探索智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)及工程應(yīng)用

白羽帆

（西安思源學(xué)院，陜西 西安 710000）

探索智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)及工程應(yīng)用

白羽帆

（西安思源學(xué)院，陜西 西安 710000）

智能變電站是變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的延伸，是信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的變電站。關(guān)鍵詞：變電站綜合自動(dòng)化；智能電網(wǎng)；智能電子裝置

1　智能化變電站特點(diǎn)

1.1智能化的一次設(shè)備

現(xiàn)在使用微處理器以及光電技術(shù)設(shè)計(jì)，對一次設(shè)備的信號回路和控制驅(qū)動(dòng)回路進(jìn)行檢測。這樣以數(shù)控器及數(shù)字信號網(wǎng)絡(luò)連接方式取代傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接方式，不但大大簡化了傳統(tǒng)的機(jī)電式繼電器的結(jié)構(gòu)，而且對整個(gè)控制回路的結(jié)構(gòu)也起到簡化作用。換而言之，變電站所采用的二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替，常規(guī)強(qiáng)電模擬信號和控制電纜被光電數(shù)字和光纖代替。

1.2網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備

變電站內(nèi)常規(guī)的二次設(shè)備，如繼電保護(hù)裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、故障錄波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測裝置等全部基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的微處理機(jī)設(shè)計(jì)制造，設(shè)備之間的連接采用高速網(wǎng)絡(luò)通信，二次設(shè)備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復(fù)的I/O現(xiàn)場接口，通過網(wǎng)絡(luò)真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源共享，常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。

1.3自動(dòng)化的運(yùn)行管理系統(tǒng)

變電站運(yùn)行管理自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)包括電力生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計(jì)無紙化；數(shù)據(jù)信息分層、分流交換自動(dòng)化；變電站運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)能即時(shí)提供故障分析報(bào)告，迅速找出故障原因，然后提出處理故障建議，系統(tǒng)能將常規(guī)的變電站設(shè)備“定期檢修”改變?yōu)椤盃顟B(tài)檢修”。

2　智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)工程實(shí)施優(yōu)勢及施工案例

2.1工程實(shí)施優(yōu)勢

現(xiàn)在的變電站的智能化涵蓋著很多部分，包括從變電站的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、以及后續(xù)的維護(hù)等。而在傳統(tǒng)變電站進(jìn)行施工建設(shè)的時(shí)候需要大量的、繁瑣的、復(fù)雜的二次接線。現(xiàn)在隨著智能變電站的快速推進(jìn)，那么變電站中所使用的硬件回路也減少很多，也會由現(xiàn)代這種虛端子、虛回路的配置替代大量的傳統(tǒng)二次電纜連接模式。但是由于，在智能變電站中其是以光纖替代電纜進(jìn)行信息傳輸，以虛端子代替物理端子連接等方面的改變，以至于傳統(tǒng)變電站的采用的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行以及后續(xù)維護(hù)等都不再適應(yīng)現(xiàn)代的智能變電站。按照IE61850標(biāo)準(zhǔn)中的思想，智能變電站的工程實(shí)施將變得更為標(biāo)準(zhǔn)、有序、高效和高質(zhì)量。

