智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)一體化技術(shù)探討

彭錦

摘要：智能電網(wǎng)作為當(dāng)今世界能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展變革的最新前沿，在全球范圍內(nèi)得到了廣泛認(rèn)可和接受，世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛把發(fā)展智能電網(wǎng)作為搶占未來(lái)低碳經(jīng)濟(jì)制高點(diǎn)的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略措施，我國(guó)從2011年開(kāi)始也進(jìn)入了智能電網(wǎng)全面建設(shè)階段。智能變電站作為智能電網(wǎng)的技術(shù)支撐，既承接了各種新能源接入電網(wǎng)的需求，也集中體現(xiàn)了智能電網(wǎng)的技術(shù)特征，其一、二次設(shè)備技術(shù)的迅速發(fā)展，技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新實(shí)踐的活躍，對(duì)智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：智能變電站；自動(dòng)化系統(tǒng)；一體化技術(shù)

在我國(guó)電力系統(tǒng)中，變電站作為最為核心的部分，直接影響到電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和輸電水平。近年來(lái)我國(guó)加快了智能變電站的建設(shè)，這有效的提升了變電站的自動(dòng)化水平。而且自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)在智能變電站廣泛應(yīng)用，不僅提高了變電站的準(zhǔn)確性和電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全，而且使無(wú)人看守變電站成為現(xiàn)實(shí)。

1自動(dòng)化技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用意義

智能變電站是由先進(jìn)的智能化設(shè)備構(gòu)成，以互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)為依托，高效傳輸變電站的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集與測(cè)量，通過(guò)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站中故障的智能化分析，并給出解決意見(jiàn)。如果變電站發(fā)生故障，自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)采取一定的措施“告知”工作人員，使工作人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。數(shù)字化變電站強(qiáng)調(diào)的是過(guò)程，而智能變電站強(qiáng)調(diào)的則是目的。與傳統(tǒng)的變電站相比，智能變電站中的自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)φ麄€(gè)變電站實(shí)施全過(guò)程監(jiān)控，減輕變電站的負(fù)荷，提升變電站的運(yùn)行效率，進(jìn)而提高電力公司的經(jīng)濟(jì)效益。因此，自動(dòng)化系統(tǒng)在智能變電站中的有效運(yùn)用，在推動(dòng)我國(guó)電力系統(tǒng)與整個(gè)電網(wǎng)的發(fā)展中發(fā)揮著極其重要的作用。

2智能變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于變電站的過(guò)程中，隨著智能電器的發(fā)展和廣泛運(yùn)用，特別是智能開(kāi)關(guān)與光電技術(shù)設(shè)備的運(yùn)用，使智能變電站在自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域又邁出了重要的一步。在現(xiàn)如今的高壓和超高壓變電站中，測(cè)控、保護(hù)、故障錄波和其他相關(guān)的自動(dòng)化設(shè)備，比如控制回路、A/D變換器和電光器件等都被分裂出來(lái)成為智能化一次設(shè)備的重要部分。同時(shí)，常規(guī)的保護(hù)和測(cè)控裝置被先進(jìn)的數(shù)字化傳感器與控制回路等一次設(shè)備取代，逐步提高變電站的智能化水平和運(yùn)行質(zhì)量。而在中、小型變電站中，設(shè)計(jì)了小型化的保護(hù)裝置和控制裝置，并將其投入使用，使變電站各裝置的安裝不斷緊湊。

3智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)一體化技術(shù)研究

3.1設(shè)計(jì)架構(gòu)

如今變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中一次設(shè)備和二次設(shè)備都有其自身功能和作用，一次設(shè)備能夠更好實(shí)現(xiàn)一體化發(fā)展，而二次設(shè)備則能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行分散控制，這兩項(xiàng)技術(shù)和工作內(nèi)容已經(jīng)成為了未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的重要方向，將來(lái)變電站發(fā)展和建設(shè)中，將會(huì)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化和智能化發(fā)展方向進(jìn)行，因此完善的設(shè)計(jì)思想以及設(shè)立統(tǒng)一發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求嚴(yán)格，下面文章中介紹的變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要是根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則來(lái)將，通過(guò)對(duì)物理層以及邏輯層進(jìn)行建設(shè)，按照一定結(jié)構(gòu)將其分為變電站層、間隔層和過(guò)程層三層，物理架構(gòu)定義為變電站層和設(shè)備層的兩層。

