論智能化變電站建設模式的選擇

梁雪珊

摘要：近年來，我國的智能變電站建設取得了巨大成就。隨著技術標準的不斷完善，以及關鍵技術的研制取得重大突破，一些高級應用功能、自動化系統網絡構架等眾多技術得以解決和提升，從而全站的信息數字化、高級應用互動化等多方面的實現。文章首先分析了智能化變電站的特點及結構，然后重點對標準配送式智能變電站建設模式進行探討，以供參考。

關鍵詞：智能化變電站；職能；技術；建設模式

一、智能化變電站概述

1.智能化變電站的概念

智能變電站指的是綜合采用先進、可靠、集成及環保的智能設備，以信息數字化、網絡化及信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能，并根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策和協同互動等高級功能的變電站。

2.智能化變電站的特點

（1）信息建模統一化：智能變電站除了基于 IEC61850的標準建模外，還可以實時監測電網運行狀態，自動識別設備及網絡模型，及時為控制中心提供決策信息。（2）數據采集全景化：智能變電站充分利用對時系統，能夠同步區域及站內時鐘，標準化站內設備的靜態及動態信息模型，最終向智能電網傳遞統一斷面的全景數據。（3）設備檢修狀態化：智能變電站的全面采集可以反映出系統主設備運行的電脈沖和局部過熱等各特征量，通過建立設備狀態檢修的信息模型，構建出較為可靠的狀態監測預警機制，支撐狀態檢修的專家系統。（4）控制操作自動化：智能變電站擁有程序化操作功能，除了站內一鍵觸發，還可以執行監控、調度中心和后臺系統發出的一系列操作指令，自動完成操作。

3.智能化變電站的結構

智能變電站結構具體劃分為間隔層、過程層和站控層共三層。（1）間隔層。它是指智能變電站的保護設施可以對智能變電站起到隔離的作用，主要包括傳感器與裝置穩定以及智能變電站里的保護設施等。它們維持著智能變電站系統的運行穩定性和安全性。（2）過程層。它是一次設備和二次設備的相結合，主要包括智能單元、合并單元及電子互感器等，主要是完成和一次設備有關的功效，比如開關量、模擬量的控制與收集、命令的執行等。（3）站控層：該層包括通信系統、自動化站級監視控制系統、站域控制系統等，實現面向全站設備的監視及信息交互功能，同時具有數據采集、電量采集和保護信息管理等方面功能。

二、標準配送式智能變電站建設模式分析

標準配送式智能變電站的建設理念就是基于安全合理的性能指標、簡潔流暢的建筑風格、節能環保的材料選擇，立足標準配送式智能變電站建設需求明確功能定位和配置要求，標準配送式智能變電站建設是新工程建設模式和新的技術和設備的有機結合，是電網建設順應時代發展的必由之路。

1.標準化設計和模塊化建設

標準配送式智能變電站的主要技術特征是標準化設計和模塊化建設。標準化設計的主要技術表現形式為：（1）應用通用設計和通用設備進行電氣主接線設計、電氣總平面布置以及設備選擇。（2）一次設備與二次設備、二次設備間接線標準化，采用預制光纜、預制電纜，實現“即插即用”。（3）建、構筑物應用裝配結構，結構件采用工廠預制，實現標準化，統一建筑結構、材料、模數，規范圍墻、防火墻、電纜溝等構筑物類型，應用通用設備基礎，應用標準化定型鋼模。模塊化建設的主要技術表現形式為：（1）電氣一次設備高度集成測量、控制、狀態監測等智能化功能，監控、保護、通信等二次設備全部集成布置于預制艙，一、二次集成設備最大程度實現工廠內規模生產、集成調試、模塊化配送，有效減少現場安裝、接線、調試工作，提高建設質量和效率。（2）建、構筑物采用工廠化預制、機械化現場裝配，減少現場“濕作業”，減少勞動力投入，實現環保施工，提高施工效率；基礎采用標準化定型鋼模澆制混凝土，提高成品工藝水平。

