淺談智能變電站的發(fā)展及應(yīng)用

喻川航

（國網(wǎng)四川省電力公司甘孜供電公司,四川 康定 626000）

淺談智能變電站的發(fā)展及應(yīng)用

喻川航

（國網(wǎng)四川省電力公司甘孜供電公司,四川 康定 626000）

摘要：近年來，我國電力系統(tǒng)快速發(fā)展，智能變電站作為智能電網(wǎng)重要的節(jié)點(diǎn)和組成部分，對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行有著直接的影響。智能變電站融合了SCADA技術(shù)、GIS技術(shù)、變電站自動(dòng)化技術(shù)等多種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，不僅實(shí)現(xiàn)了高性能和快速的通信，而且極大地提高了變電站的供電質(zhì)量和穩(wěn)定性。本文簡要介紹了智能變電站，分析了智能變電站的發(fā)展過程，闡述了智能變電站的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能變電站；發(fā)展；應(yīng)用

智能變電站是電力系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢，能夠?yàn)槿藗兲峁└旖荨⒏孢m的電力服務(wù)。智能變電站的發(fā)展和應(yīng)用，推動(dòng)了電力事業(yè)的跨越式發(fā)展。隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，進(jìn)一步優(yōu)化和完善智能變電站運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)智能變電站的現(xiàn)代化、信息化和智能化發(fā)展。

1　智能變電站概述

1.1數(shù)字化變電站

隨著傳感器設(shè)備和光電技術(shù)的快速發(fā)展，智能斷路器和以太網(wǎng)通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用，自動(dòng)化變電站技術(shù)逐漸向數(shù)字化延伸，在電力系統(tǒng)中數(shù)字化變電站的應(yīng)用得到積極擴(kuò)展。數(shù)字化變電站基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，由網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備的站控層、間隔層、過程層和智能化開關(guān)、電子式互感器等智能化一次設(shè)備組成[1]，是實(shí)現(xiàn)智能電氣設(shè)備之間互操作和信息共享的變電站。

1.2智能變電站

近年來，智能變電站自動(dòng)化技術(shù)快速發(fā)展，變電站逐漸由數(shù)字化向智能化發(fā)展。智能變電站以數(shù)字變電站為基礎(chǔ)，采用先進(jìn)的智能分析軟件、控制、通信、信息、電子、傳感器等技術(shù)，構(gòu)建變電站信息的處理、分析、傳輸和采集的統(tǒng)一應(yīng)用平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)智能分析決策、分布控制協(xié)調(diào)、自適應(yīng)運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)檢修、變電站自動(dòng)控制等多種高級(jí)應(yīng)用功能，極大的提高變電站的運(yùn)行和管理水平。

2　智能變電站的發(fā)展過程

隨著我國電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程的加快，變電站自動(dòng)化技術(shù)快速發(fā)展，在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)歷了從半數(shù)字化變電站、全數(shù)字化變電站和智能變電站的發(fā)展過程。

2.1半數(shù)字化變電站

當(dāng)前，數(shù)字化變電站的很多技術(shù)都比較成熟，但是在全國大范圍的應(yīng)用和普及還需要一段時(shí)間，并且傳統(tǒng)變電站建設(shè)改造成本較大，難以在短時(shí)間內(nèi)完成，因此我國一些地區(qū)的數(shù)字變電站只是在傳統(tǒng)裝置上應(yīng)用了一些數(shù)字化技術(shù)，成為半數(shù)字化變電站。

2.2全數(shù)字化變電站

隨著光電式電壓電流互感器、智能化開關(guān)和一次設(shè)備在線檢測等技術(shù)的快速發(fā)展，在繼電保護(hù)方面自適應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛，全數(shù)字化變電站的應(yīng)用和推廣勢在必行。

2.3智能變電站

智能變電站的應(yīng)用以全數(shù)字化變電站為基礎(chǔ)，采用智能化控制系統(tǒng)和專家決策系統(tǒng)，并且結(jié)合分布式電源在快速并網(wǎng)過程中對(duì)電網(wǎng)電壓質(zhì)量產(chǎn)生影響的問題，配電自動(dòng)化系統(tǒng)和智能變電站有效結(jié)合，構(gòu)建了大功率的智能變電站儲(chǔ)能系統(tǒng)[2]。為了滿足用戶互動(dòng)性和電力市場化的要求，智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋客戶端，采用動(dòng)態(tài)電價(jià)策略，增強(qiáng)用戶合理用電，并且可以通過專家決策系統(tǒng)及時(shí)、得到用戶用電的反饋信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的控制調(diào)節(jié)，為電力用戶提供更好的服務(wù)。