智能變電站現(xiàn)在是SCD文件，而傳統(tǒng)的變電站更多的是圍繞紙質(zhì)圖紙文件。雖然從建設(shè)變電站的意義上來說，紙質(zhì)圖紙和SCD文件是一樣的。但是它們之間的本質(zhì)區(qū)別是：紙質(zhì)圖紙是人可讀（human-readable），而SCD文件則是機(jī)器可讀（machine-readable）的。像SCD文件這種機(jī)器可讀的重要性在于，它能夠在很大程度排除由于設(shè)計(jì)人員的非標(biāo)準(zhǔn)化和個(gè)人風(fēng)格化造成的誤差或錯(cuò)誤。所以，將來在建設(shè)智能變電站時(shí)，SCD文件一定會逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)紙質(zhì)圖紙文件，而且會將變電站設(shè)計(jì)工作和系統(tǒng)集成工作將慢慢地相結(jié)合，屆時(shí)，設(shè)計(jì)院就開始承擔(dān)著系統(tǒng)集成商的責(zé)任。由設(shè)計(jì)工作者提供全智能變電站模型信息的SCD文件給個(gè)設(shè)備生產(chǎn)商，并由生產(chǎn)商直接將SCD文件導(dǎo)入，這樣就避免了傳統(tǒng)那種看圖紙和現(xiàn)場接線等造成錯(cuò)誤的發(fā)生。因此，在變電站工程實(shí)施環(huán)節(jié)上就可以體現(xiàn)出智能變電站的特有魅力。

2.2智能變電站工程施工案例

通常來說，智能化的一次設(shè)備可以使用很長時(shí)間，對傳統(tǒng)變電站的改造主要集中在網(wǎng)絡(luò)化二次系統(tǒng)上面。因此，需要傳統(tǒng)變電站改造按方案進(jìn)行分步走。

2.2.1對變電站的第二階段整體進(jìn)行智能化改造，其中包含：

智能化一次設(shè)備改造。

網(wǎng)絡(luò)化二次系統(tǒng)改造。

對輔助變電站系統(tǒng)采取智能化改造，如對變電站站內(nèi)進(jìn)行安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、站用電源、安防系統(tǒng)以及環(huán)境監(jiān)測等多種輔助系統(tǒng)。

2.2.2對傳統(tǒng)變電站里的第四串進(jìn)行采用IED智能組件應(yīng)用以及數(shù)字化采樣，其中包括：

（1）第四串需要在保留傳統(tǒng)的電流、電壓互感器，然后使用并聯(lián)的方法增加2組電子式電壓互感器，和使用串聯(lián)的方法增加3組電子式電流互感器。

（2）第四串需要采用500V母線對數(shù)字化采樣母線進(jìn)行保護(hù)，并且增加數(shù)字化采樣的斷路器保護(hù)。

升級工程分為兩個(gè)階段實(shí)施，其中500kV第四串及220kV部分改造為第一階段，其余改造部分為第二階段。

總體來看，工程優(yōu)先考慮信息處理機(jī)制問題，如通過智能組件就地化實(shí)現(xiàn)二次系統(tǒng)的“點(diǎn)對點(diǎn)”跳閘模式；其次通過網(wǎng)絡(luò)化測控實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的升級問題；最后逐套更換保護(hù)裝置完成全站的智能化升級。

智能變電站技術(shù)極大地改變變電站建設(shè)運(yùn)行模式，采取對傳統(tǒng)的施工工藝有了很大的改變，完全符合現(xiàn)在我國國家電網(wǎng)提出的“兩型兩化”要求，也大大降低了是變電站建設(shè)難度，也使得運(yùn)行過程變得更加簡單。

3　結(jié)語

在建設(shè)智能電網(wǎng)的過程中，起到重要基礎(chǔ)是智能變電站的運(yùn)用。智能變電站改造技術(shù)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)、施工及調(diào)試等方面與常規(guī)綜自變電站有很多不同之處，站內(nèi)信息以光信號的方式傳輸，為防止信號誤傳，施工過程需特別注意虛端子的核對。今后智能變電站作為電網(wǎng)建設(shè)的趨勢，其技術(shù)水平、建設(shè)管理水平還會有進(jìn)一步提高。

［1］Q/GDW 383智能變電站技術(shù)導(dǎo)則［S］.國家電網(wǎng)公司，2009.

［2］2 Q/GDW 394智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.國家電網(wǎng)公司，2009.

［3］3 常康，薛峰，楊衛(wèi)東.中國智能電網(wǎng)基本特征及其技術(shù) 進(jìn)展評述［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33（17）：10—15.

TM76；TM63

A

1003-5168（2015）-12-0075-1