自動化變電站一次設備的智能化運行分析

楊熹

摘? 要：針對自動化變電站一次設備的智能化運行相關內容，進行了分析，總結了設備智能化運行的效果和優化策略。首先，分析了自動化變電站一次設備的智能化發展現狀。其次，結合實例論述了自動化變電站一次設備的智能化運行效果。最后，提出了優化變電站一次設備智能化的策略。

關鍵詞：自動化;變電站;一次設備;智能化

中圖分類號：TM63? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）29-0062-02

Abstract： This paper analyzes the related contents of the intelligent operation of the primary equipment in the automatic substation， and summarizes the effect and optimization strategy of the intelligent operation of the equipment. First of all， the intelligent development status of primary equipment in automatic substation is analyzed. Secondly， based on an example， the intelligent operation effect of primary equipment in automatic substation is discussed. Finally， the strategy of optimizing the intelligence of primary equipment in substation is put forward.

Keywords： automation; substation; primary equipment; intelligence

近年來，智能變電站的建設不斷增加，全面提高了電力服務水平。智能化變電站主要是采用先進性、可靠性、集成性以及環保性較強的智能設備，基于全站信息數字化和通信平臺網絡化以及信息共享標準化建設原則，實現了自動化信息采集和測量以及控制等多種功能，并且具有能夠支持電網實施自動化控制和智能化調節等高水平功能的變電站。智能化變電站投入運行后，將會有效提高電網運行的水平和效益，有著重要的意義。

1 自動化變電站一次設備智能化發展現狀

從變電站智能化發展現狀來說，一次設備智能化發展情況如下：（1）電力變壓器智能化。對傳統變壓器進行改造，實現智能化，有著很大的困難。通過在裝置本體智能終端，集成裝置本體保護功能，同時在220kV以及以上電壓等級的變壓器裝置中，設置相關傳感器以及智能組件，比如變壓器油氣和微水監測傳感器等，最終實現設備智能化管控和動態化管理。不僅實現對變壓器裝置本體的智能化保護，還增強了變壓器裝置運行整體的穩定性，減輕了后期運維工作量。

（2）互感器智能化。智能化互感器裝置，有著高水平的安全性、精準測量功能和自我診斷功能。目前來說，使用的電子式互感器裝置，主要為光電互感器裝置和電子設備互感器裝置組成。其中，光學電子互感器裝置，運用了光學電力傳感技術，具有高精準性水平，同時絕緣性能很強，電磁兼容性較高。除此之外，運用信號轉換技術，借助光纖材料進行傳輸，能夠促使電磁干擾得以有效降低，同時絕緣性增強。現階段，變電站互感器實現智能化，主要通過常規互感器裝置+合并單元實現，電子式互感器僅在部分變電站內作為掛網驗證使用，沒有大規模推廣。

（3）開關設備智能化。使用的智能斷路器，屬于基礎設備，在電力系統控制實踐中發揮著重要作用，能夠保證系統整體運行的安全性。基于傳感技術和微電子技術等的整合，全面提高了斷路器的智能化水平，增強了系統智能化控制效果。通過計算機技術和傳感器技術的有效集成，實現對斷路器運行狀態的自動化監控以及診斷。新技術和新材料等的廣泛應用，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。使用的智能開關組合設備，同樣集成了傳感技術和電力電子技術等，實現了高水平的智能化控制。具體應用中為其提供數字化平臺，實現了自我參數檢測，同時能夠進行整體評估和報告。

2 自動化變電站一次設備的智能化運行實例分析

2.1 案例概述

以某變電站改造項目為例，通過改造前對綜合自動化系統或者RTU的綜合評估，確認需要進行改造的變電站和改造方案。現結合110kV變電站及其一次設備改造，進行相應的分析，總結一次設備智能化運行的效益和優勢。

2.2 一次設備的改造方案

自動化變電站的改造升級中，對一次設備進行改造，需要進行部分設備的本體更換，推廣使用智能化設備。對不進行本體更換但需要增加狀態監測傳感器的設備，所選的傳感器不可以影響設備正常運行，同時狀態監測功能應該在智能組件中實現相關設備運行狀態信息數據的存儲以及預診斷。基于資源高效利用的基本原則，對可靠性以及穩定性比較差的設備，采取本體更換的方案進行改造。運行狀態比較平穩的設備，則按照設置狀態監測傳感器的方案進行改造。圖1為智能變電站系統結構圖。

