35Kvz智能變電站電氣自動化設計初探

吳峰

【摘 要】為了發揮智能技術的優勢，確保智能電網的應用安全性，論文選擇就35Kvz智能變電站電氣自動化設計這一論點進行分析和研究。為了確保闡述內容的全面性，設計了如下研究框架。首先，闡述相關理論內涵，內容包括智能變電站的定義、智能變電站的構成等。其次，分析35Kvz智能變電站電氣自動化設備的特點，包括信息數字化特點、控制智能化特點等。最后，闡述35Kvz智能變電站設備的設計工作，包括電氣自動化設計原則以及網絡安全系統設計等，確保系統設計的深入性，強化系統功能。

【Abstract】In order to give full play to the advantages of intelligent technology and ensure the application security of intelligent grid， this paper chooses to analyze and study the electrical automation design of 35Kvz intelligent substation. In order to ensure the comprehensiveness of the content， the paper designs the following research framework. First of all， the paper describes the relevant theoretical connotation， including the definition of intelligent substation， the composition of intelligent substation and so on. Secondly， the paper analyzes the characteristics of 35Kvz intelligent substation electrical automation equipment， including the characteristics of digital information， intelligent control and so on. Finally， the paper describes the design work of 35Kvz intelligent substation equipment， including the design principles of electrical automation and network security system design， so as to ensure the depth of system design and strengthen the system functions.

【關鍵詞】35Kvz;智能變電站;電氣自動化;設計

【Keywords】35Kvz; intelligent substation; electrical automation; design

【中圖分類號】TM76 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2019）11-0191-02

1 引言

社會的進步與經濟的高速發展，擴大了對能源的需求，并對能源的穩定性提出更為嚴格的要求。對于社會的發展來說，能源的穩定性利于促進經濟的進一步發展，確保社會穩定與繁榮。因此，要想實現這一發展大目標，相關設計人員應依據各項標準和要求，把合理性、安全性、經濟性作為設計標準，應注重對智能電網的設計，提升變電站的智能化水平，科學合理地布局和規劃，利用通信技術實現對多方數據的監測、協調和優化控制，降低網絡損傷，提升電能供應的質量。同時，也要加快電網跨越性發展，實現更高效率的互動，為經濟長遠、穩定發展奠定堅實的基礎。

2 相關理論闡述

2.1 智能變電站的定義

智能變電站把數字技術作為基礎，從更深入的角度去分析電網，綜合性地設計變電站自動化功能，利于強化對設備狀態的管理以及監測的效果，確保系統的安全性。智能變電站中大力應用數字化技術，利用數字化技術深入和綜合分析變電站中數據資源，注重設備的檢測與診斷分析。智能變電站具有多樣化的功能，如聯動操作功能、智能化檢測功能、智能化輔助和決策功能等，保障變電站的運行效果。智能變電站的優勢顯著，具有可靠性、良好的交互性以及低碳環保性特點，有利于全站實現信息數字化和通信網絡平臺化的發展目標。

2.2 智能變電站的構成

智能變電站把標準化、網絡化、數字化作為基本要求，可自動地對各類信息進行采集和測量，可有效決策和控制系統。同時，智能變電站也涵蓋自動化體系、二次設備以及智能設備這三個構成部分，智能設備中又包括三大基本設備，智能終端設備、合并單元設備以及智能組件。二次設備可實現遠距離的輸入和輸出功能，良好進行通信以及系統保護工作。自動化系統可對整個變電站進行測量和監控，采集與處理各類數據[1]。

3 35Kvz智能變電站設備的特點

3.1 智能變電站設備信息數字化

智能變電站的信息數字化設計，主要是針對系統的通信功能設計來說，設計內容包括高壓設備的全部狀態信號、控制命令的數字化信號轉變、以太網的通信口數字化信號以及各個二次設備的交互信息。信息數字化的功能，需要各個智能組件來完成。同時，信息數字化作為智能設備與其他設備的主要區別，在設計期間，繼電保護系統、高壓設備與控制室中信號電纜，有一部分通常會被光纜所代替。

3.2 智能變電站設備控制智能化

設備的智能化功能體現了控制智能化程度。對于系統開關裝置來說，主要管理的是執行元件，對執行元件進行控制。利用各個電力電子的新技術，如伺服電機技術、電機邏輯技術，簡化系統執行回路，改變以往變電站控制鍵與開關設備煩瑣的布局，實現了網絡化操作，工作人員利用一鍵式去操作，強化分合閘的功能，確保各個操作的安全性，節省操作時間，避免倒閘和錯誤操作行為的出現。此外，也延長了開關的應用壽命，實現最大經濟目標[2]。