3　智能變電站的應(yīng)用

3.1智能變電站具有極高的安全性和運(yùn)行效率

智能變電站技術(shù)是一種基于現(xiàn)代化變電技術(shù)和智能發(fā)電技術(shù)的集合體，為變電站的運(yùn)行提供服務(wù)。智能變電站的應(yīng)用設(shè)計(jì)，首要目標(biāo)是安全性，在實(shí)際應(yīng)用中，智能變電站展現(xiàn)出高效、穩(wěn)定、安全的應(yīng)用優(yōu)勢。智能變電站內(nèi)部的多種高級(jí)應(yīng)用在發(fā)展過程中進(jìn)一步實(shí)用化和現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)一鍵式調(diào)控，通過一個(gè)鍵盤或者一個(gè)按鈕來完成多項(xiàng)工作。傳統(tǒng)變電站在運(yùn)行過程中，送電時(shí)需要現(xiàn)場操作和電力調(diào)度同時(shí)進(jìn)行，至少需要12h，才能保障送電成功，而智能變電站極大地提高了供電效果。例如，2012年，武漢市江漢區(qū)采用了新一代110kV智能變電站，該變電站應(yīng)用了智能輔助控制、在線監(jiān)測和全站監(jiān)控系統(tǒng)，工作人員可進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，安全有效地完成送電工作，整個(gè)過程僅耗時(shí)30min[3]，送電效率明顯提高。同時(shí)，智能變電站堅(jiān)持性能優(yōu)化、安全第一的設(shè)計(jì)理念，節(jié)省了大量的物資和人工成本，大大縮短了變電站投運(yùn)之后的調(diào)控時(shí)間，并且還降低了由于人為操作失誤導(dǎo)致安全事故的風(fēng)險(xiǎn)。智能變電站運(yùn)行的高效率和高安全性，在未來發(fā)展過程中，應(yīng)用范圍將更加廣泛。

3.2促進(jìn)電力設(shè)備的現(xiàn)代化和智能化

電力設(shè)備是整個(gè)變電站最基本的硬件設(shè)施，智能變電站的應(yīng)用，促進(jìn)了電力設(shè)備的智能化、科學(xué)化和現(xiàn)代化發(fā)展。例如，智能變電站在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，促進(jìn)了電力設(shè)備的技術(shù)革新，當(dāng)前不斷涌現(xiàn)出大量的智能電力設(shè)備，如智能高壓設(shè)備、智能開關(guān)、智能斷路器等，和傳統(tǒng)電力設(shè)備相比，這些智能化設(shè)備有效提高了設(shè)備效能。另外，智能變電站的應(yīng)用主要通過在線監(jiān)測技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控，目前研發(fā)的智能化電力設(shè)備將具有信息互動(dòng)化、功能一體化、狀態(tài)可視化、控制網(wǎng)絡(luò)化和測量數(shù)字化等技術(shù)特征，即將多種電力設(shè)備集成在一起，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)和智能變電站的良好互動(dòng)。

3.3構(gòu)建智能化變電站平臺(tái)

在數(shù)字化變電站、數(shù)字化電網(wǎng)基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用可靠性高、結(jié)構(gòu)階段的智能變電站建設(shè)模式，分析和總結(jié)當(dāng)前數(shù)字化變電站的運(yùn)行情況，有針對(duì)性地解決存在的問題，基于變電站的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建智能化變電站平臺(tái)，制定各個(gè)電壓等級(jí)智能變電站的運(yùn)維、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、技術(shù)、功能等標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)新智能變電站自動(dòng)化技術(shù)，應(yīng)用集成的智能化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)智能報(bào)警、保護(hù)狀態(tài)檢測、故障信息分析決策、一次設(shè)備檢修、分布式建模、信息平臺(tái)和全景數(shù)據(jù)等功能。

4　結(jié)束語

智能化變電站是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，必須經(jīng)過多個(gè)階段，在傳統(tǒng)變電站基礎(chǔ)上積極應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，重點(diǎn)突破，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)變電站到智能變電站的平穩(wěn)過渡，逐步進(jìn)行完善和優(yōu)化，智能化變電站的應(yīng)用和發(fā)展為智能電網(wǎng)的建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李斌.變電站技術(shù)及其應(yīng)用研究[D].華北電力大學(xué)（北京）,2011.

[2] 倪益民,楊宇,樊陳,郭艷霞,竇仁暉,黃國方.智能變電站二次設(shè)備集成方案討論[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2014（03）：194-199.

[3] 張峰,李明明.淺談智能變電站技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)勢及應(yīng)用[J].機(jī)電信息,2014（15）：104-105.

作者簡介：喻川航（1984-），男，四川都江堰人，大學(xué)本科，研究方向：變電運(yùn)維。