變電站智能化建設和改造探討

王輝君 張小文 孫志遠

摘 要：通過運用數字化智能以及現代智能化系統能夠對變電站進行科學合理的管控，并且能夠確保變電站的高速運行，同時也能夠促進我國行業的智能化建設，是我國實現可持續發展的關鍵。鑒于此，本文就變電站智能化建設和改造展開探討，以期為相關工作起到參考作用。

關鍵詞：變電站；智能化技術；特點；主要問題；綜合運用

中圖分類號：TE345 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）11-0157-02

對于目前的經濟發展而言，電力系統的穩定運行對其有著直接的影響，因此，強化電力系統的建設以及發展對于提升現實效益具有非常重要的作用。就如今的電力系統的實際運行情況看來，由于智能化水平的不斷提升，變電站的實際工作還需要人為調整，這種工作不僅會影響到工作效率，并且也無法很好的控制成本，實現資源的不必要浪費，對于節能減排的綠色經濟發展理念而言是極為不利的。因此，在如今的經濟發展背景下，需要做出相應的改變。在具體開展各項工作的過程中，強化變電站的智能化建設以及改造工作具有非常重要的意義。

1 智能化變電站的基本理論及主要功能

1.1 智能化變電站的基本理論

總的來說，智能化變電站也就是在以往變電站的借此狐之上，對于科技化以及智能化的轉變和融入，通過不斷提升智能化水平以及科學技術水平，能夠有效實現對整體變電站系統的升級，在于其他的領域試下智能化同步的同時，還能夠有效提升我國的經濟發展水平。在建設智能化變電站的過程中，需要堅持以我國電網公司的《智能變電站技術導則》為基本原則，把變電站中的通信系統、傳感器、信息系統以及控制系統等實現智能化、數字化以及自動化的轉變，保障其可以和好的和其他的站外關系之間進行有效的協同，從而降低人工干預過程中出現誤差的可能性，確保電網可以安全、穩定的運營，真正實現智能化的轉變。

1.2 智能化變電站的主要功能

我國現代化變電站中很多都是數字化變電站，然而，智能化變電站需要在現有數字化的基礎之上不斷優化和提升科技轉變，使其能夠成為更加先進的變電站類別。在轉變之后，需要對變電站中所有的智能化和其中的所有環節進行關聯，確保變電站的整體智能化。因此，在構建的過程中，需要確保變電站在經過智能化技術改造以及構建之后具備以下的功能：（1）使變電站可以和我國的電網整體結構有效結合在一起，從而做到全面構建統一的智能化；（2）運用智能化，能夠有效提升變電站的整體運行效率以及運行速度；（3）需要變電站在開展智能化建設工作的過程中確保多邊形、靈活性，可以及時對不同電壓、不同等級以及不同需求的其他系統完成協同運行；（4）需要在完成智能化建設之后，有關單位應該能夠對變電站進行監控工作，同時也實現自動化的運行功能，從而做到自動值守。

2 變電站智能化建設和改造技術分析

在開展變電站智能化建設工作的過程中國，需要用到先進的技術，其中最為關鍵的是自動化以及智能化技術，通過對這兩種技術進行分析可以給之后的技術提供參考。

2.1 自動化技術

作為變電站智能化建設中的重要技術，自動化技術具有很強的綜合性，其與信息論、控制論、計算機技術、系統工程、電子學、計算機技術以及自動控制等關系密切。從變電站的智能化發展看來，需要使用自動化技術來控制整個變電系統以及設備的運行，如以此來，會有效提升變電站的運行流暢性，從而自動化運行程度也會加劇。

2.2 智能化技術

在如今，在對變電站進行智能化建設以及改造的過程中，智能化技術的使用非常關鍵。從具體的情況看來，在智能化變電站中使用智能化技術具有很明顯的效果，主要體現在：（1）能夠在很大程度上作業環境，并且能夠改善工作強度；（2）可以提升工作效率以及工作質量；（3）一些重點的施工以及危險的場合需要得到解決；（4）不斷提升機器智能化以及自動化的程度；（5）不斷提升設備的可靠性，并且降低維護成本，確保故障實現智能化。

3 我國變電站的基本結構

3.1 分散（層）的分布式結構

這種結構的主要優勢主要是可以對電氣間隔設備以及電氣一次回路設備進行控制，在開展運行工作的過程中，需要對控制系統、數據系統、采集系統以及保護系統進行分散式的安裝以及分布，并且做好這些系統的管控工作。在開展管控工作的時候，不僅要用到數字化技術，同時還要做好通訊設備的安裝作業，借助這一結構和通訊設備形成比較全面的管控形式，能夠隨時獲取監控主機中的信息，達到全面監控的效果。

3.2 分布式系統結構

所謂的分布式系統結果也就是將能夠系統功能可以分布的多臺計算機連入到共享資源的網絡中，之后分布式處理變電站的工作。這一結構的優勢在于能夠很好的運用主、從CPU的作用，通常情況下，系統中的各個功能模塊是各個CPU之間使用網絡技術以及串聯的方法來實現數據通信，并且運用優先的網絡系統來解決存在于數據傳輸中的問題。在一定的基礎之上，這一結構系統能夠有效擴站以及維護系統，即便在系統的局部出現故障，也不會對其他的模塊產生影響。