2.一二次設備高度集成

一次設備本體配置傳感器、智能組件，集成就地測量、控制、保護、狀態監測等智能化功能。智能終端、合并單元、狀態監測單元就地布置間隔內，與匯控柜整合形成智能組件柜。廠內完成接線、調試，現場整體安裝。10kV、35kV 采用“預制艙式配電裝置”，10kV、35kV 開關柜分別布置于各自預制艙內，艙內設置安防、消防、暖通、照明、接地等設施，整艙運輸、現場拼接。

3.預制艙式二次組合設備

采用預制艙式二次組合設備，實現二次設備整體采購，根據統一功能要求和技術規范，集成商承擔全站二次設備配置、調試、運輸、安裝等工作。預制艙內布置二次設備屏柜、交直流配電系統、通信設備，設置安防、消防、視頻監控，配置暖通、照明、接地設施，二次設備在工廠內完成安裝、接線、集成調試等工作。預制艙整艙運輸配送，現場整體吊裝、就位。預制艙式二次組合設備大大減少不同二次廠家之間現場技術協調，提高了二次系統整體性能，縮短了建設周期。

4.預制裝配式建設

標準配送式智能變電站的建設設計核心與亮點就是預制裝配式設計理念，它是實施模塊化建設的一種手段，采用的設計是整體集成優化，進而對設備制造的引領進行集成功能與創新技術，加以工程建設模式革新的實現。在標準配送式智能變電站中，實施預制裝配式方案分為電氣和土建兩個方面，這是根據專業進行劃分的。在電氣預制模式中又分為兩種，一種是在建筑物外進行原配電裝置室中一次設備的設置，將高壓配電裝置與智能終端合并單元一體化裝置、網絡交換機等諸多設備經由一次設備預制艙的供應商進行整艙集成。另外一種則是按照功能單位進行電氣二次設備的劃分，其中包括站控層、間隔層和交直流電源模塊。就戶外站來說，就可以按照功能模塊并根據站區總平面整體布局進行預制艙的設置，將全站保護、監控、全站智能終端合并單元一體化裝置以及智能輔助控制系統和通信等多種設備經由監控系統供應商集成，同時在加以整艙配送，再在相應的配電裝置區進行下方，達到一次、二次設備的就地融合。就戶內站來說，進行組合二次設備，通過功能模塊的不同對二次設備進行劃分，再將模塊作為單位，通過一體化底座存儲預制線纜和固定屏柜，再對屏間側壁進行開孔，從而讓模塊間的內部配線得以完成。在土建方面，是將鋼框架結構應用于配電裝置和生產綜合室，標準的構件和統一的模數，并且力求其輕型化的建筑結構，通過實施現場快速拼裝工藝，從而由并行并聯流程來替代常規戰中的串聯施工流程，進而實現節能、節約材料、水資源和土地資源的目標，同時還能夠將施工工期加以有效縮短。

結束語

智能變電站作為智能電網的重要支撐點，是電網運行數據的采集源頭，也是電網建設變電環節的主要任務，發展和完善智能變電站具有重要的經濟價值。作為國家電網的重要一環，智能變電站需要打破專業壁壘，將先進的電力電子、通信和控制技術有機融合，達到資源優化配置的目標，最終實現智能變電站易擴展、易集成、易升級和易維護的要求。目前，標準配送式智能變電站在投資、占地、環保、建設效率和智能應用等方面還有很大的提升空間，其必將是新一代智能變電站的典型發展方向。

參考文獻

[1]易永輝，王雷濤，陶永健.智能變電站過程層應用技術研究[J].電力系統保護與控制，2010.

[2]魏勇，羅思需，施迪，等.基于 IEC61850-9-2 及 GOOSE 共網傳輸的數字化變電站技術應用與分析[J].電力系統保護與控制，2010.

[3]曹海歐，嚴國平，徐寧，等.數字化變電站 GOOSE 組網方案[J].電力自動化設備，2011.

[4]國家電網公司基建部智能變電站建設技術[M].北京.中國電力出版社，2012.

[5]胡春潮，馮善強，馬凱，黃曙，陳炯聰.智能變電站過程層網絡性能測試技術研究[J].信息技術，2013.endprint