基于節(jié)能降耗的智能化變電站設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

衛(wèi)勝波

（山西晉城煤業(yè)集團(tuán)勘察設(shè)計(jì)院有限公司 山西晉城 048006）

引言

信息科技時(shí)代背景下，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)自動(dòng)化智能變電站成為了電力企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、貫徹落實(shí)國(guó)家環(huán)保政策的主要路徑。智能化變電站的應(yīng)用有助于快速實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)?，F(xiàn)階段，我國(guó)電力行業(yè)設(shè)計(jì)研發(fā)智能化變電站的理念、技術(shù)以及與其相配套的制度、法規(guī)等還具有較高提升空間。

1 智能化變電站簡(jiǎn)介

變電站發(fā)展到至今其主要包括下述三個(gè)部分，第一，站控；第二，過(guò)程；第三，間隔?；谡究?，它是指以智能化系統(tǒng)為載體，依托于變電站中專設(shè)的通信網(wǎng)絡(luò)以及內(nèi)含的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)過(guò)程與間隔進(jìn)行監(jiān)測(cè)管理，這個(gè)流程下還能夠從局部監(jiān)管發(fā)展到對(duì)變電站全局的監(jiān)管。基于過(guò)程，它是指由智能、一次與終端設(shè)備，加之合并單元所共同組建的過(guò)程層。它能夠作用于變電站分配、輸送、測(cè)量，推進(jìn)變電站相關(guān)功能作用；基于間隔，它是指二次設(shè)備基于其自身實(shí)現(xiàn)與一次設(shè)備的管理與通信。

2 智能化變電站設(shè)計(jì)原則

節(jié)能降耗下設(shè)計(jì)智能化變電站應(yīng)當(dāng)遵循下述五點(diǎn)原則，第一，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)始終堅(jiān)持變電站運(yùn)行穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)的原則；第二，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與設(shè)備的充分整合，提升設(shè)備的智能化程度，減少智能化變電站建設(shè)成本，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持充分應(yīng)用現(xiàn)有資源的原則；第三，根據(jù)變電站通信協(xié)議，建立建設(shè)智能化變電站監(jiān)管系統(tǒng)，要求能夠監(jiān)管變電站整體以及各個(gè)部分的運(yùn)行，防范故障風(fēng)險(xiǎn)、安全事故等，提高運(yùn)維效率。由此，設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)立足于防范風(fēng)險(xiǎn)的原則；第四，最大程度上集成電力設(shè)備，簡(jiǎn)約變電站設(shè)計(jì)，融合人性化設(shè)計(jì)原則。注重通過(guò)合理布局多角度提高變電站智能程度。可以立足于網(wǎng)絡(luò)布局實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)資源共享，進(jìn)而充分利用現(xiàn)有資源，保障變電站整體高效運(yùn)行，進(jìn)一步提升變電自動(dòng)化、智能化、現(xiàn)代化水平，降低建設(shè)智能化變電站全生命周期的造價(jià)；第五，采用先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備，同時(shí)注重確保設(shè)備、技術(shù)可升級(jí)，以使得設(shè)備、技術(shù)能夠隨著信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展完善，滿足變電站更新需求，為市場(chǎng)提供充足的新型電力能源[1]。

3 節(jié)能降耗下智能化變電站的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 一次設(shè)備設(shè)計(jì)要點(diǎn)

節(jié)能降耗的重要實(shí)現(xiàn)路徑是對(duì)變電站進(jìn)行合理的智能化設(shè)計(jì)，提高變電站科技含量。數(shù)字化、集成化、交互性等均為一次變電站的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。設(shè)計(jì)一次設(shè)備的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將智能終端、合并單元融入到變壓器當(dāng)中。在間隔層內(nèi)置智能終端，比如說(shuō)，在母聯(lián)間隔、母線電氣設(shè)備二者之間的間隔層加設(shè)智能終端。針對(duì)變電站整體及其關(guān)鍵位置設(shè)備建設(shè)智能監(jiān)控平臺(tái)。通過(guò)有效監(jiān)測(cè)獲取實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并加以匯總分析，制定出科學(xué)的調(diào)整、檢修計(jì)劃。對(duì)于變電站過(guò)程層而言，應(yīng)當(dāng)采用一一對(duì)應(yīng)的連接方法，也就是說(shuō)，依托于過(guò)程層將一次設(shè)備、二次設(shè)備相連，并在上述監(jiān)測(cè)、通信功能的輔助下，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的通信，與站控層進(jìn)行交流。

3.2 二次設(shè)備設(shè)計(jì)要點(diǎn)

站控設(shè)計(jì)。關(guān)鍵在于布局，應(yīng)當(dāng)采取網(wǎng)絡(luò)化布局模式，位于這一層級(jí)的設(shè)備電力企業(yè)可以不安全專員值班，只需要建設(shè)為無(wú)人值班模式即可，引用智能化設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變電站的無(wú)人管理。具體而言，該層級(jí)的設(shè)備具有輔助人機(jī)交互的功能，便于管理者管理過(guò)程層與間隔層，能夠?qū)ξ挥谶@兩層的設(shè)備進(jìn)行全天候全面監(jiān)管。智能化站控層后該層級(jí)還是一個(gè)管控平臺(tái)，能夠?qū)ψ冸娬救诌M(jìn)行集中管理，極具簡(jiǎn)約性。

間隔設(shè)計(jì)。關(guān)鍵在于配置，應(yīng)當(dāng)針對(duì)監(jiān)測(cè)、保護(hù)、錄波、計(jì)量等多種系統(tǒng)進(jìn)行合理組合設(shè)計(jì)，保障該層設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)與站控層的密切聯(lián)系，且要求該層子系統(tǒng)還具備自動(dòng)化監(jiān)控本層的功能。通過(guò)合理配置實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)管。

過(guò)程設(shè)計(jì)。關(guān)鍵在于結(jié)合，根據(jù)變電站通信協(xié)議，提高設(shè)備相互間的聯(lián)系程度，采用一一對(duì)應(yīng)的連接設(shè)計(jì)方式，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自我描述。同時(shí)加強(qiáng)與保護(hù)裝置的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)順利通信。

3.3 變壓器選型設(shè)計(jì)要點(diǎn)

節(jié)能降耗理念下應(yīng)當(dāng)選擇在電能轉(zhuǎn)換時(shí)期損耗小的變壓器，以降低空載、負(fù)載以及附加損耗，在設(shè)計(jì)智能化變電站時(shí)通過(guò)合理選擇變壓器均能夠得以實(shí)現(xiàn)。具體而言，可以將散熱器作為參考，例如，選擇70%容量的ONAN 變壓器，以達(dá)到解決風(fēng)能的目的。總之，以選擇低能耗裝置為主。

結(jié)語(yǔ)

21 世紀(jì)，智能化變電站是傳統(tǒng)變電站的重要發(fā)展方向，新型變電站會(huì)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)充分把握節(jié)能降耗背景下，智能化變電站的組成，在設(shè)計(jì)一次、二次設(shè)備以及變電器選型的過(guò)程中緊緊把握住智能化變電站設(shè)計(jì)原則，最終成功設(shè)計(jì)出可成長(zhǎng)型的智能化變電站。