智能變電站技術及其設計應用研究

董永銳 何楊

摘 要：信息化技術影響范圍的拓展，使得智能變電站技術逐漸產(chǎn)生。與傳統(tǒng)技術相比，智能變電站有效提高了電力系統(tǒng)的管理效率、提高了系統(tǒng)的安全性。繼電保護系統(tǒng)，為變電站的重要組成部分。隨變電站智能性的提升，繼電保護的主變及線路保護配置方式，以及繼電保護的數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗^程，均發(fā)生了變革，一定程度上提高了繼電保護的可靠性。

關鍵詞：智能變電站；繼電保護；數(shù)據(jù)采集；系統(tǒng)調(diào)試

導言：電力是國家重要的能源資源。變電站的功能是將電力資源進行很好的轉(zhuǎn)化和運輸，更好的滿足人民的生產(chǎn)和生活需要。隨著智能化水平的不斷提高，智能變電站不斷的出現(xiàn)并且日益發(fā)揮了其獨特的作用。因此，研究智能變電站，尤其是對于智能變電站的概念以及其安全措施和可視化的技術等進行分析顯得至關重要。

1智能變電站基本內(nèi)容概述

1.1智能變電站構建的必要性分析

在建設智能變電站的過程中需要以通訊平臺網(wǎng)絡化、信息交互化以及全站信息數(shù)字化為基礎，當前也在逐漸應用不少新的、可靠與先進的技術和智能化集成設備，以這些為基礎構建變電系統(tǒng)，從而實現(xiàn)相關信息的采集、測量、處理和分析以及最終的控制等功能。智能變電站系統(tǒng)當中包含了高壓設備和信息平臺，其中信息平臺所起到的作用主要為，統(tǒng)一獲取管理系統(tǒng)當中的上層信息，實現(xiàn)信息的標準化；另外則是可以促進透明化目標的實現(xiàn)。智能高壓設備所起到的功能則是包含智能變壓器、互感器以及高壓開關等。智能電網(wǎng)在今后的發(fā)展仍然具備十分寬廣的發(fā)展空間，這也是未來的發(fā)展方向，已經(jīng)得到了國家的重視。

1.2智能變電站優(yōu)點

智能變電站和傳統(tǒng)所采用的變電站相比，所具備的優(yōu)點主要表現(xiàn)在一下幾個方面：第一，其交互性更加顯著。變電站中心系統(tǒng)一般會統(tǒng)計處理相關的數(shù)據(jù)，繼而向電網(wǎng)開展專門的反饋，不但如此，還可以在處理相關的數(shù)據(jù)之后，與其他系統(tǒng)之間完成信息的交流。因為需要滿足這兩個方面的需求，因此必須要求智能變電站具備很強大的交互性特點。第二，可以實現(xiàn)低碳環(huán)保的目的。智能變電站主要使用高集成度的電子元件以及光線電纜構成的，這些構成部分的節(jié)能減排結(jié)果，使智能變電站的能耗有效降低，繼而減少對環(huán)境帶來的污染。第三，變得更加可靠和安全。智能變電站具備很高的統(tǒng)一度，每個部分的緩解都會受到中心系統(tǒng)的控制，因此在程序上也存在一定的關聯(lián)性。如果某個部分出現(xiàn)問題，就會導致連鎖反應。因此在智能變電站建設的過程中就需要考慮到各種各樣的風險，開展更加科學合理的建設，實現(xiàn)最大程度的安全性。

1.3順序控制相關技術介紹

順序控制是智能化高壓設備不同具體功能實現(xiàn)的根本，也是滿足無人值班以及區(qū)域監(jiān)控中心站正常運營要求的保障，可以實現(xiàn)后臺系統(tǒng)、調(diào)度中心和監(jiān)控中心所發(fā)布的各項控制命令等，在經(jīng)過校核之后，會滿足相關運行方式的變換需求，也可以自動生成不同運行方式或者是不同主接線情況下的典型操作步驟。如果設備出現(xiàn)了緊急缺陷，會導致不同急停現(xiàn)象出現(xiàn)，為了實現(xiàn)可視化操作，還會配備不同可以直觀觀看的圖像畫面。

