變電站智能管控一體化平臺建設與應用

趙智敏

（神華準格爾能源有限責任公司供電公司，內蒙古鄂爾多斯 010300）

1 一體化管控智能變電站的特點

智能變電站中的SCD 文件管控是非常重要的。在變電站中，每天都有很多數據，而SCD 文件是智能變電站唯一的數據來源。因此，要推進變電站的智能控制，實現智能化，就需要重視SCD 文件，保證數據的有效性和及時性。并且有關數據修改的內容，也會影響到相關技術的變革。也就是說，一旦SCD文件出現問題，就會影響到整個智能變電站的運行。這也說明了變電站對于SCD 文件的依賴性。除了數據方面的內容，變電站在配置文件上也經常會出現一些問題。這主要是因為智能變電站主要采用個人存儲以及分散管理的方式去處理配置文件。而這也非常容易導致SCD 文件版本出現不一致的情況，最終影響智能變電站的運行。

為了解決這些問題，很多工作人員都會使用一些智能變電站的保護裝置。然而，這些保護裝置的差異非常大。很多生產保護裝置的廠家都沒有統一規格，這使得保護裝置形態各異，甚至很多都無法與智能變電站百分百匹配。而變電站在使用保護裝置時，也難以很精確地了解到保護裝置里面的真實信息。對于變電站而言，為了保證使用的安全性，就需要盡可能地了解每個裝置的情況。而保護裝置因為信息不明的原因，使得變電站不得不限制自身與保護裝置之間的通信，這就使得變電站的相關配置文件也不得不設置出各種各樣的安全分區，以保證通信安全，維護變電站的運行。與此同時，很多數據也被互相隔離起來了，甚至很多變電站的系統也不得不成為獨立的孤島，非常不利于整個變電站的高效運行。

2 變電站智能管控一體化平臺建設與應用

2.1 系統建設

客觀世界的物體總是以三維立體的方式呈現出來。其中包含了客觀物體的外形、紋理、尺寸等，這些信息的來源都是非常關鍵的。根據傳統建筑物模型的技術來看，只要知道物體的空間信息，就能實現物體的建模。具體而言，可以通過全站儀測點、測距儀鋼卷尺測邊、照相機拍照貼圖等技術手段去全面獲取合適的空間信息。然而，由于技術水平的有限，很多物體的數據不是很全面。這使得工作人員很難得到符合實際比例的建筑物三維模型。

因此，須選擇合適的方法去建設模型，這樣才能實現系統的建設，保證智能管控的水平。具體而言，可以使用激光雷達彩色去掃描整個變電站，從而獲得有關變電站的相關信息，之后，就可以結合三維實景建模技術，去有效建設出符合實際的三維模型。在建設模型的過程中，還可以結合電力物聯網的大數據保證數據的有效性和及時性。通過使用先進的技術，結合變電站的實際情況，可以更好地測量出變電站的全站空間，甚至可以一次性獲得接線圖實景對位設備三維實體，并且實現人員定位、設備異常告警三維動圖等多種功能。

2.2 深化初步設計

智能變電站的建設理念是設計引領制造，說明設計對于整個智能變電站建設的重要性。為了保證設計的效果，就需要嚴格按照設計方案的原則，有效滿足功能需求進行設計。同時，也要有效避免一些設計的通病，防止安全事故的發生。更關鍵的，一定要重視管控電流、電壓互感器級次等細節的部分，并且結合實際需求合理計算出容量配置，交直流電源蓄電池容量的情況，以便真正引出信號。

而在對智能變電站進行保護設計時，還需要結合實際情況，嚴格遵循“直接采樣、直接跳閘”的設計原則。同時，為了實現保護的效果，避免大面積損壞等問題的出現，還需要遵循“獨立分散”“就地化布置”的設計原則。具體而言，除了變電站母線保護之外，其余不同間隔設備的保護功能不會集成化，這樣才能更好地實現保護功能。而在保護雙重化裝置時，其中的任意一套保護裝置也不應該跨接雙重化配置的兩個網絡。

