分的運行，防范故障風險、安全事故等，提高運維效率。由此，設計過程中應當立足于防范風險的原則；第四，最大程度上集成電力設備，簡約變電站設計，融合人性化設計原則。注重通過合理布局多角度提高變電站智能程度。可以立足于網絡布局實現電力企業資源共享，進而充分利用現有資源，保障變電站整體高效運行，進一步提升變電自動化、智能化、現代化水平，降低建設智能化變電站全生命周期的造價；第五，采用先進技術、設備，同時注重確保設備、技術可升級，以使得設備、技術能夠隨著信息科學技術的發展而不斷發展完善，滿足變電站更新需求，為市場提供充足的新型電力能源[1]。

3 節能降耗下智能化變電站的設計要點

3.1 一次設備設計要點

節能降耗的重要實現路徑是對變電站進行合理的智能化設計，提高變電站科技含量。數字化、集成化、交互性等均為一次變電站的設計要點。設計一次設備的過程中，應當將智能終端、合并單元融入到變壓器當中。在間隔層內置智能終端，比如說，在母聯間隔、母線電氣設備二者之間的間隔層加設智能終端。針對變電站整體及其關鍵位置設備建設智能監控平臺。通過有效監測獲取實時準確的數據，并加以匯總分析，制定出科學的調整、檢修計劃。對于變電站過程層而言，應當采用一一對應的連接方法，也就是說，依托于過程層將一次設備、二次設備相連，并在上述監測、通信功能的輔助下，實現設備之間的通信，與站控層進行交流。

3.2 二次設備設計要點

站控設計。關鍵在于布局，應當采取網絡化布局模式，位于這一層級的設備電力企業可以不安全專員值班，只需要建設為無人值班模式即可，引用智能化設備能夠實現對變電站的無人管理。具體而言，該層級的設備具有輔助人機交互的功能，便于管理者管理過程層與間隔層，能夠對位于這兩層的設備進行全天候全面監管。智能化站控層后該層級還是一個管控平臺，能夠對變電站全局進行集中管理，極具簡約性。

間隔設計。關鍵在于配置，應當針對監測、保護、錄波、計量等多種系統進行合理組合設計，保障該層設備能夠實現與站控層的密切聯系，且要求該層子系統還具備自動化監控本層的功能。通過合理配置實現有效監管。

過程設計。關鍵在于結合，根據變電站通信協議，提高設備相互間的聯系程度，采用一一對應的連接設計方式，實現設備的自我描述。同時加強與保護裝置的聯系，實現順利通信。

3.3 變壓器選型設計要點

節能降耗理念下應當選擇在電能轉換時期損耗小的變壓器，以降低空載、負載以及附加損耗，在設計智能化變電站時通過合理選擇變壓器均能夠得以實現。具體而言，可以將散熱器作為參考，例如，選擇70%容量的ONAN 變壓器，以達到解決風能的目的。總之，以選擇低能耗裝置為主。

結語

21 世紀，智能化變電站是傳統變電站的重要發展方向，新型變電站會隨著科學技術的發展而不斷發展。在設計過程中，設計師應當充分把握節能降耗背景下，智能化變電站的組成，在設計一次、二次設備以及變電器選型的過程中緊緊把握住智能化變電站設計原則，最終成功設計出可成長型的智能化變電站。