變電站智能化改造關鍵技術研究與實施

劉傳宏

摘 要：智能變電站指的是遵循相關的標準和規范，通過電子式互感器、智能化開關等智能一次設備和站控層，間隔層以及過程層二次智能設備監理，通過這種方式保證變電站中各個智能設備之間的信息共享，從而進行遠程操作，實現變電站的智能化。和傳統的變電站相比，智能變電站有著多種優勢，在目前受到了廣泛的普及。但是在實際施工中，智能變電站卻存在著種種問題，嚴重影響了其發展。因此，本文對變電站智能化的關鍵技術進行了分析，旨在推動傳統變電站向智能變電站的轉變。

關鍵詞：變電站 智能化 關鍵技術 實施

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）04（a）-0024-02

從我國的發展情況看，目前，變電站智能化已經進入到全面建設階段，變電站的智能化是智能變電網中最核心的問題之一。我國電網公司針對該問題，專門出臺了相關政策，不僅規定了變電站智能化改造技術的原則，同時也指出了變電站智能化應遵循的基本原則。由此可以看出，在變電站智能化中，關鍵不僅在于解決技術和智能化設備之間的問題，同時還要保證施工現場的方案正確落實，從而完成改造任務。

1 智能變電站的特點

智能變電站在智能電網中有著重要的地位，和傳統的變電站相比，智能化變電站的穩定性更強。在智能變電站中，能夠對變電站的信息進行全面的分析，監控變電站中關鍵設備的運行情況，并上報出現的異常信號、故障信息，從而為工作人員提供參考，保證變電站運行的穩定性。總的來說，智能變電站的特點可以總結為以下四方面：

第一，智能化。隨著科學技術的不斷發展，傳統的常規模擬信號以及控制電纜逐漸被數字信號和光纖代替。例如在測控保護裝置方面，無論是輸入信號還是輸出信號，都是數字通信信號。同時，變電站的通信網絡也逐漸在朝著現場的方向發展，現場的采樣數據、開關狀態信息能在全站內共享。

第二，數字化。在智能變電站中，能夠對一、二次設備進行靈活的控制，具備雙向通信的功能，能夠通過信息網對智能變電站中的信息進行處理，從而使得變電站采集、傳輸、處理、輸出的整個過程完全數字化[1]。

第三，信息共享標準化。智能變電站通過相關的科學技術，可以將傳統變電站中的數據統一并簡化，從而使得信息共享更加標準化，能將眾多的獨立信息互相連接起來，成為智能設備的信息獲取平臺。

第四，互動化。智能變電站能實現智能設備之間的聯系、互動，在保證變電站正常運行的情況下，還能實現和其他層面的聯絡，例如中心站和受控站之間的聯絡，滿足用戶的多樣化需求。

2 變電站智能化改造關鍵技術的解決方案

2.1 網絡技術優先

智能變電站和傳統變電站的最大區別之一，就是能夠保證變電站內所有信息的智能化。通過建立數字化信息平臺，從而保證對智能設備的有效控制，達到變電站內信息共享的目的。想要達到這個目的，其核心之一就是網絡技術。在智能變電站的相關標準中，對過程層網絡和站控層網絡提出了技術與質量要求也體現出了網絡在變電站智能化中不可替代的作用。因此，在變電站智能化改造中，首先要注重的就是網絡技術。

在網絡技術中，主要有兩個問題需要解決：網絡硬件搭接與網絡配置問題。在網絡硬件搭接中，應當保證網絡電線連接、光纜按質與二次電纜敷設的同步性，這樣一來可以保證纜線敷設技術的順利完成，為智能變電站中網絡的標準化以及其他的改造工作提供條件。同時，在過程層網絡方面，應當將結構設計為星形結構。在站控層、簡陋層以及過程層中，不僅要嚴格遵照VLAN配置圖，結合VLAN提供的IP地址進行分配，同時還要根據提供的設備型號以及端口型號進行連接。變電站智能化屬于一項全新的技術，無論是在理論方面還是在具體實施方面，可能都會出現一定的問題，因此需要變電站中的各個部門共同合作，不斷完善相關的智能化設備以及施工技術。在網絡建設中，除了硬件的搭接之外還要對網絡配置進行設置，涉及到CID、ICD、SSD、SCD文件，這幾種文件的關系與作用如下：首先，ICD文件的主要作用是對IED文件進行描述；其次，SSD文件主要對變電站中的一次系統結構與相關節點進行了描述；第三，SCD文件一般是由系統集成商完成的，其主要作用是對變電站中的IED文件進行描述[2]。同時，SCD是最終保留和生成的文件，是建立在ICD和SSD文件基礎上的；第四，每一個IED文件都會有一個對應的CID文件。由此可以看出，ICD文件的主要描述的是配置工具合成，ICD和SSD文件主要是由IED文件通過全站配置工具而成，再根據SCD文件來指導智能變電站中裝置和系統配置的搭接。

2.2 避免施工過程中不同設備之間出現的沖突

從建設情況來看，設備安裝過程中出現沖突的情況主要有以下兩種：第一，控制室屏位沖突；第二，新舊一次設備沖突。

變電站智能化的改在是建立在遠程終端更換的基礎上的，因此在新舊設備的使用中存在一定的過渡期和共存期。在這個過程中，由于環境監控設備、視頻監控系統，以及各類新增的設備，很可能使得屏位增加，導致控制室內沒有足夠的空間，難以滿足變電站智能化的要求。因此，為了保證變電站智能化施工的正常進行，可以先建立一個全新的主控制室，如果工程的資金有限，那么也可以根據變電站的電壓等級或者其他相關規定建立較為分散的保護室。

在新舊設備沖突方面，在施工過程中，可以先將不使用的舊設備拆除，并轉移到相關地點后再進行新設備的制作與安裝。在此過程中要注意，很多傳統的變電站設備重量較重，而為了保證變電站的正常運作，需要盡量縮短變電站停電的時間。這也就意味著，在設備安裝之后，二次設備并沒有太多的調試時間。同時，不同的變電站在二次設備的調試時間方面也有著不同的要求，一般的變電站，可以根據相關的要求對二次設備進行供電調試。而對于智能終端一次性設備來說，可以通過安裝智能匯控柜、易地調試等方式來保證其工作的穩定性，并分析其中存在的問題，采取相應的解決措施。

2.3 運用電子互感器進行預調試

在變電站智能化的施工過程中，可以通過電子互感器進行調試。而電子互感器和變電站中的設備進行連接時需要大量的光纜線，在高壓的狀態下很可能出現連接信號不穩定、調試工作量大等等。而智能變電站中，電子互感器又是必不可少的一部分，因此，為了保證現場施工的準確性，可以對電子互感器進行預調試，從而保證工程的順利施工，提高工程的質量[3]。

3 結語

在變電站智能化施工的過程中，往往會遇到很多問題，因此，需要對其中的關鍵技術進行研究和分析，并采取相應的措施解決問題，才能保證工程的順利實施，從而提高智能變電站的安全性。

參考文獻

[1]邵劍峰.變電站智能化改造關鍵技術研究與實施[D].上海交通大學，2013.

[2]馮業鋒.變電站智能化改造若干關鍵技術研究與應用[D].山東理工大學，2012.

[3]舒信.常規變電站智能化改造關鍵技術應用研究[D].華北電力大學，2015.