智能變電站幾點(diǎn)運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)研究

國網(wǎng)寧夏電力有限公司吳忠供電公司 賈志飛

1 智能變電站概述及特點(diǎn)

1.1 智能變電站概述

智能變電站相對于傳統(tǒng)變電站，其智能體現(xiàn)在能夠自動收集、整理、分析以及傳輸信息，這為工作人員提供了極大的便利，也使得整個工作變得更加輕松，并且智能化的操作也能夠有效避免人工操作所帶來的誤差。而智能變電站主要是由一次設(shè)備和二次設(shè)備構(gòu)成，一次設(shè)備直接與終端和合并單元進(jìn)行連接，從而能夠?qū)崿F(xiàn)采樣以及遙信等功能。

而二次設(shè)備則可分為三個層級，三個層級間采取不一樣的信息傳輸方式，其中過程層設(shè)備采用的是光纖和數(shù)字信號來傳輸信息，通過三個層級的配合，最終二次設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對智能變電站的信息采集以及傳輸?shù)墓δ堋２⑶译S著電子信息工程技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代智能變電站所采用的硬件設(shè)施都是采用集成的低碳環(huán)保元件，這保證了智能變電站的可持續(xù)性以及可建設(shè)性，從而能夠?qū)崿F(xiàn)批量化的建設(shè)，最終為國家電網(wǎng)系統(tǒng)提供更多的幫助。

1.2 智能變電站的特點(diǎn)

1.2.1 智能化

由于一次設(shè)備直接與合并單元以及終端連接，所以一次設(shè)備可以完成智能化的采樣以及遙信等功能，而一次設(shè)備的智能化就可以節(jié)約大量的人工成本，并且在采樣時可以有效避免人工誤差，這樣就可以保證智能電站的正常運(yùn)行。而一次設(shè)備的智能化同時也是為二次設(shè)備的采集信息以及分析信息提供了良好的基礎(chǔ)，正是因?yàn)橐淮卧O(shè)備的智能化才能夠?qū)崿F(xiàn)二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化，所以一次設(shè)備的智能化對于整個智能變電站來說是基礎(chǔ)也是重中之重。

1.2.2 網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)化指的是二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化，二次設(shè)備主要分為站控層、間隔層以及過程層，而其中站控層與間隔層之間是通過MMS 網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的，站控層的設(shè)備包括打印機(jī)、監(jiān)控、運(yùn)動主機(jī)和故障信息子站，間隔層的設(shè)備則有保護(hù)設(shè)備、測控以及錄波設(shè)備，這兩個層級之間是以IEC61850為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的信息傳輸。而過程層與間隔層之間則是通過GOOSE 網(wǎng)絡(luò)和SV 采樣值網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的，過程層設(shè)備則包括智能終端以及合并單元。通過不同的網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)各個層級之間的網(wǎng)絡(luò)化最終實(shí)現(xiàn)整個二級設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)智能變電站的網(wǎng)絡(luò)化，而網(wǎng)絡(luò)化所帶來的則是信息傳輸?shù)谋憬菪裕⑶揖W(wǎng)絡(luò)化還能夠?qū)崿F(xiàn)整個變電站信息采集、分析以及傳輸?shù)臄?shù)字化，這樣就可以使得整個變電站更加地智能。

可以說二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化是變電站智能化的一個數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，只有實(shí)現(xiàn)了二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化才能夠使得整個變電站的信息傳輸能以數(shù)字文件的方式進(jìn)行分析和傳輸。所以二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化對于變電站來說至關(guān)重要，這不僅能夠?qū)崿F(xiàn)二次設(shè)備內(nèi)的信息傳輸數(shù)據(jù)化，并且還能將這些信息數(shù)據(jù)對外傳輸進(jìn)行共享，這就能夠?qū)崿F(xiàn)變電站與調(diào)控中心的互動，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控實(shí)時監(jiān)控變電站的運(yùn)行情況，并且還能夠遠(yuǎn)程操作解決一些故障問題，這可以大大提高工作站的運(yùn)行效率，同時也能夠大幅度減少工作人員的工作量。

1.2.3 信息共享的標(biāo)準(zhǔn)化

間隔層與站控層之間是以IEC61850為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行信息傳遞的，而這一標(biāo)準(zhǔn)同樣也是智能變電站信息共享的標(biāo)準(zhǔn)，也就是說無論是在智能變電站內(nèi)傳遞的信息數(shù)據(jù)還是智能變電站向外部共享的數(shù)據(jù)都要符合這一標(biāo)準(zhǔn)，這也就實(shí)現(xiàn)了智能變電站的信息共享的標(biāo)準(zhǔn)化，并且基于這一標(biāo)準(zhǔn)還使得信息數(shù)據(jù)精簡化、統(tǒng)一化，這就能夠保證信息的唯一性和一致性。

1.2.4 智能互動化

智能互動化不僅是指站內(nèi)一次設(shè)備和二次設(shè)備之間的智能互動，同時還包括站內(nèi)與站外的智能互動。一次設(shè)備的智能化采樣功能為二次設(shè)備提供了一些基礎(chǔ)的信息，再通過二次設(shè)備的采集以及處理就可以得出一些信息數(shù)據(jù)，這就實(shí)現(xiàn)了一次設(shè)備與二次設(shè)備的智能互動。而站內(nèi)外的智能互動則體現(xiàn)在二次設(shè)備將處理過的信息數(shù)據(jù)共享給站外的調(diào)控中心以及其它的一些變電站，這就實(shí)現(xiàn)了站內(nèi)外的智能互動。