2.3 一次設備智能化運行效果

從變電站實際運行情況來說，一次設備智能化運行效果較好。具體體現如下：（1）提高了設備管理水平。實現了一次設備智能化后，運維工作者能夠全面掌握設備運行的情況，精準判定設備運行故障隱患，提高了設備檢測以及運維工作的效率，全面提高了設備維護質量，增加了設備使用壽命。實現了設備智能化功能，強化了電氣設備運行的管控，全面提高了設備運行的效率，有效減少了運維成本。（2）優化了系統調控。集成運用計算機技術以及精密傳感技術等手段，實現了一次設備的可視化檢測以及調控，高效檢測電力系統運行和設備的狀態，結合具體情況，采取相應的處理，達到了科學高效調度的水平，減少了盲調的發生[1]。（3）全面提升了運行系統的智能化水平。作為變電站重要組成部分的一次設備，其智能化水平得以提高，對提升整個系統運行智能化水平，有著重要的意義。借助智能化技術手段，能夠實現對各類電氣設備運行的精準評估，對落后的設備進行升級，推動設備管理和電力系統調控一體化的加速推進，能夠全面提高變電站的綜合管理水平。目前來說，我國自動化變電站的智能化水平不高，處于起步階段，推動電氣一次設備智能化運行，集成各類現代化技術手段，全面提升設備整體運行的可靠性，減少運維成本，達到環保節能運行的水平，進而全面提高變電站的智能化水平，有著重要的意義。（4）經濟效益較好。智能變電站使用智能化組建和高壓本體組合式一體化設備，達到了節能環保和降耗的基本要求，有效減少了變電站一次設備的整體體積和質量以及占地面積[2]。整體來說，相比傳統一次設備，智能化一次設備除了購置費增加7%外，其他費用明顯降低，比如占地和維護以及檢修等，項目總投資減少46%左右。

3 自動化變電站一次設備的智能化運行優化策略

3.1 合理選型和配置

從自動化變電站的升級角度來說，實現一次設備的智能化，要做好設備選型以及配置的把控。設備的選型要達到以下要求：（1）靈活性。為了能夠適應智能變電站的發展，要靈活配置智能化組件以及終端等，除了達到數字化管理、網絡化管理以及可視化管理的基本要求外，還需要達到調度管理和其他管理的技術要求。（2）可接入性。設置具有標準化的物理接口以及結構，便于以太網接口和外部系統的通信接入[3]。除此之外，要有著較強的即插即用功能，便于多個傳感器信息采集以及接入。（3）可靠性。使用的智能化一次設備，要有著很高的可靠性，可以達到電力供應的基本要求。除此之外，絕緣水平以及耐壓等級都必須要達到入網檢測要求。（4）經濟性。使用的智能化一次設備，除了要達到節能環保以及降耗的基本要求外，還要具有不錯的經濟性，體現在安裝和運維檢修等多個方面[4]。

3.2 做好系統組件的設計

以斷路器為例，要做好以下層面的設計把控：（1）終端智能化設計。借助終端智能化功能，可實現對設備運行狀態監測數據信息的高效接收，并且實現對輸出信息的有效隔離，能夠高效處理各類信息。若想達到上述水平，要做好此部分的設計把控。在整體回路設計環節，要做好組件的修正，將其運用到系統內，增強設備運行整體的穩定性。（2）合并單元智能化設計。基于科學規律，電流信息的采集和輸出以及傳送，合并單元發揮著重要的作用，能夠起到穩固防護的積極作用，提高了信息處理的迅速性和及時性以及準確性水平，因此要做好設計的把控。（3）優化在線智能化設計。從智能化設計層面來說，需要完成各類檢測任務，比如SF6氣體密度的檢測以及存儲狀態檢測等。智能化設計的把控關鍵為實現實時在線檢測。目前來說，使用的斷路器監測方法主要為機械性監測方法和密度微小監測方法。在設計實踐中要結合實際情況，合理選擇監測方案，做好全面的把控，最大程度上保障自動化變電站的智能化水平，促使變電站效益目標的實現。

4 結束語

綜上所述，自動化變電站的一次設備智能化運用，發揮著積極的作用，具有推廣應用價值。從運用實際來說，若想發揮其功能作用，要做好以下方面的把控：終端智能化設計;合并單元智能化設計;優化在線智能化設計。

參考文獻：

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

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

[3]康寧.110kV智能變電站設計及其可靠性分析[J].時代農機，2018，45（05）：230.

[4]何俊.論述智能化變電站二次設備安裝與調試[J].科技創新導報，2018，15（13）：34-35.