4 現今我國部分智能化變電站在建設及運行過程中出現的問題

為了推動我國電網公司的建設以及發展，在我國很多地區的變電站內已經逐漸完成了智能化的轉變，這樣一來，能夠借助智能化技術實現變電站的全面構建以及優化，但是，由于這項技術在我國的使用仍然不夠成熟，而且在實踐的過程中由于初步進入電力事業，使得百能電站改造、智能設計以及信息安全方面存在一定的問題以及缺陷，主要問題如下：

4.1 在設計過程中存在的問題

從理論上進行分析，對變電站開展智能化技術建設工作，可以有效提升工作效率以及系統的整體水平，但是，由于受到傳統變電站構件體系以及自身功能的影響，在具體實施各項設計工作的過程中，設計工作者不僅無法按照目前的智能技術全面開展所有變電站的設計工作，并且還應該按照細節以及實際情況，對設計方案中包含的內容予以控制，并且，由于在開展設計工作的過程中，部分設計思路以及設計用具和變電站智能化技術的要求不符合，并且在后期開展運維工作的過程中，需要運用更加先進的技術來支撐該項工作，不管這項技術在使用方面還是在成本方面，在目前的變電站設計工作中都不能很好的解決這些問題，從而影響到了變電站設計以及后期建設工作的順利開展。

4.2 在改造時存在的問題

在實施改造工作的過程中，以往的變電站和智能化的變電站具有直接關系，但是，在實施改造工作的過程中，改造程度比較大，再加上因目前我國智能化變電站的數量比較少，因此，在落實改造工作的過程中，并沒有全面、切實的滿足改造要求以及實際模式，這種現象的存在也給變電站工作的順利實施帶來了一定程度的影響，因此，要想對以往的變電站進行全面智能的改造，其可能性比較小，只能夠借助其他的技術方法以及智能化設備，強化變電站的改造力度，這樣一來也能夠有效增強改造工作的成本，對該項工作的經濟效益產生一定程度的影響。

4.3 在信息安全保障方面存在的問題

在運行智能化變電站的過程中，需要用到信息化以及網絡化的手段，因此，在建設智能化的變電站的時候，需要構件其內部網絡系統，然而，以往變電站主要借助人工計算的方法開展設計工作，這和智能變電站的基本性質存在差距。但是，在運用智能化變電站的時候，需要借助廣域網傳遞變電站的各種信息，然而，這種傳遞方法如果受到網絡病毒的攻擊，就會影響到信息的安全性，因此，在落實建設工作的過程中，需要加強信息安全工作的建設。

5 變電站智能化技術的綜合運用及優化措施

5.1 加強微機保護

微機保護也就是在變電站運行的過程中，借助智能化技術對站內電氣設備的保護和控制。在落實保護工作的過程中，變電站中主機控制工作者需要借助智能化技術對變電站中的電容器、母線以及變壓器等實施微機保護工作，借助監測系統對電氣設備的所有出現故障的時間、運行狀態、故障維護結果以及維護過程進行詳細記錄，確保電氣設備能夠穩定運行。

5.2 完成數據采集工作

（1）采集狀態量數據。對于隔離開關、斷路器等信號數據進行采集的時候，需要使用光纖通道傳輸信息數據，然而，在采集具有保護動作的信號的時候，需要借助串行口以及局域網完成信息數據的采集工作，并且要確保信息數據的準確性和高效性。（2）采集模擬量數據。在采集模擬量的過程中，主要包含相位采集、饋線電流電壓的采集以及其他線路電流電壓的而采集，借助智能化的技術，可以有效監控線路電量的穩定性。

5.3 優化變電站智能化技術運用水平的措施

（1）需要變電站內的工作人員全面開展智能化的技術培訓工作，并且要對智能化的技術內容以及基本要點予以掌握，從而確保變電站在運行的過程中可以全面提升該項工作效率。（2）在對變電站進行設計以及改造公祖的過程中，相關單位需要全面考慮可能出現的問題，并且在對成本進行綜合分析的前提下，不斷提升建設變電站的水平，以此來促進變電站的穩定發展。

5.4 做好自動化監管和維修的建設，實現系統運行效率提升

在建設以及改造智能化變電站的過程中，需要強化自動化監管以及維修建設工作，這樣一來也能夠有效提升系統的運行效率。通過分析智能化變電站的實際運行情況可以得知，高效化和自動化是該項工作的突出特點，然而，這一目標的實現，需要確保故障處理工作的及時性，因此，這就要求在變電站內部開展在線監控設備的安裝工作，通過檢測信號設備以此來準確分析系統的故障。再加上，在系統中建立故障調節設備以及故障轉換系統，能夠在設備出現故障的時候，借助轉換系統來完成設備對接，在這樣的情況下，變電站的工作也不會受到故障的影響，從而有效提升監管系統的自動化效果。

6 結語

總而言之，對于變電站檢測系統的集成以及信息平面開展智能化的開發工作，使用智能化的技術對于完成電網調度具有非常關鍵的作用，對于電網的經濟運行水平以及電網的安全具有很好的保障，并且能夠在一定程度上提升電網的可靠性，確保電網的穩定運行。

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