3.2設(shè)備層一體化實(shí)施路線(xiàn)探討

實(shí)際上，早在傳統(tǒng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)代，就已經(jīng)進(jìn)行了有效的一體化方式實(shí)踐，那就是10（35）kV的保護(hù)測(cè)控一體化裝置的掛柜模式，解決了大量電纜進(jìn)入主控制室的問(wèn)題，大大節(jié)省了電纜、屏體和空間，使就地接線(xiàn)也清晰明確了，至今仍在傳統(tǒng)變電站領(lǐng)域占有一席之地，并獲得了業(yè)界的普遍接受和高度認(rèn)可。由此可見(jiàn)，實(shí)施智能變電站設(shè)備層一體化實(shí)施技術(shù)方案是有歷史經(jīng)驗(yàn)的，是技術(shù)上的延續(xù)和發(fā)展。

3.3設(shè)備防護(hù)構(gòu)想

變電站設(shè)備有的在室內(nèi)分布，還有很大一部分在戶(hù)外布置，但是外界環(huán)境變化較多，對(duì)設(shè)備存在著很大威脅，因而對(duì)于設(shè)備形成了一定影響，對(duì)維護(hù)和保養(yǎng)設(shè)備工作也形成了一定阻礙，因此，針對(duì)這種問(wèn)題，相關(guān)人員可以在設(shè)備安置位置上設(shè)置簡(jiǎn)易傘棚，這樣不僅能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)還能夠方便相關(guān)人員去進(jìn)行維護(hù)和檢查。

3.4關(guān)鍵技術(shù)探討

3.4.1同步技術(shù)。在同步技術(shù)中，需要充分的利用互感器來(lái)確保智能變電站中各模塊中的時(shí)鐘保持同步性，在這種情況下，智能變電站才能保持正常的運(yùn)行狀態(tài)。一旦時(shí)鐘達(dá)不到同步模式，則智能變電站自我保護(hù)則會(huì)打開(kāi)，無(wú)法保證變電站的正常運(yùn)行。當(dāng)前智能變電站為了確保時(shí)鐘的一致性，則充分的結(jié)合了GPS，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)同步技術(shù)。即在實(shí)際工作中，當(dāng)對(duì)智能變電站通電后，則由GPS提供準(zhǔn)確時(shí)間，使變電站內(nèi)的時(shí)間與GPS時(shí)間保持同步，一旦這個(gè)過(guò)程中時(shí)鐘無(wú)信號(hào)時(shí)，同步裝置則會(huì)進(jìn)入到自動(dòng)切換模式，利用備用GPS來(lái)確保變電站時(shí)鐘的監(jiān)控。因此當(dāng)前智能變電自動(dòng)化系統(tǒng)中，在GPS與同步技術(shù)有效結(jié)合下，能夠有效的保證時(shí)鐘的同步，確保自動(dòng)化系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.4.2電子互感器技術(shù)。在智能變電站的相關(guān)系統(tǒng)技術(shù)中，電子互感器一般有著不同的原理設(shè)計(jì)，比如電子互感器的合并單元和遠(yuǎn)端模塊就是采用獨(dú)立的雙套系統(tǒng)進(jìn)行的相關(guān)設(shè)計(jì)。如采用羅氏原理和傳統(tǒng)的電子互感器技術(shù)進(jìn)行不同層次的側(cè)重?cái)?shù)據(jù)收集，羅氏原理的電壓電流互感器側(cè)重于研究智能組件的配合對(duì)智能變電站整體保護(hù)的影響，二傳統(tǒng)的電子互感器則著重于各種只能配件對(duì)于主變壓器的相關(guān)數(shù)據(jù)影響。電子互感器技術(shù)的智能開(kāi)關(guān)技術(shù)是數(shù)字化較為徹底的部分，比如說(shuō)通過(guò)變壓器內(nèi)部的一些預(yù)設(shè)的繞組光纖的測(cè)溫設(shè)備進(jìn)行控制。

綜上所述，隨著我國(guó)智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)運(yùn)行中所收集或需要的數(shù)據(jù)越來(lái)越多。目前，智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)正朝著智能化、持續(xù)化的方向發(fā)展，為了進(jìn)一步提高智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的效率，需采取一系列有效可靠的控制措施，以保障智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。