智能變電站一次設(shè)備的智能化運(yùn)行分析

魯星星

智能變電站可以最大程度地滿足新時(shí)代的要求，對(duì)智能變電站一次設(shè)備智能化進(jìn)行分析，并對(duì)智能變電站一次設(shè)備智能化未來發(fā)展情況進(jìn)行展望。

自動(dòng)化;變電站;一次設(shè)備;智能化

近年來，智能變電站的建設(shè)不斷增加，全面提高了電力服務(wù)水平。智能化變電站主要是采用先進(jìn)性、可靠性、集成性以及環(huán)保性較強(qiáng)的智能設(shè)備，基于全站信息數(shù)字化和通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化以及信息共享標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)原則，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化信息采集和測(cè)量以及控制等多種功能，并且具有能夠支持電網(wǎng)實(shí)施自動(dòng)化控制和智能化調(diào)節(jié)等高水平功能的變電站。智能化變電站投入運(yùn)行后，將會(huì)有效提高電網(wǎng)運(yùn)行的水平和效益，有著重要的意義。

從變電站智能化發(fā)展現(xiàn)狀來說，一次設(shè)備智能化發(fā)展情況如下：

（1）電力變壓器智能化。對(duì)傳統(tǒng)變壓器進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)智能化，有著很大的困難。通過在裝置本體智能終端，集成裝置本體保護(hù)功能，同時(shí)在330kV以及以上電壓等級(jí)的變壓器裝置中，設(shè)置相關(guān)傳感器以及智能組件，比如變壓器油氣和微水監(jiān)測(cè)傳感器等，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能化管控和動(dòng)態(tài)化管理。不僅實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器裝置本體的智能化保護(hù)，還增強(qiáng)了變壓器裝置運(yùn)行整體的穩(wěn)定性，減輕了后期運(yùn)維工作量。

（2）開關(guān)設(shè)備智能化。使用的智能斷路器，屬于基礎(chǔ)設(shè)備，在電力系統(tǒng)控制實(shí)踐中發(fā)揮著重要作用，能夠保證系統(tǒng)整體運(yùn)行的安全性。基于傳感技術(shù)和微電子技術(shù)等的整合，全面提高了斷路器的智能化水平，增強(qiáng)了系統(tǒng)智能化控制效果。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)的有效集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)化監(jiān)控以及診斷。新技術(shù)和新材料等的廣泛應(yīng)用，促使斷路器裝置容量不斷增加，電壓和體積變小，智能化水平不斷提高。使用的智能開關(guān)組合設(shè)備，同樣集成了傳感技術(shù)和電力電子技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)了高水平的智能化控制。具體應(yīng)用中為其提供數(shù)字化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了自我參數(shù)檢測(cè)，同時(shí)能夠進(jìn)行整體評(píng)估和報(bào)告。

（3）750智能變電站特點(diǎn)

第一，電氣一次設(shè)備智能化。斷路器加裝機(jī)械、氣體、局放狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元和智能終端，實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化。主變壓器嵌入油色譜、局放等傳感器和智能終端，采用智能通風(fēng)系統(tǒng)，節(jié)能15%。第二，全站采用電子式互感器。750kV采用羅氏線圈電子式電流互感器，330kV采用羅氏線圈、全光纖式電流互感器，方便維護(hù)檢修，改善互感器電磁特性，提高保護(hù)測(cè)控裝置性能，提高安全可靠性。第三，統(tǒng)一狀態(tài)監(jiān)測(cè)平臺(tái)。采用離線和在線相結(jié)合的方式，采集一次設(shè)備關(guān)鍵狀態(tài)信息，可實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備狀態(tài)檢修。第四，優(yōu)化二次設(shè)備布置。整合監(jiān)控、五防、保護(hù)、在線監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)，智能終端就地安裝，減少功能冗余房間。主控樓由兩層優(yōu)化為單層，全站減少建筑面積20%。第五，統(tǒng)一通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。全站采用DL860（IEC61850），實(shí)現(xiàn)了二次系統(tǒng)設(shè)備之間的通用互換和互操作。第六，數(shù)據(jù)采集信息化。模擬量、開關(guān)量采集傳輸網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化。相比常規(guī)變電站，控制電纜減少50%，電纜溝截面減少三分之一。

2.1案例概述以某變電站改造項(xiàng)目為例，通過改造前對(duì)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)或者RTU的綜合評(píng)估，確認(rèn)需要進(jìn)行改造的變電站和改造方案。現(xiàn)結(jié)合110kV變電站及其一次設(shè)備改造，進(jìn)行相應(yīng)的分析，總結(jié)一次設(shè)備智能化運(yùn)行的效益和優(yōu)勢(shì)。一次設(shè)備的改造方案自動(dòng)化變電站的改造升級(jí)中，對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行改造，需要進(jìn)行部分設(shè)備的本體更換，推廣使用智能化設(shè)備。對(duì)不進(jìn)行本體更換但需要增加狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器的設(shè)備，所選的傳感器不可以影響設(shè)備正常運(yùn)行，同時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能應(yīng)該在智能組件中實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及預(yù)診斷。基于資源高效利用的基本原則，對(duì)可靠性以及穩(wěn)定性比較差的設(shè)備，采取本體更換的方案進(jìn)行改造。運(yùn)行狀態(tài)比較平穩(wěn)的設(shè)備，則按照設(shè)置狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器的

