淺談智能變電站中電力一次設備的智能化設計及發展

鹽城供電公司 周哲遠

智能變電站內部綜合自動化系統相關部件使用了免維修的新型設備，但由于自動化系統中硬件、軟件設施的缺陷或是人為因素等影響，都會對自動化系統的運行過程造成一定的影響。智能變電站在運行中要保持其穩定性，需確保站內的電源系統可提供高效穩定的電流輸出。隨著我國變電站的數字化和智能化程度越來越高，智能變電站內部的運行管理水平也要相應的提升，才可滿足當前智能變電站中的管理需求。

1 智能變電站開發技術概述

現階段智能變電站在電力一次設備智能化開發的建設過程中，只有變電站內傳統的綜合化自動系統進行創新，從而改變成現代化的集中分布式數字系統才可更好的保障電力一次設備智能化開發的建設，在智能化電源系統技術的建設過程中主要需要做好以下兩點。

智能變電站在電力一次設備智能化開發的建設過程中，需建立變電站電力一次設備的智能化設計共享平臺，可實現對變電站內部電源進行整體化的網絡管理和對變電站的內部電源實施智能化的控制，在管理控制的過程中就可將傳統交流、直流、逆變和應用電源網絡接口進行智能化[1]。通過電力一次設備的智能化設計控制就可使智能變電站具有優良的一致性，向自動化控制系統中輸入任何未知的數據也不會影響變電站ECU系統對操作對象的控制。電力一次設備的智能化設計控制在操作過程中出現的誤差較小，由于其在機械工程自動化控制系統中的應用過程不會受到外界干擾因素影響，同時變電站ECU系統本身的抗干擾能力也非常強，這就可保證機械工程自動化控制系統在所設定參數的操作過程中不會發生變動，這樣變電站的產品實際值與理論值不會出現大幅度的偏差。

智能變電站在建設過程中還需對電力一次設備智能化開發進行優化，在優化過程中就需取消傳統應用蓄電池組和相應的充電裝置，然后采用DC/DC變換器和直流母線進行代替；同時還需取消傳統電源系統中的UPS蓄電池組，然后采用逆變器和直流母線進行代替，通過這樣的措施就可在一些重要的場所進行逆變電源供電，從而保證智能變電站開發可正常運行；此外還需對電源系統進行波形處理，并配備相應的配電監控管理裝置，這樣可對智能變電站交直流電智能化電源系統進行實時管理。

2 電力一次設備智能化設計控制的應用理論及具體建設

2.1 電力一次設備智能化設計控制的應用理論

在電力一次設備的智能化設計控制中存在較多智能化的設備運行，通過變電站ECU控制就可對預先設置好的變電站對象進行變電站加工，并對加工過程中所產生的問題進行自動化的處理。此外，變電站ECU控制還可在變電站過程中對周邊變電站環境進行自動監測，保障變電站作業的有序進行。在變電站ECU標定中通過應用變電站電力一次設備，可在變電站過程中自行建立相應的數學數據模型，通過使用模糊控制系統對較為復雜的模塊進行處理，改善變電站ECU標定的加工變電站方式，同時可實現對變電站ECU控制電流信號進行自我故障診斷和修復作業，對變電站ECU標定中的相應數據進行調整和優化。

2.2 智能變電站一次設備智能化開發的具體建設

目前智能變電站內電力一次設備智能化開發在建設過程中，主要是將原有的變電站電源進行全面整合，在此過程中需將變電站內交流電源系統、直流電源系統、逆變電源系統和應用電源系統進行智能化設計，實現智能化電源系統的變電站和服務。同時還需將交直流電源系統中的監控模塊應用于智能變電站內的各個子系統，從而在應用的過程中智能變電站內電力一次設備的智能化設計的實時共享。還需建設相應的數字化軟件管理平臺，將智能變電站內的所有開關模塊進行智能化，對相應的分散功能開關進行集中化，實現模塊外的無二次接線，這樣就可建立出系統性的數字化電源硬件管理平臺[2]。

在智能變電站網絡進行布置的過程中，需將智能化變電站的網絡建立在IEC 61850應用技術規范的基礎上，同時還需對該網絡采用分層分布式系統進行集中控制，實現由站控層對網絡結構進行實時控制。此外在對網絡進行具體布置的過程中，需將過程層、站控層網絡模塊進行相互獨立，然后對不同的裝置采用獨立的數據接口進行網絡連接。同時在這個過程中還需確保過程層中SV/GOOSE局域網上的各個電壓等級相互獨立，這樣才可提高智能變電站網絡的運行效率。

智能變電站內部還需對所有后臺監控實現設置和顯示的雙重化，這樣一旦智能變電站內部的智能化監控系統出現故障，也會在不影響變電站正常運行的前提下實現穩壓運行。同時智能化的監控系統智能變電站內部的電源進行監控的過程中，還可更好的發現電源系統中的故障。同時還需對電源系統的交流和直流進行分開走線，如分開布置的方式就可避免交流與直流系統在工作過程中出現互相干擾。

3 智能變電站開發實施方案

智能變電站內部的變電站電源所有開關都需實現智能模塊化，這就需在設計這個過程中將原有的開關、傳感器和智能電路都集成于一體，然后由專用的機箱模塊進行控制，實現智能變電站內部開關進行模塊化的智能管理，從而確保智能變電站內部的開關模塊無二次接線，有效提升開關模塊應用連線和檢修維護的效率；智能變電站需將原有集中功能進行分散化，這就需將直流饋線結緣監測功能放置于直流饋線模塊中進行實現，從而在工作中便可將蓄電池巡檢功能進行分屏，可在智能化電源系統的管理過程中避免柜間聯絡電纜出現故障。

電力一次設備的智能化設計控制在集成化系統中的具體應用，是變電站ECU應用中的重要模式。通過其就可在應用過程中實行大范圍的信息采集和信息處理，實現對整體應用流程進行優化，幫助應用企業將技術功能與技術經營指標進行深入融合。集成化系統中電力一次設備的智能化設計控制的應用主要體現在四點：

通過應用電力一次設備的智能化設計控制，可以在變電站ECU制造的過程中對應用企業的人事、應用資料、財務等方面的信息進行綜合化的管理，進而將變電站ECU制造應用中的各環節進行緊密相連；可以對應用過程中的設備信息進行檢測，在應用測量、掃描等技術后便可實現變電站ECU設備信息的收集和錄入；可幫助變電站ECU應用中的電流信號轉型成自動化數控高頻信號；可對自動化應用中的輔助系統進行升級，可在應用過程中實現數控風險分析、設備信息分析和變電站ECU輔助設計，進而有效地提高變電電子設備的應用效率和自動化水平。

綜上，目前我國新型的智能變電站中的設計理念，是將傳統的變電站交流電源系統、直流電源系統、逆變電流電源系統和應用電源系統等進行智能化設計，可對這些電源系統進行智能化配置，實現對電源系統實施更有效的工況管理和數據監控。通過在智能變電站中應用無線應用技術，可增加電氣系統在運行過程中的可靠性、經濟性。同時通過對智能變電站的設計方案進行優化，可進一步減少智能變電站在施工過程中的施工成本和施工時間，還可減少日后智能變電站在使用過程中的檢修和維護工作，從而有效的提高智能變電站的運行效率。