智能變電站二次技術需求及RTDS仿真系統的作用研究

羅平

摘 要：現階段，電網日益智能化，為社會生產和人們生活提供了極大的便利。在智能電網中，變電站是必不可少的重要組成部分，它對保證整個電網運行的安全性和穩定性有非常重要的意義。簡要探討了智能變電站的建設情況，尤其是變電站二次技術和RTDS仿真系統發揮的作用，以保證變電站二次技術的使用安全。這項研究對促進電力系統的可持續發展有非常重要的意義。

關鍵詞：智能電網；變電站；二次技術；RTDS仿真系統

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.115

電力系統是必不可少的基礎設施之一，它承擔著為廣大用戶供應能源的重責。所謂“智能電網”，是在數字信息技術和自動化技術的基礎上建立起來的新型電網。在政府的支持下，電力系統不斷引入新技術、新方法、新理念，實現了智能電網的全面覆蓋。這對提高電力系統運行的安全性和穩定性有非常重要的意義。

1 變電站二次技術需求

在科學技術高速發展的今天，智能電網是先進的電力系統技術之一。其總體架構主要包括一次設備、二次設備、超導系統和智能電力系統4個部分。

1.1 以IEC61850標準化為基準

從傳統的角度講，變電站的建設應該以一次主設備為配置依據，與一次主設備間隔配置，從而建立繼電保護系統、安裝自動化電力設備，不斷完善狀態監測系統。隨著電力技術的進步，電網不斷朝著智能化的方向發展，IEC61850也逐漸成為了智能電網的執行新標準。新標準的實施實現了二次設備的科學建模和通信信息的交互，實現了變電站內部信息的統一交互，促進了二次設備的融合發展。隨著二次設備的融合，以IEC61850標準化為基礎的智能電網應用加速了單個保護裝置或測控單元的合并使用，為智能電網的安全運行奠定了堅實的基礎。

1.2 建立在局域網內的功能分布與重構

在日常工作中，現有變電站將以太網通信方式用于電網建設中，以實時監控電網，處理內部故障信息，并借助以太網技術促進變電站應用需求的實現，完善通用交換機的功能分布。基于以太網的電力系統是以100 M網絡建立交換機，并建立完善的數字化變電站。因此，更加需要依靠IEC61850-9-2標準評價采樣值傳輸技術，利用寬帶計算確保變電站的應用需求。目前，變電站的建設越來越先進，交換機的價格也在不斷降低，應用范圍也越來越廣，而變電站通信的以太網架構也更加完善。智能電網用以太網實現了對變化功能的分布，符合現代電網通信架構分布，為電網通信智能化重構奠定了基礎，對降低智能電網建設和運營成本有非常重要的意義。在建設過程中，數字化技術的運用對數字化變電站的建設提出了更高的要求。這不僅需要實現一次設備的智能化，還需要實現二次設備的小型化和網絡化，以不斷提高電力設備的自我診斷和愈合能力，實現設備的智能保護。

1.3 依賴于電網調度數據的變電站功能提升

隨著數字化技術的成熟，其應用范圍越來越廣，無人值守變電站和集控中心不斷出現，而且應用數字化、智能化技術可以不斷完善驅動調度端FMS系統。目前，FMS系統將更多的功能應用于圖像、模型等數據庫的建設和重復利用中，推動了對整個電網自動化技術的解析和研究，并建立健全保障系統，保證電網的實際運行效果，從而自動監控和識別電網運行中的故障。

IEC61850標準的實施有助于電網建模，實現信息交互，但是，卻很難解決電力系統中信息維護功效的現有缺陷。因此，還需要應用其他先進技術，尤其是AGENT技術。所謂“AGENT技術”，主要是指分布式人工智能，它是通過模擬人類行為和關系，運用一定的智能技術實現自主運行，并為人們提供相應的服務。

2 智能變電站RTDS仿真系統的作用

在智能電網中，RTD實時數字仿真系統被廣泛運用。RTD實時數字仿真系統主要用于二次設備中。在測試二次設備時，RTDS實時數字仿真測試系統工作需要分3個部分進行，即設備模型測試、數字化測試、功能技術測試。

2.1 設備模型的測試

隨著技術的進步，新型電網日趨完善，尤其是電流限制器等設備更加需要精確的測試。為了保證實時數字仿真系統的測試功能，必須不斷完善模型建立過程，確保其近似度。同時，在新設備的試驗中，必須要驗證設備保護原理，加強對電網設備的防護。

2.2 數字化測試

在數字化變電站中，二次設備的存在使得電網功能不斷分化，分工更加精細。因此，在工作過程中，需要不斷改善試驗輸入和輸出，應用網絡接口卡，逐漸取代傳統測試模式，并在電網系統內實行全面的數字化技術測試模式。

2.3 功能技術測試

隨著電力系統的不斷發展，很多二次設備的性能也在不斷提升，這對相關測試結果有非常重要的意義。主機保護功能、測試系統控制功能的實現都需要借助仿真測試系統完成，而實時數字仿真系統在相關測試中也要實現相應的功能變化。

3 結束語

目前，電網的發展速度與人們對電能的需求不吻合，但是，隨著經濟的發展，人們在生產和生活中對電能的依賴程度在不斷加深，因此，電網的現代化建設是非常重要的。經濟的發展，技術的進步，電網的數字化、智能化和現代化已經成為了社會發展的必然趨勢。隨著電網二次設備的發展，RTDS測試系統的作用更加突顯，它在電網二次設備動模試驗檢測中也越來越重要。雖然電網的發展速度越來越快，變電站技術在不斷更新，尤其是二次設備技術，但是，相關工作仍然任重而道遠，需要工作人員不斷努力，實現電網的可持續發展。

參考文獻

[1]王江萍，孫海峰，王蘊敏，等.基于RTDS的智能變電站故障排查試驗方案設計[J].內蒙古電力技術，2014（06）：11-15.

[2]Y.Chen，D.S.Ouellette，曹天植.RTDS在基于IEC 61850標準的保護閉環測試中的應用[J].華北電力技術，2015（10）：31-39.

[3]盧巖.基于RTDS的智能變電站過程層網絡技術研究[D].北京：華北電力大學，2013.

[4]傅代印.基于RTDS的智能變電站高級應用功能的測試系統研究[D].北京：華北電力大學，2014.

〔編輯：白潔〕