智能變電站工程中的電氣自動化設計及應用探析

孫飛飛

摘 要：智能電網是國家電力事業發展的必然趨勢，而智能變電站則是智能電網發展的基礎。對于智能變電站來說，直接決定了發電和用電的質量和效果。隨著科技信息技術的快速發展，智能變電站的發展速度也越來越快，電氣自動化設計是否完善將會直接決定智能變電站是否能夠實現信息化和自動化的關鍵。與普通變電站相比，智能變電站具有技術先進、安全可靠、成本低以及占地少等優點。

關鍵詞：智能變電站;電氣自動化;設計;應用

引言

隨著社會經濟的穩定發展，無論是各行各業的生產發展還是民眾的日常生活，對用電的需求都在增加，智能電網成為發展建設的目標。智能變電站作為智能電網的核心組成部分，各方面都呈現出高度的現代化，具有節能、環保等優勢特征。電氣自動化技術在智能變電站工程中的運用，不但能夠幫助電力企業提升電力傳輸的效率，還能夠為社會發展提供穩定的電力供應服務【1】。

1、智能變電站的概述和特征

對于智能變電站來說，指的就是采用先進、節能以及環保等智能設備，基于全站信息數字化、通信平臺網絡化以及信息共享的原則，自動完成對信息的采集、控制、保護等基本功能，不僅如此，還具備實時控制、智能調節以及分析決策等高級功能。

智能變電站主要具有以下幾項特征：第一，設備的職能化;第二，實現信息的共享;第三，在線處理數據;第四，智能系統高度集成。智能變電站與傳統變電站相比，性能要更加完善，能夠為變電站的正常運行提供良好的保障。智能變電站一個非常重要的特征就是綜合分析以及自動協同控制能力，同時為數字化信息設備在發展過程中所呈現出來的一個最大成果，智能化幫助變電站實現了功能集成，使電力設備的應用性能大大增強【2】。

2、智能變電站電氣自動化設計的分析

2.1智能設備所具備的特征

（1）信息數字化：智能變電站包含有很多功能，信息數字化針對的是通信功能，很多智能設備所接收到的控制命令以及狀態信號等均轉換成了數字信號后借助以太網通信口與其他二次設備局交互信息，而這項功能是由附加的智能組件完成的。信息數字化是智能設備區別于常規高壓設備的重要特征，對于設計而言，高壓設備至控制室、繼電保護室的大量控制信號電纜被少量光纜所取代。

（2）控制智能化：智能變電站中控制的職能化能夠體現出設備智能化的水平?？刂浦悄芑槍Φ氖情_關設備，主要是對執行元件進行有效的控制?？刹扇∫腚娮舆壿嬈骷⑺欧姍C等電力電子新技術，簡化傳統控制執行回路，簡化開關設備與變電站控制鍵的聯系，如實現網絡化一鍵式智能操作、選相分合閘功能。讓變電站倒閘操作安全快捷，能夠有效地規避倒閘誤操作的出現。同時，延長了開關觸頭壽命，提升了投資收益率【3】。

（3）狀態可視化

智能設備能夠直觀體現出智能變電站的運行狀態，遠比以往變電站的運行更具有優勢。主要通過對智能設備運行時的溫度、壓力、密度以及工作狀態等信息數據的采集，從而能夠體現出智能設備的運行優勢，從根本上保障智能設備的正常運轉。

2.2網絡結構

（1）過程層和功能。

過程層就是一次設備及二次設備的結合面，它是實現所有和一次設備接口有關的功能，也可以說是智能化電氣設備中的智能化部分。主要功能：實時運行電氣量檢測，運行設備狀態檢測及操作控制命令執行。

（2）間隔層和功能。

匯總該間隔過程層的所有實時數據信息;實現對一次設備保護控制功能;實現該間隔操作的閉鎖功能;實現操作同期和另外控制功能;針對數據采集、統計運算以及發出的控制命令都具有優先級別的控制;執行數據具有承上啟下通信傳輸功能，還能快速完成和過程層與站控層的網絡通信，上下網絡接口具有雙口全雙工方式，以便提高信息通道冗余度，保證網絡通信可靠。

3、智能變電站電氣自動化設計及應用

3.1一次設備智能化

變電站設備中非常重要的組成部分就是一次設備，其主要分為斷路器、變壓器、互感器等。對一次設備進行電氣智能化設計可以最大限度體現智能化變電站。當前電力系統中智能一次設備，已經在自我運行調節方面比較成熟，有相應完善的調節系統，從而對電力運行展開有效的自我調節，可以更為精準地把握一次設備在實際運行過程中所存在的問題。當一次設備在運行過程中出現故障的時候，可以第一時間準確地找到故障發生具體位置以及對故障類型做出有效判斷，這樣相關維修人員就可以根據系統信息展開維修工作?；谥悄芑淮卧O備，電力系統會更加靈活，正是因為這一點，能夠接入到分布式發電之中【4】。

3.2提升電力系統自我監測能力

智能變電站應用電氣自動化技術，對于促進構建變電站智能一體化信息平臺具有非常重要的作用。在設計智能變電站電氣自動化的過程中一定要在最大程度上完善變電站自我監測系統，從而提升其自我監測能力。加強電力系統自我監測能力，可以讓變電站所有單元狀態都能夠得到更好的監測和報告，這樣就會為形成一個非常全面的在線監控數據庫。便于相關工作人員精準把握設備實時運行信息，并且幫助管理人員在管理電網設備監測數據的時候提供更為可靠的數據支撐。

3.3應用更為可靠的自動化組件

智能變電站設備最為關鍵的一個部分就是自動化組件，在自動化智能組件的應用上應該嚴格遵守以下兩點：一，在智能組件的應用上不會對智能變電站一次設備運行的穩定性造成影響;二，智能組件的應用要幫助智能變電站一次設備實現連續自行監測、高效化數據處理，智能組件必須要具備自檢功能以及報警功能，從而使智能組件能夠對設備靈敏度以及抗干擾性展開有效監測。

4、結束語

綜上所述，智能變電站屬于智能電網的重要組成部分，對智能變電站內的電氣自動化進行設計，能夠促進智能變電站作用的發揮，從而能夠保障智能變電站工程建設的質量。因此，實現電力設備的智能化發展是一種必然趨勢。

參考文獻

[1]袁芳，趙宇紅，唐健，等.淺談智能變電站的優點及其優化設計[J].科技風，2017（5）：191-193.

[2]雷振.繼電保護中電氣工程智能系統的應用和改進[J].通信電源技術，2018，35（12）：84-85.

[3]丁敬雷，梁雯.自動化系統應用于220kV智能變電站的設計方案[J].電子技術與軟件工程，2016（15）：145.

[4]萬軍.電氣自動化技術在電力系統中的應用研究[J].科技風，2017（22）：166.