現代數字化變電站給變電運行工作帶來的新問題和挑戰

周明聰 戴飛 黃堅

摘 要：數字化技術在現代社會的發展中得到了廣泛應用。在大數據時代，各個領域都依托數字化技術的應用普遍提升了運行效率。本文首先分析數字化變電站的基本特點，然后探討現代數字化變電站中變電運行工作的新問題與新挑戰，最后提出了幾點應對新挑戰的措施，旨在推動現代變電運行工作的進步與發展。

關鍵詞：數字化;變電站;新挑戰

中圖分類號：TM63;TM76文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）31-0047-03

Analyze New Problems and Challenges Brought

by Modern Digital Substations to Substation Operation

ZHOU Mingcong DAI Fei HUANG Jian

（Jiaxing Hengchuang Electric Power Design and Research Institute Co.， Ltd. Power Supply and Distribution Service Branch，Jiaxing Zhejiang 314000）

Abstract： Digital technology has been widely used in the development of modern society. In the era of big data， the application of digital technology in various fields has generally improved the operation efficiency. This paper first analyzed the basic characteristics of digital substation， then discussed the new problems and challenges of substation operation in modern digital substation， and finally put forward some solutions to the new challenges， aiming at promoting the progress and development of modern substation operation.

Keywords： digitalization;substation;new challenges

傳統變電站中的變電運行工作面臨著巨大的壓力，操作人員需要以手工方式記錄復雜的工作內容。但是，有時因為個人書寫習慣的差異，容易造成不規范記錄，導致數據無法共享。這種以人工為主的工作方式給操作人員帶來了巨大的壓力，他們需要將大量的時間應用于數據核對，并且無法完全保證數據的準確性，導致變電運行工作的效率難以獲得有效提升。數字化技術的應用使傳統的變電運行工作出現轉機，但也帶來了一些客觀的問題和挑戰，需要變電站依據實際的工作情況加以研究，才能更好地發揮現代數字化技術的優勢。

1 現代數字化變電站中變電運行工作的基本特點

近年來，我國電力行業發展十分迅速，各類技術研究使電力運行越來越穩定和安全，建設數字化變電站得到普遍認可。在現代數字化變電站運營中，變電運行效果越來越好。數字化變電站應用特點主要表現為以下幾方面。第一，一次設備的智能化。變電站一次設備的處理過程中，檢測電路需要通過驅動電路控制的相關操作，采用微處理器及光電技術設計的方式，簡化以往的系統結構，利用公共信號的數字化形式替代原有的電線連接形式，這種無線信號方式具有非常明顯的創新意義，能促使原有電線連接方式被第二循環繼電器及邏輯電路替代，模仿原來的控制電纜。作為技術人員，為了進一步提升數字化變電站的控制效果，需要將更多先進技術融入變電站的設備管理系統中，并實現對整個光電技術系統電子回路的控制管理，使整體的電力系統在后續運行過程中不會受到其他因素的干擾，技術人員可以采取防護措施來降低干擾的影響程度，促使設備運行更加穩定。第二，二次設備的網絡化。就我國關于現代數字化變電站的標準（IEC61850）而言，技術人員通常會采用數字網絡電纜與交換機來傳輸采樣值[1]。設計工作要做好取樣分析，并實現數字網絡電纜的交換，采集其中的樣值，再維持可靠性，提升運行的效率。所以無論是二次電纜還是二次壓板，其中的間隔層與控制層是由MMS網絡進行傳輸的，能夠相對快速且可靠地參與運行。如圖1所示，在GOOSE獨立網絡的支持下，可以轉換開關，實現對信號的控制，那么網絡化設備中的信號就能得到控制，技術人員通常會使用數字化的技術來完成整體的系統控制工作。

2 現代數字化變電站中變電運行工作的新問題與新挑戰

2.1 修試工作

現代數字化變電站中呈現出智能化的操作特點，這一特點在技術方面體現的較為明顯，如高壓電路器是由微型電子計算機和電力電子技術傳感器兩個系統組成的，智能開關則是執行單元控制的微型計算機，而電力電子部件等則是替代傳統結構設備的部分，電壓波形控制及監視數據傳輸速率等指標是通過修試工作衡量的[2]。

2.2 繼保校驗和驗收

在變電站的繼保校驗及驗收工作中，傳統繼保校驗主要是針對電流互感器來完成的，主要檢驗繼電保護電流的互感器特性，明確其是否符合要求。而在數字化變電站中，主要采用電子式電流互感器。該電流互感器的作用范圍更大，且對數據測試的精準度較高，因此，這種電流互感器是否需要依照傳統方式開展定期校驗還有待討論[3]。即便是需要開展定期校驗，所選擇的校驗方法也要和傳統的電磁式電流互感器校驗方法區分開來。因為電子式的電流互感器在二次側輸出方面所輸出的是兩個數字，而不是輸出如電磁式電流互感器那樣的電壓值。