1.4智能變電站的主要構成框架

智能變電站的核心是以計算機技術控制系統(tǒng)為核心，所使用到的核心設備和系統(tǒng)等需要借助于傳感器等對電壓和電流的變化開展實時監(jiān)控。光纖則是傳遞這些數(shù)據(jù)信息傳遞的載體，為了確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性，還需要設置專門的回路裝置對數(shù)據(jù)進行保護。因此總體上來看，可以直接將智能變電站分為不同的層次，包含間隔層、站控層以及間隔層。其中設備層當中包含變電站當中所使用到的各種設備一起，可以起到鎖閉作用，確保設備在帶電操作和運行當中能夠因為誤操作所帶來的意外事故。設備層當中還包含斷路器、互感器等不同的設備，調(diào)節(jié)相關輸配電的參數(shù)。站控層則是對智能變電站進行全方位的控制，主要需要通過人機交互設備以及自控器來實現(xiàn)。需要對變電站當中的各項數(shù)據(jù)進行實時的監(jiān)控，若相關數(shù)據(jù)指標出現(xiàn)異常，需要發(fā)出警報或者進行自我處理。間隔層的主要功能是連接站控層和設備層，將智能變電站當中所包含的設備等進行管理、監(jiān)控和連接，使智能變電站的整體功效得到有效發(fā)揮。

2智能變電站運維關鍵技術的應用措施

在智能變電站實際運行期間，需針對運維關鍵技術進行全面的分析，總結(jié)具體的技術要點，全面提升關鍵技術的應用水平。

2.1系統(tǒng)配置的可視化管理技術

在系統(tǒng)運行的過程中，需合理應用可視化管理技術，制定完善的技術方案與制度，保證智能變電站運維管理效果。在可視化管理期間，應科學使用SCD解析技術方式與二次設備邏輯分析技術實施工作，解決當前技術工作中的難題。在系統(tǒng)運行期間，可利用集成商的軟件技術，針對SCD進行全面的解析，要求運維工作人員全面了解信息流程圖，并針對圖紙進行簡化分析，確保利用容易理解的圖紙設計方式表達具體內(nèi)容。可以利用第三方的SCD解析工作措施完成工作，提升管理工作水平。

2.2建設一體化的五防系統(tǒng)

在運維管理工作中，企業(yè)管理部門可建設一體化的五防系統(tǒng)，針對智能變電站設備與系統(tǒng)進行嚴格的分析，明確五防系統(tǒng)的建設要求與內(nèi)容，并利用一體化的監(jiān)控方式，創(chuàng)新管理內(nèi)容，協(xié)調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)與功能模塊之間的關系，根據(jù)技術原理的要求實施工作。智能變電站管理人員需按照具體的技術標準，根據(jù)系統(tǒng)的實際運行情況，實現(xiàn)建模工作與信息數(shù)據(jù)分析工作，形成集成一體化的運行機制，避免出現(xiàn)設備重復配置的現(xiàn)象。在運維管理工作中，需轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的管理觀念，明確過程層的實際管理要求，加大二次電纜的應用力度，避免出現(xiàn)閉鎖管理的現(xiàn)象。且在運維管理期間，需針對變電站系統(tǒng)進行程序化的管理與控制，合理完成倒閘工作任務。操作人員需建設專門的命令觸發(fā)管理系統(tǒng)，完成一系列的操作任務，改變傳統(tǒng)的運行狀態(tài)。

2.3倒閘操作技術的應用措施

在倒閘操作的過程中，應合理使用先進的操作技術方式開展管理工作，確保技術方式的應用效果。在此期間，為確保電網(wǎng)運行的安全性與穩(wěn)定性，工作人員需合理使用先進的審票技術方式與監(jiān)護技術方式，進行合理的檢查與對號處理，明確具體的技術要求。在操作命令授權管理的過程中，需針對電氣設備的倒閘操作進行嚴格的分析，要求值班人員與調(diào)度人員根據(jù)當前的工作要求創(chuàng)新管理形式，總結(jié)豐富的工作經(jīng)驗，在實際管理的過程中，提升整體工作效果，滿足當前的發(fā)展需求。

結(jié)束語

綜上所述，智能變電站技術的應用及普及，使得繼電保護的信息傳輸效率顯著提升，且降低了調(diào)試及維護的難度。為進一步提高變電站運行的可靠性及穩(wěn)定性，電力領域可考慮采用智能變電站，全面替代傳統(tǒng)變電站。將以太網(wǎng)、智能化元件，應用到變電站之中。在此基礎上，根據(jù)自身需求，對繼電保護裝置進行優(yōu)化設計。以增強系統(tǒng)性能、延長變電站各設備的使用壽命。

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（作者單位：國網(wǎng)山西省電力公司檢修分公司）