4 35Kvz智能變電站電氣自動化設計

4.1 35Kvz智能變電站電氣自動化設計原則

以往時期，智能變電站的設計主要是把遠動功能、通信以及計費功能、錄波和監控設計以及保護功能的設計作為設計原則。隨著社會的不斷發展，改變以往的原則，把分段開關的設計、母聯和母線的設計、出線以及變壓器的設計作為標準。此外，在智能變電站的系統設計中，也要全面地體現對信息的采集以及應用，保障智能電網信息采集的同步性、標準化、全站性以及唯一性。此外，智能設備具有狀態的可視化特點、控制智能化特點以及信息的數字化特點，因此，在智能電網變電站電氣自動化設計期間，也要把這三個要點作為標準，確保系統具有較好通信功能，有效對各個元件進行控制，有效檢測設備的運行狀態[3]。

4.2 一鍵式網絡化的操作設計

一鍵式、網絡化、智能操作的功能設計，可把間隔層的裝置定為主題，這樣變電站的間隔裝置在實際運行期間，就可順利地利用一鍵式的智能操作改變以往的運行狀態。一鍵式智能化操作改變以往的單一操作模式，相對站控層的分布操作模式，更為簡單和便捷，相對變電站的倒閘操作更加快捷安全，降低了失誤操作概率。例如，對于智能甩負荷的應用，即可迅速地甩掉負荷，工作人員僅僅利用一鍵式操作就可以解決負荷問題，節省了操作的時間，保障系統的供電安全和可靠性[4]。

4.3 設備以及網絡安全的可視化設計

第一，設備狀態的可視化設計。故障的在線診斷以及離線診斷，均需要把設備狀態的檢測作為基礎，通過在線診斷技術，判斷已經發生和分析即將發生的各個潛在故障，分析故障出現的原因、故障程度。利于及時檢測設備現狀，及時利用合理舉措去解決出現問題。第二，網絡安全的可視化設計。通過分析智能變站中通信網絡系統、各個通信設備的運行狀態、各個信息的異常性和可靠性等，直觀地檢測和分析網絡系統的安全性，發揮網絡系統的監視功能[5]。

4.4 電能質量的評估和故障信息的分析系統設計

第一，電能質量的評估以及仿真體系設計。需要把電能質量的數據庫作為基礎，整合數據、集成數據，進行數據分析和專家決策工作，在分析和判斷后，制定電能質量的解決方案[6]。第二，故障信息的綜合分析和決策。在系統設計期間，需要優先建立關聯信息體系，把保護版本、定值以及告警信息和錄波數據以及故障量作為信息主要內容。需要建立數據模型，結合故障特點開展智能化分析工作，判斷故障的類型以及位置，給出系統故障的恢復舉措。全景數據的分析系統能夠有效分析事故，并予以綜合展示，利用反演的模式進行事故分析，通過專家決策系統來模擬解決，最終獲得分析結果，從而更加科學地決策。

5 結語

綜上所述，可以看出35Kvz智能變電站電氣自動化的設計，應做好以下幾個方面工作。首先，明確設計原則，把分段開關的設計、母聯和母線的設計、出線以及變壓器的設計作為標準，注重系統設計的同步性、標準化和全站性以及唯一性，更好地收集數據以及信息;其次，需做好電能質量的評估和故障信息的分析系統設計工作，把數據庫作為基礎，整合數據、集成數據，進行數據分析，給出科學電能質量的解決方案;最后，也要利用在線診斷技術，分析故障信息，做好站域名的保護和控制工作，確保智能變電站的安全性，強化其運行效果。

【參考文獻】

【1】宗志亞.基于擾動激勵的智能變電站繼電保護故障診斷關鍵技術[J].電測與儀表，2019，56（21）：63-69.

【2】喬真，林麗，張怡.試述智能變電站繼電保護調試關鍵問題及解決措施[J].科技經濟導刊，2019，27（25）：72.

【3】劉江龍.智能變電站工程中的電氣自動化設計及應用[J].工程建設與設計，2019（09）：171-173.

【4】陳娟.35kV智能變電站電氣自動化設計初探[J].時代農機，2018，45（11）：234.

【5】王源.110KV智能變電站電氣自動化設計初探[J].工業設計，2016（11）：151-152.

【6】陳況，王嫚.關于110KV智能變電站電氣自動化設計研究[J].電子測試，2016（05）：120-121.