在接入不同電壓等級過程層時，變壓器保護也必須要使用相互獨立的數據接口控制器。而在繼電保護裝置使用雙重化配置時，與繼電器保護裝置相對應的過程層網絡也要使用雙重化配置。也就是說，第一套保護要接入一個網絡，而第二套保護則要接入另一個網絡。而110 kV 過程層網絡也要使用雙網配置。

在設計完以上內容之后，就可以將設計中相關的材料清單列出來，并且讓設計院提供物料標準。如果有一些非國網標準物料，則單獨列出來進行說明。同時，在列清單時，每筆物資的說明都要精細化到物資類別和技術參數，這樣才能保證設計質量，為今后建設智能變電網提供數據支持。具體而言，首先要組織內部的相關工作人員進行初步審查，并且將審查的結果上報給規劃總院，由規劃總院進行繼續審查。同時，也要將審查的報告提交給中電聯等部門。一旦審查通過，設計沒有任何問題之后，就可以根據設計內容展開建設。一般而言，變電站竣工投運后，是需要生產運維的部門負責整個變電站設備的安全運營，同時也要有調度部門一起進行技術管控，以確保變電站運行的安全。而整個設計的初步方案也要由生產、調度等多部門進行聯合審查。通過不同部門的意見和建議，也能有效改進設計方案，保證設計的可行性、安全性，避免一些設計質量通病。而關于變電站交直流供電方式、設備狀態信息以及相關數據信息的采集等設計內容，則需要結合變電站的實際需求和生產運維部門的建議進行改進。比如，如果是開關氣室SF6低氣壓告警，則需要設計出能夠獨立發信的裝置設備，如果是開關儲能電機出現故障，也需要設計出合適的裝置以便單獨發信。為了保證變電站的質量，也要及時確定好設計內容，否則會影響制造的過程。除此之外，有關保護裝置功能的實現，實現數據采集方式等規約文本，也要經由相關專業進行核準，以保證變電站的建設質量。而與智能變電站相關的電能表的通信規約、關口計量點電表等內容，則需要計量管理部門進行核準。

2.3 系統監控功能設計

在整個智能變電站的設計過程中，監控的設計是非常重要的。變電站的范圍本身就很廣，不僅涉及面積大，技術也會復雜，運行的設備裝置也非常多，且互相之間緊密聯系，不能出錯。因此，管理好智能變電站就顯得格外重要。為了保證管理的質量，就需要及時了解到變電站的情況，以便針對智能變電站的情況合理進行管控處理。監控裝置是能夠代替人工進行監督管理的裝置。甚至一些監控裝置也具備遠程控制的功能，能夠代替人工遠程工作，控制現場的一些裝置。因此，通過在變電站中設置監控，能夠有效保證整個變電站的遠程控制，真正了解到變電站的實際情況。這非常有利于工作人員針對變電站的情況采取措施，以有效判斷出檢測信息。

比如，結合變電站的情況，工作人員可以選擇出“三層兩網”式結構的變電站監控系統。該監控系統主要包括了3個區域。①傳感區域。也就是利用一些傳感器，比如光敏傳感器，溫度傳感器等，有效采集到有關變電站的相關信息，從而監控到變電站的情況。為了保證信息能夠傳輸到工作人員的手機端、電腦端等端口，整個區域還需要具備信息傳輸的功能，以便能夠傳輸信息。除此之外，為了滿足用戶的需求，整個區域也要能夠實現IED 在線檢測建模功能。②服務器區域，由多個綜合服務器組合而成。通過利用綜合服務器作為整個變電站監控系統的中轉站，能夠真正將第一區域，也就是傳感區域的數據信息轉發并且傳遞給第三個區域。③第三區域的CAG 與調度中心之間的關系非常密切。通過調度中心，能夠有效獲取到相關指令，并且結合指令去完成相關的操作。這樣就能實現對于變電站的遠程監控，保證監控的質量。更關鍵的是，為了保證監控系統的安全性，避免一些病毒對于監控系統的侵入，還會在第一區域與第二區域之間設置一些結合變電站實際情況的防火墻系統。防火墻能夠有效抵擋網絡病毒的侵襲，保證監控系統第一區域和第二區域的數據安全和運行安全，以真正提高系統的防護能力。與此同時，還會在第二區域和第三區域之間設計一些合適的正反向隔離裝置。通過正反向隔離裝置，能夠有效識別并屏蔽這兩個區域的一些非法請求。這能有效保證整個監控系統的有效運行，提高監控系統的防御能力。