方案進(jìn)行改造。

2.2一次設(shè)備智能化運(yùn)行效果從變電站實(shí)際運(yùn)行情況來說，一次設(shè)備智能化運(yùn)行效果較好。具體體現(xiàn)如下：（1）提高了設(shè)備管理水平。實(shí)現(xiàn)了一次設(shè)備智能化后，運(yùn)維工作者能夠全面掌握設(shè)備運(yùn)行的情況，精準(zhǔn)判定設(shè)備運(yùn)行故障隱患，提高了設(shè)備檢測(cè)以及運(yùn)維工作的效率，全面提高了設(shè)備維護(hù)質(zhì)量，增加了設(shè)備使用壽命。實(shí)現(xiàn)了設(shè)備智能化功能，強(qiáng)化了電氣設(shè)備運(yùn)行的管控，全面提高了設(shè)備運(yùn)行的效率，有效減少了運(yùn)維成本。（2）優(yōu)化了系統(tǒng)調(diào)控。集成運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)以及精密傳感技術(shù)等手段，實(shí)現(xiàn)了一次設(shè)備的可視化檢測(cè)以及調(diào)控，高效檢測(cè)電力系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)備的狀態(tài)，結(jié)合具體情況，采取相應(yīng)的處理，達(dá)到了科學(xué)高效調(diào)度的水平，減少了盲調(diào)的發(fā)生。（3）全面提升了運(yùn)行系統(tǒng)的智能化水平。作為變電站重要組成部分的一次設(shè)備，其智能化水平得以提高，對(duì)提升整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行智能化水平，有著重要的意義。借助智能化技術(shù)手段，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各類電氣設(shè)備運(yùn)行的精準(zhǔn)評(píng)估，對(duì)落后的設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，推動(dòng)設(shè)備管理和電力系統(tǒng)調(diào)控一體化的加速推進(jìn)，能夠全面提高變電站的綜合管理水平。目前來說，我國(guó)自動(dòng)化變電站的智能化水平不高，處于起步階段，推動(dòng)電氣一次設(shè)備智能化運(yùn)行，集成各類現(xiàn)代化技術(shù)手段，全面提升設(shè)備整體運(yùn)行的可靠性，減少運(yùn)維成本，達(dá)到環(huán)保節(jié)能運(yùn)行的水平，進(jìn)而全面提高變電站的智能化水平，有著重要的意義。

3.1合理選型和配置從自動(dòng)化變電站的升級(jí)角度來說，實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的智能化，要做好設(shè)備選型以及配置的把控。設(shè)備的選型要達(dá)到以下要求：（1）靈活性。為了能夠適應(yīng)智能變電站的發(fā)展，要靈活配置智能化組件以及終端等，除了達(dá)到數(shù)字化管理、網(wǎng)絡(luò)化管理以及可視化管理的基本要求外，還需要達(dá)到調(diào)度管理和其他管理的技術(shù)要求。（2）可接入性。設(shè)置具有標(biāo)準(zhǔn)化的物理接口以及結(jié)構(gòu)，便于以太網(wǎng)接口和外部系統(tǒng)的通信接入。除此之外，要有著較強(qiáng)的即插即用功能，便于多個(gè)傳感器信息采集以及接入。（3）可靠性。使用的智能化一次設(shè)備，要有著很高的可靠性，可以達(dá)到電力供應(yīng)的基本要求。除此之外，絕緣水平以及耐壓等級(jí)都必須要達(dá)到入網(wǎng)檢測(cè)要求。（4）經(jīng)濟(jì)性。使用的智能化一次設(shè)備，除了要達(dá)到節(jié)能環(huán)保以及降耗的基本要求外，還要具有不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)性，體現(xiàn)在安裝和運(yùn)維檢修等多個(gè)方面。

3.2做好系統(tǒng)組件的設(shè)計(jì)以斷路器為例，要做好以下層面的設(shè)計(jì)把控：（1）終端智能化設(shè)計(jì)。借助終端智能化功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息的高效接收，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出信息的有效隔離，能夠高效處理各類信息。若想達(dá)到上述水平，要做好此部分的設(shè)計(jì)把控。在整體回路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要做好組件的修正，將其運(yùn)用到系統(tǒng)內(nèi)，增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行整體的穩(wěn)定性。（2）合并單元智能化設(shè)計(jì)。基于科學(xué)規(guī)律，電流信息的采集和輸出以及傳送，合并單元發(fā)揮著重要的作用，能夠起到穩(wěn)固防護(hù)的積極作用，提高了信息處理的迅速性和及時(shí)性以及準(zhǔn)確性水平，因此要做好設(shè)計(jì)的把控。（3）優(yōu)化在線智能化設(shè)計(jì)。從智能化設(shè)計(jì)層面來說，需要完成各類檢測(cè)任務(wù)，比如SF6氣體密度的檢測(cè)以及存儲(chǔ)狀態(tài)檢測(cè)等。智能化設(shè)計(jì)的把控關(guān)鍵為實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線檢測(cè)。目前來說，使用的斷路器監(jiān)測(cè)方法主要為機(jī)械性監(jiān)測(cè)方法和密度微小監(jiān)測(cè)方法。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中要結(jié)合實(shí)際情況，合理選擇監(jiān)測(cè)方案，做好全面的把控，最大程度上保障自動(dòng)化變電站的智能化水平，促使變電站效益目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

綜上所述，自動(dòng)化變電站的一次設(shè)備智能化運(yùn)用，發(fā)揮著積極的作用，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。從運(yùn)用實(shí)際來說，若想發(fā)揮其功能作用，要做好以下方面的把控：終端智能化設(shè)計(jì);合并單元智能化設(shè)計(jì);優(yōu)化在線智能化設(shè)計(jì)。

[1]趙煜.智能變電站一次設(shè)備的選型及應(yīng)用[J].電工技術(shù)，2018（21）：124-125+127.

[2]關(guān)瑞榮.淺論常規(guī)變電站智能化技術(shù)改造[J].煤，2018，27（09）：88-89.