智能變電站智能測控裝置性能測試研究

陳鵬程++孔慶華++高燃++戴太文

摘 要

智能變電站中的測控裝置是保證變電站的運行據信息收集和執行設備操作控制的最核心技術，是保證智能變電站安全運行的前提。本文從智能變電站的測控裝置著手進行論述，對當前存在的智能測控裝置進行了研究，希望對促進智能測控裝置的發展提供借鑒意義。

【關鍵詞】智能變電站 測控裝置 測試

隨著經濟的發展和科技的進步，智能變電站的發展成為變電站發展的基本趨勢。智能變電站具體是指用智能化的一次設備和網絡化的二次設備建立起來的變電站。智能化變電站的建立可以充分的實現信息的共享，滿足經濟發展對電力資源的需求。

1 智能變電站的特點

智能變電站是以各種先進、節能、環保以及安全的設備建立起來的新型變電站，它的信息傳輸基礎是高速網絡信息平臺。智能變電站對信息的采集、控制、計量、測量、保護、檢測等各種功能的實現都是自動化完成的。這在很大程度上節約了變電站的運行成本，提高了變電站的運行效率和質量。

智能變電站分為兩個層次，即系統層和設備層。智能變電站的系統層是為了保證實現智能化變電站的站控層的基本功能而設立的，系統層面向全部以及1個以上的高壓設備，利用智能組件獲得智能變電站中所需要的數據，同時對智能化變電站中獲得的數據進行綜合的處理。按照智能變電站和國家電網的基本要求，保證智能化變電站和國家電網的安全、平穩運行，控制智能化變電站中各個設備層的功能實現，保證智能化變電站各個功能的有效落實，為解決國家的用電問題提供強有力的技術支撐。

智能化變電站中的設備層的具體組成部分包括：高壓設備、智能組件以及智能設備三個部分，能夠有效保證智能化變電站的過程層和間隔層功能的實現，同時完成智能化變電站的測量、控制、計量、保護以及檢測等各項功能。

智能組件是智能化變電站設備層中的比較靈活的物理設施，具體包括測量、控制、保護、計算以及監測五個單元。每個單元功能的實現都為保證智能化變電站整體功能的實現提供了技術支撐。

由于智能變電站是利用現代的信息技術來實現變電站的基本功能，其與傳統變電站相比，存在很大的不同。

首先，電氣量信息的自動化輸出，保證了一次、二次系統電氣上的有效隔離，從而減小了開關場、感應和電容耦合等方法對二次設備的電磁干擾。電信道傳輸的清除，保證了二次光纜傳輸處于絕緣的條件下，測控設備的安全性大大提高。在測控裝置的電磁兼容性和絕緣性方面，智能化變電站與傳統變電站相比，要求大大的降低了。

其次，智能化的測控裝置的數據采集源于數字量，與傳統變電站測控裝置中的模擬量相比，電氣量的降壓、濾波等各項工作都變的非常簡單，而且有的工作可以用電子式互感器來做，使得智能化變電站的測控裝置的內部構成變的非常的簡單。

最后，測量電氣量在傳輸中誤差的減小，保證了智能化測控裝置的測量準確性。傳統變電站的電氣量的測量誤差之所以難以控制，就是因為它的電氣量信號是通過電纜傳輸到二次設備的，電氣量的誤差也因為二次回路負荷量的不斷變化而難以固定。但智能化變電站的測控裝置本身是不會出現測量誤差存在的，而且智能變電站的電氣測量誤差僅僅來源于電子式互感器，對電氣量測量的精準性影響很小。

2 智能化變電站測控裝置的新特征

在傳統建筑中，是通過對傳統的電流、電壓互感器的模擬量，實現電纜傳輸的數據轉換，同時利用測控裝置進行模數轉換，最后利用網絡將獲得的信息傳送到傳統變電站的后臺監控系統，進行數據的監測和控制。后臺的監控系統和測控裝置對一次設備的控制作用也只能利用電纜傳輸模擬信號實現，非常的復雜，且極易出現安全隱患。智能化變電站的測控裝置與傳統變電站的測控裝置相比較，就可以避免傳統變電站中測控裝置的弊端，充分實現在變電站中設置測控裝置的目的和意義。

智能化變電站通過對電氣量數據的收集環節和控制環節的智能化使用，利用電子式互感器、合并單元和智能操作箱進行作業，把一次設備收集的電氣量直接得轉換為數字信號，利用光纜傳輸技術進行傳輸，運行控制的進行也通過網絡通信的方法用信息保溫的方法實現。由此可知，智能化變電站在以下方面對測控裝置進行了創新：

2.1 電氣量信息可以自動化輸出

自動化的電氣量信息輸出，確保了一次、二次系統電氣上的有效隔離，從而減小了開關場、感應和電容耦合等方法對二次設備的電磁干擾。

2.2 智能化變電站的測控裝置工作程序簡單

智能化的測控裝置的數據采集源于數字量，與傳統變電站測控裝置中的模擬量相比，電氣量的降壓、濾波等各項工作都變的非常簡單，使得智能化變電站的測控裝置的內部構成變的非常的簡單。