2.4 配置資料管控終端的推廣應用

為了保證智能變電站的質量，還需要結合實際情況有效調試整個系統設置。通過調試，能夠發現系統的一些問題，并且及時進行解決，以避免更多的問題出現。因此，施工調試階段是建設變電站的重要過程，而這一過程也需要不斷修正，這樣才能保證調試的效果。

為了加強調試階段的質量，就需要結合實際情況，嚴格管理好整個施工階段的相關資料。這樣才能為整個施工過程提供良好的數據支持。而在后期的調試管理中，也要積極結合數據去驗證和修正調試過程。更關鍵的，一旦調試中發現變電站出現什么問題，也需要這些數據信息去建設變電站。

具體而言，為了保證調試的效果，可以選擇使用一種智能變電站站端的SCD 配置資料管控的中斷。這能提高施工資料的管理質量，有效提高調試的效果。同時，工作人員也要結合實際情況，適當增加整個校核的功能。這樣就能夠保證變電站運行過程中站內二次設備配置文件與相應文件的一致性。不僅能夠提高對于資料管理的效率，也能保證變電站的管理水平，維護好智能變電站后期實時運維的效果。

3 智能變電站數據綜合應用

3.1 二次設備配置信息一致性校核

SCD 管控系統在線信息展示功能能夠實時監控配置信息與配置文件是否一致。具體而言，通過調用站內可視化維護子站系統，可以對下招錄二次設備CRC 校驗碼，從而判斷出校驗結果。如果發現結果不一致，則說明需要處理整個裝置配置的問題。通過運維人員將校驗結果告訴二次設備廠家，讓廠家及時處理相關問題，才能真正保證變電站的運行性能。

3.2 管控主、子系統之間數據交互應用

智能變電站的管理工作是非常重要的。為了保證管理質量，就需要結合不同智能部門的管理職責，有效實現整個管理部門的管理。具體而言，如果是一些110 kV 的智能變電站，就可以讓地市來管理，如果是220 kV 的智能變電站，則需要省級部門的調度控制中心來進行管理。這樣通過劃分職責，能夠提高管理的質量，保證變電站的安全運行。同時，為了安全，還可以在省調度控制中心與各個市級供電公司之間設置一些通信管理。通過通信協議的限制，以保證通信的安全。因此，各個省調度控制中心一定要積極管理好自己的管控工作，并且合理與其他供電公司保持聯系，以便部署好整個變電站的配置資料管理系統。具體而言，省調度中心一定要重視各個供電中心的職責作用，監督好各個子單位的變電站系統情況。通過定期查看和調閱供電子公司的監控系統等相關的數據資料，了解各個子公司的業務情況，省調度控制中心可以很清楚地掌握整個監控系統的情況。同時，為了保證變電站的功能，還需要結合實際情況，積極與各個地級市之間的管控子系統保持良好的數據交互。通過數據交互，不僅省調度中心能夠有效保證對于自地級市變電所的管理，各個公司也能夠更好地運行變電所。

4 結束語

智能變電站一體化平臺是智能電網的核心組成，影響著整個系統。因此，一定要重視智能變電站的建設，有效推動整個智能變電站的發展。通過設計智能變電站一體化平臺的結構，能夠實現對智能變電站的分級管控。同時，還要積極建設好整個智能變電站的監控功能，設計好變電站的雙級管控平臺，這樣才能更好地實現變電站的功能。除此之外，為了保證數據傳輸的及時性和安全性，也要設計出有效的信息傳遞通道，保證數據的溝通。只有真正從多面去設計出管控平臺，建設符合實際需求的智能變電站，才能保證平臺的工作效率，提高變電站的整體性能。加快我國智能電網建設的同時，也對我國的變電站發展有著重要的指導意義。