2 智能變電站關(guān)鍵運(yùn)維技術(shù)

2.1 智能終端和合并單元

智能終端和合并單元都是屬于二次設(shè)備中過程層的設(shè)備，但是智能終端和合并單元不僅是和二次設(shè)備相連接也和一次設(shè)備相連接。其中智能終端是和一次設(shè)備中的開關(guān)設(shè)備相連，這一段的連接是通過電纜來連接的，而與二次設(shè)備的連接則是通過光纖來連接的。智能終端主要功能是負(fù)責(zé)接收跳閘和合閘的命令，同時也要負(fù)責(zé)監(jiān)視整個回路從而保證整個回路的安全，同時智能終端還會進(jìn)行自我監(jiān)視和自我檢查，所以看出智能終端在整個智能變電站中起到了最基礎(chǔ)的作用同時也是必不可少的一個系統(tǒng)。

合并單元則是與互感器相連接的，所以合并單元就可以接受傳感器的信號進(jìn)而對其進(jìn)行處理，由于電子傳感器分為電流傳感器和電壓傳感器，而這兩種傳感器的信號都要通過合并單元，所以合并單元又起到同步數(shù)據(jù)的作用，就是將兩個傳感器所傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行同步。在接收并處理完信息后合并單元還要將處理完畢的信息傳輸出去，所以合并單元也就具備了信息共享的功能，這就能夠保證信息數(shù)據(jù)能夠在整個變電站之間的傳輸，實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)的信息共享。

2.2 GOOSE

首先了解到GOOSE 網(wǎng)絡(luò)在智能變電站中的使用地點(diǎn)，GOOSE 網(wǎng)絡(luò)是用于二次設(shè)備中間隔層與過程層之間的信息傳遞的，而這之間的信息傳遞包括智能終端與間隔層之間的信息傳遞，以及間隔層與合并單元之間的信息傳遞，這也就決定了GOOSE 的功能。首先GOOSE 可以接收智能終端的信息從而傳遞給間隔層，從而實(shí)現(xiàn)間隔層的錄波、保護(hù)以及檢測功能，同時間隔層的信息也可以傳遞到智能終端，從而實(shí)現(xiàn)自動斷閘和合閘的功能。

GOOSE 還可以接受合并單元的信息，進(jìn)而將信息傳遞給間隔層，從而實(shí)現(xiàn)遙信功能，也就是將信號傳遞給監(jiān)控和保護(hù)設(shè)備。可以看出，GOOSE的應(yīng)用使得二次設(shè)備中的信息傳遞更加便捷，并且可以將一次設(shè)備與二次設(shè)備之間更好地串聯(lián)起來，真正地實(shí)現(xiàn)了信息的共享以及設(shè)備的智能化，所以GOOSE 在智能變電站的作用就顯得尤為重要。

2.3 IDE6180

IDE61850指的是信息傳遞的標(biāo)準(zhǔn)，智能變電站引用這一標(biāo)準(zhǔn)是為了使得整個變電站內(nèi)的信息標(biāo)準(zhǔn)化和唯一化，這樣就可以使得信息傳遞變得更加便捷。并且這一標(biāo)準(zhǔn)的引用也是促進(jìn)了智能變電站的數(shù)據(jù)共享化，因?yàn)橹挥斜ＷC信息的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，才能夠使得整個變電站的信息實(shí)現(xiàn)共享。

3 運(yùn)維操作的建議

由于變電站的更新?lián)Q代，智能變電站在運(yùn)維操作上與傳統(tǒng)的運(yùn)維操作存在著很大的不同，所以工作人員必須要經(jīng)過一定的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)才能夠擔(dān)任運(yùn)維的工作，這就要求電網(wǎng)管理部門加強(qiáng)工作人員的培訓(xùn)工作，只有確保每個工作人員具備了相關(guān)技能后才能夠上崗。其次由于變電站設(shè)備較多，如果操作不當(dāng)就可能會造成一定的事故，從而產(chǎn)生安全隱患，所以在具體的操作過程中必須保證人身安全以及設(shè)備的安全。

此外，工作人員不僅要正常運(yùn)行變電站，還要對變電站設(shè)備進(jìn)行定期的檢查和維修，只有定期檢查才能夠發(fā)現(xiàn)一些設(shè)備可能存在的問題，從而也能夠及時發(fā)現(xiàn)及時維修，避免發(fā)生更嚴(yán)重的事故。同時設(shè)備的保養(yǎng)工作也不容忽視，只有不間斷的進(jìn)行保養(yǎng)工作才能夠提高設(shè)備的使用年限，從而降低整個變電站的運(yùn)行成本。總之，在具體的運(yùn)維操作過程中，工作人員必須嚴(yán)格按照操作手冊來進(jìn)行，從而確保整個智能變電站能夠正常并且長期運(yùn)行下去。