2.3 智能化變電站測控裝置結果的誤差小

智能化測控裝置的測量準確性，有效的減小了智能化測控裝置監測結果的誤差。因為傳統變電站的測控裝置是通過電纜傳輸到二次設備的，電氣量的誤差也因為二次回路負荷量的不斷變化而難以固定。而智能變電站的電氣測量誤差僅僅來源于電子式互感器，對電氣量測量的精準性影響很小。

3 測控裝置在智能化變電站中的重要作用

智能化變電站的工作原理是利用最先進的各種高新技術進行技術的整合，從而實現對變電站的設備以及輸、配電線路的監視、控制、調度通信以及測量等自動化功能。

智能化變電站自動化系統中的間隔層設施就是測控裝置。測控裝置的基本功能具體包括：遙信、遙測、遙控以及遙調四大功能，簡稱為四遙功能。除了以上四大功能外，智能化變電站的測控裝置還具有同期與間隔聯閉鎖的作用。利用智能化變電站的間隔聯閉鎖功能可以充分利用測控裝置在分布式和網絡化上的優點，從而保證全部數據可以通過互聯網實現共享。防止防誤閉鎖方式的誤差，同時與后臺的監控系統統一進行配置，實現五防順序控制功能的一體化運行。

4 智能化變電站中對測控裝置的新要求

智能化變電站通過三層兩網的結構，有效的利用了資源的共享優勢，促進了智能化變電站向集成化方向發展的目標。智能化變電站的間隔功能是由智能組件以及高壓設備進行的一體化設計。智能化變電站的測控技術的集成化發展，對智能化變電站的測控裝置提出了新的要求。只有實現這些要求，才能保證智能化變電站測控裝置集成化發展的目的。新要求具體包括以下幾個方面：太網通信接口的多樣化、大流量信息處理的技能和與光電互感器和智能開關設施的接通能力、硬件平臺的一體化、互可行性的條件、事故簡報和間隔錄波的功能以及配套工具齊全。只有滿足了這6項新要求，智能化變電站的測控裝置的發展才能更好的發揮作用，保證智能化變電站的主要功能的正常運轉，為國家經濟的發展和社會的進步提供電力資源的支持。6項新要求也是推動智能化變電站測控技術進步的基本要求，只有在不斷的技術進步中，才能促進智能化變電站測控技術的不斷向前發展，解決智能化變電站在發展過程中遇到的難題。

5 智能變電站的測控裝置的發展方向

當前社會，智能化測控裝置受技術影響的限制，測量功能還非常單純，只是在穩態數據方面實現了測控，其他的項目中的測控還無法進行。雖然個別試點項目的測控與同步相量測量的功能進行了整合，保證了測控裝置數據收集的穩態，但由于是通過不同的物理口和規約在后臺執行從而保證其穩態的數據收集。由此可知，當前的智能化變電站的測控裝置還沒有實現完全意義上的融合。

為了促進智能化變電站測控裝置的發展，需要進行以下研究。

5.1 遙測測試技術

模擬量遙測：研究模擬量輸入時的遙測測試技術，擬采用模擬源平臺的檢測技術，利用此平臺產生三相可調的幅值、頻率、相位的電壓電流信號，提供給測控裝置，模擬現場的交流信號，從而獲取、分析并評定測試數據。

數字量遙測：研究數字量輸入時的遙測測試技術，擬模擬合并單元的電壓電流信號，通過光纖輸入智能站測控裝置，進而獲取、分析并評定測試數據。

遙測測試技術的使用不僅可以獲得數據，而且能夠為遙控目標物體提供實時數據，常和遙控技術結合在一起應用，對變電站中測控裝置的測試非常的有幫助。遙測測試技術作為一門綜合技術，隨著電子技術的發展而迅速發展，應用范圍越來越廣泛。

5.2 諧波測試技術

研究測控裝置輸入波形畸變的影響的諧波測試技術。構建交流電壓、電流諧波疊加系統，輸出給測控裝置，用來檢驗綜自系統諧波測試功能。

諧波測試技術具有建構方案靈活、功能強大以及方便高效等優點，它在變電站測控裝置中的廣泛使用有效的提高了測控裝置測試的準確性和科學性。

5.3 防抖測試技術

由于測控裝置的遙信能夠獨立設置防抖時間，對防抖測試技術進行研究，可以有效實現對遙信的該防抖時間測試。

雖然到目前為止，變電站中的測控裝置的遙控防抖時間的確定還沒有形成標準的測試程序和方法，但通過利用防抖測試技術，對遙信防抖時間進行測量，能科學的對測控時間進行預測。

6 結語

綜上所述，智能化變電站中的測控技術是保證智能化變電站有效運行的前提，測控技術如何直接決定了智能化變電站的功能的實現情況。為此，對智能化變電站的研究絕對不能離開對其測控技術的研究，改善測控裝置是促進智能化變電站發展的最主要的手段。

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