分布式變電站概念及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

王 英，楊慶忠

(國家電網(wǎng)大慶供電公司，黑龍江大慶163458)

當(dāng)前，電力能源被廣泛地應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的各個環(huán)節(jié)中，特別是大中城市的發(fā)展建設(shè)。隨著電力能源的廣泛應(yīng)用，大中城市發(fā)展建設(shè)中出現(xiàn)用電緊張的情況越來越多，甚至有時還會出現(xiàn)電荒的情況。為了解決這一問題，保證用電的可靠性和持久性，對電力系統(tǒng)建設(shè)改造就尤為重要。因此，分布式變電站的概念應(yīng)運(yùn)而生，被應(yīng)用于電力系統(tǒng)建設(shè)中。

1 分布式變電站概念解析

關(guān)于分布式變電站的概念一直存在著爭議，有些商家和個體在介紹自身產(chǎn)品時，往往將其定義在變電站裝置本身，認(rèn)為就是將變電裝置以分布的方式來布置。這種理解具有一定的片面性，并不能稱其為分布式，而應(yīng)該是和集中式相對應(yīng)的分散式。分布式理論已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展過程中的各個領(lǐng)域當(dāng)中，通過分析發(fā)現(xiàn)，分布式理論更多的是為了解決數(shù)據(jù)交互問題的。因此，分布式變電站的概念應(yīng)該從變電站數(shù)據(jù)交互處理的角度來理解。也就是說，分布式變電站概念的提出是為了更好地處理電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的，而電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)帶有一定的特性。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

第一，電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)從屬性較強(qiáng)。電力系統(tǒng)的每一數(shù)據(jù)都從屬于相應(yīng)的一次單元，用來表明該單元電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

第二，電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)指令性較強(qiáng)。所謂指令性較強(qiáng)是指，一次單元的數(shù)據(jù)是作為二次設(shè)備選擇的關(guān)鍵性要素，二次設(shè)備要根據(jù)該數(shù)據(jù)判斷一次單元的運(yùn)行狀態(tài)，來選擇自身的工作狀態(tài)。

第三，電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)可測性較強(qiáng)。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)中二次設(shè)備的運(yùn)行邏輯是預(yù)先設(shè)定的，因此電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向和強(qiáng)度都是可以預(yù)測和評估的。

電力系統(tǒng)越來越復(fù)雜，需要處理的數(shù)據(jù)信息也越來越龐大。任一電力設(shè)備所使用的電力數(shù)據(jù)都來源于不同的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，電力數(shù)據(jù)采集點(diǎn)之間有較大的空間跨度，在這種情況下必須使用分布式理論來完成數(shù)據(jù)處理。也就是說分布式變電站的概念適用于滿足電力設(shè)備集合，任一電力設(shè)備集合都可以在其內(nèi)部使用滿足分布式原理的設(shè)備。

2 滿足分布式變電站電力設(shè)備集合的特點(diǎn)

分布式變電站概念能否成功地應(yīng)用于電力系統(tǒng)建設(shè)，首先要解決的問題是找到滿足分布式變電站概念的電力設(shè)備集合。它具有以下幾個特點(diǎn):

A.該電力設(shè)備集合內(nèi)所產(chǎn)生的電力數(shù)據(jù)都從屬于該電力設(shè)備集合。

B.該電力設(shè)備集合內(nèi)所產(chǎn)生的電力數(shù)據(jù)分布具有一定的空間性，也就是說有一定的距離要求。

C.該電力設(shè)備集合內(nèi)所產(chǎn)生的電力數(shù)據(jù)存在一定的邏輯關(guān)系。

D.該電力設(shè)備集合內(nèi)所產(chǎn)生的電力數(shù)據(jù)對電力設(shè)備集合內(nèi)的二次設(shè)備具有分布透明性。

3 分布式變電站概念應(yīng)用于電力系統(tǒng)建設(shè)的意義

3.1 實(shí)現(xiàn)了電力設(shè)備集合內(nèi)的數(shù)據(jù)共享

分布式變電站概念的引入打破了原有變電站的限制，使電力設(shè)備集合內(nèi)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)具有總體性，能夠更好地實(shí)現(xiàn)集合內(nèi)的數(shù)據(jù)共享。

3.2 電力設(shè)備集合內(nèi)的數(shù)據(jù)管理更加規(guī)范

分布式變電站概念的引入，在很大程度上規(guī)范了電力數(shù)據(jù)的歸屬與管理問題，使數(shù)據(jù)處理具有更加明確的指向性。

4 分布式變電站在電力系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用[1］

4.1 縱聯(lián)保護(hù)裝置

縱聯(lián)保護(hù)裝置是分布式理論在電力系統(tǒng)應(yīng)用的典型案例。它的保護(hù)方式目前有以下兩種:第一，高頻保護(hù);第二，光纖保護(hù)。其工作原理是:電力設(shè)備集合內(nèi)的某一設(shè)備將其電信號通過縱聯(lián)保護(hù)裝置轉(zhuǎn)換成其他信號，然后利用通訊設(shè)備將信號向?qū)Χ藗鬏?，與此同時還要接受對端傳來的信息信號，然后將兩端的信號進(jìn)行比較，從而判斷電力系統(tǒng)運(yùn)行是否正常，實(shí)現(xiàn)全線速動保護(hù)。

4.2 站內(nèi)集中式功能裝置

站內(nèi)集中式功能裝置主要包括VQC裝置、集中式小電流接地選線裝置及集中式低周減載裝置，均屬于變電站內(nèi)獨(dú)立的功能裝置。基本原理是接受相應(yīng)點(diǎn)的測量信息及位置信息，根據(jù)一定原則的計算選擇動作邏輯，并加以執(zhí)行以達(dá)到功能單元本身的設(shè)計目的，其使用的數(shù)據(jù)或控制對象從屬于相應(yīng)的一次單元。

本研究根據(jù)分布式原理在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，結(jié)合在電力系統(tǒng)建設(shè)中裝置的開發(fā)及使用經(jīng)驗(yàn)，提出分布式變電站的概念，將分布式理論引入變電站綜合自動化系統(tǒng)中，從理論上解決了二次設(shè)備數(shù)據(jù)交換問題，為交互式自動裝置的開發(fā)提供了一定的基礎(chǔ)，為提高系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性、供電可靠性提供一定的保障。

[1]于江濤.分布式變電站概念及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J］.新疆電力，2004，(01):15.