變電站智能化改造關鍵技術研究與實施

摘 要：智能化變電站（Intelligent Substation）是指以相關標準和規范為基礎，通過電子式互感器，智能化開關等一次智能設備和站控層，間隔層以及過程層二次智能設備建立，以此可以實現變電站內相關智能設備之間能夠實現信息的共享和互相操作的變電站。這種智能化變電站相對于常規變電站具有操作運行自動化，電站內設備信息共享化，電站設備管理統一化以及可以實現計算機對電站基本單元格的控制等優點，因而現階段得到了大力的推廣。但是在實際施工中，常規變電站相智能化變電站的轉變卻存在諸多的問題，如智能化調試過程復雜，變電站不能夠長時間處于斷電狀態，變電站內的空間相對較小，智能化變電站設備的安裝存在一定的問題等等，因此，研究變電站智能化改造的技術以此解決變電站智能化改造實施過程中存在的問題對提高工程施工質量，加快工程進度，推動常規變電站向智能化變電站轉變具有重要作用。

關鍵詞：變電站智能化；改造；關鍵技術研究；實施研究

目前，變電站智能化工作進入到了全面建設階段，變電站的智能化改造成為了智能變電網的重要工作。2011年8月，國網公司發布新的企業標準Q/GDW414-2011《變電站智能化改造技術規范》（以下簡稱技術規范），用來指導變電站的智能化改造。[1]該規范在規定了智能化改造技術的基本原則的同時還指出變電站智能化改造后必須具備的基本特征，可以看出，變電站智能化改造技術解決的不應該單單只是技術與智能化設備之間的問題，更為關鍵的是需要解決變電站在智能化改造過程中施工現場的改造方案能否順利實施，是否能在規定的條件能完成改造任務。

1 變電站實施過程中存在的問題研究

常規變電站向智能化變電站的轉變，大多存在智能化調試過程復雜，變電站不能夠長時間處于斷電狀態，變電站內的空間相對較小，智能化變電站設備的安裝存在一定的問題。這些問題的存在決定了施工現場的施工方案能否順利的實施，是變電站智能化改造過程中需要面對的真正難題。因此，為保證智能化改造方案的順利實施，需針對智能化改造過程中存在的問題，提出相應的解決改造技術，使施工方案能夠順利實施。

2 解決變電站智能化改造實施過程中存在問題的關鍵技術

2.1 網絡技術優先

普通變電站向智能化變電站的主要目的就是實現變電站內全部信息的智能化，通過建立相關的數字化信息平臺，實現智能控制設備的有序控制，達到變電站內信息的共享，實現該目的的基礎就是網絡。在相關技術規范中，過程層網絡和站控層網絡提出的相關技術和質量要求也體現了變電站智能化改造中網絡的重要性。因此，在普通變電站向智能化變電站轉化首先需要遵守的技術要點便是網絡優先。

網絡優先的實施需要解決的問題包括網絡硬件搭接和網絡配置問題。在網絡硬件搭接中需要注意的是網絡電線的連接，光纜的安置和二次電纜的敷設應該同期進行，這樣做的主要目的是保證纜線敷設技術的順利實施，保證施工工藝和保證網絡優先使變電站的智能化改造中的后續工作能夠順利的進行。同時需要注意的是對于過程層網絡而言其結構應該采用星形結構；對于站控層，簡陋層和過程層，在遵守VLAN配置圖，結合VLAN提供的IP地址分配方案的同時，還需要根據所提供的物理設備的型號和連接端口的型號等連接。同時智能化技術是一種新興的技術，不論是在相關技術資料還是實施技術都存在許多的不足之處，需要各個相關部門之間的共同努力，不斷完善相關設備和施工技術。在網絡優先中，除了系統硬件的搭接外還包括裝置和系統配置之間的搭接。在該搭接工程中，主要運用到CID，ICD，SSD，SCD文件。這幾種文件的關系和作用主要表現為以下幾點：ICD文件是對IED單裝置能力的描述，類似于產品說明書；SSD文件則是對變電站一次系統結構及相關節點的描述；SCD文件主要由系統集成商完成，是對變電站內所有IED文件的描述；SCD是最終保留和生成的文件，主要根據ICD和SSD文件生成；值得注意的是每一個IED文件都有一個CID文件。根據上述各文件之間的關系可以看出，ICD文件主要有配置工具合成，ICD和SSD文件主要由IED文件通過全站配置工具合成，根據SCD文件生成CID文件安裝到每一個裝置中，這樣就完成了裝置和系統配置之間的搭接。

2.2 避免設備安裝過程中設備位置之間沖突的技術關鍵

設備安裝工程中設備位置之間的沖突主要包括兩種情況：控制室屏位沖突和新舊一次設備之間的沖突。

變電站智能化改造是在遠程終端更換基礎上進行的，主要存在于新舊設備交替的過渡期或者共存期。在這個過程中，由于環境監控設備，視頻監控系統，智能化改造新增設備，故障分析設備等導致屏位的增加使得主控制室內的空間不足，不能夠滿足變電站智能化改造施工的施工空間要求。因此，為保證變電站智能化施工工藝和施工工序能夠順利進行，可以采用搭建新的主控制室的方法，當然，若施工條件和施工資金有限，可以采用按照電壓等級或者其他規定建立相對分散的保護室。

對于變電站智能化改造中新舊設備之間位置沖突的解決可以采用先拆除不用的舊設備并將其搬運到指定堆放地點后制作新基礎，安裝新設備。同時，需要注意的是由于老設備大多較重為了保證供電站供電的可靠性，需要最大程度的縮短變電站停電時間，因此，在設備安裝完成后不會給二次設備留有充足的調試時間。同時，對于不同的變電站二次設備的調試時間具有不同的要求，對于常規的變電站，可以根據需求按部就班的對二次設備進行供電調試，對于智能終端的一次性設備，需要采用如安裝智能匯控柜，易地調試等方式解決其調試工作不確定性較大的影響，以便盡早發現問題并采取有效的措施解決。

2.3 運用電子互感器進行預調試

在變電站智能化施工現場運用電子互感器調試，由于電子互感器與變電站的相關保護設備，監控設備，GOOSE網絡等之間需要運用大量的光纜線進行連接，在高壓情況下可能會出現連接錯誤，光纜連接不良等等的錯誤，調試工作量大等等的問題，由于變電站智能化改造又必須用到電子式互感器，因此，為減少現場施工工程量和電子式互感器的連接錯誤，可以對電子式互感器進行預調試，在此基礎上校核電子式互感器的敏感度，從而保證工程質量。

3 結束語

變電站的智能化改造在實施過程中會遇到諸多的問題，因此，明確變電站智能化改造的施工關鍵和關鍵技術，以及在施工過程中可能會遇到的問題并采取相應的施工技術解決，才能夠保證工程施工工藝和施工工序的正確性，才能夠保障智能化變電站的安全性。

參考文獻

[1]趙剛.變電站智能化改造技術問題研究[J].數字技術與應用，2014（5）：95.

[2]楊鑫，馮正偉，何祥文.常規變電站智能化改造中母差改造的問題研究[J].電工技術，2015（2）：36-37+39.