摘#8195;要 數(shù)字化變電站在當(dāng)今社會(huì)扮演著重要的角色，隨著我國(guó)智能化電氣的不斷發(fā)展，數(shù)字化變電站的發(fā)展和實(shí)施都已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)用的層面，這代表著變電站數(shù)字化新階段的開(kāi)始。但是我國(guó)在數(shù)字化變電站的建設(shè)中仍遇到了很多難點(diǎn)，本文就針對(duì)這些難點(diǎn)進(jìn)行展開(kāi)討論，并提出一些解決問(wèn)題的對(duì)策和方案。

關(guān)鍵詞 數(shù)字化變電站；智能化；難點(diǎn)；對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào) TP 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)012-0104-02

近些年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化科技在我國(guó)的各個(gè)領(lǐng)域中都得到重大的發(fā)揮和應(yīng)用，成為了科技發(fā)展的一種前沿技術(shù)，在這樣的環(huán)境下，數(shù)字化變電站便應(yīng)運(yùn)而生。

1 數(shù)字化變電站簡(jiǎn)介

1.1 什么是數(shù)字化變電站

數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備，比如說(shuō)電子式互感器、智能化開(kāi)關(guān)等和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層，比如說(shuō)過(guò)程層、間隔層、站控層等構(gòu)建而成，建立在IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息互操作和共享的現(xiàn)代化變電站。就目前我國(guó)發(fā)展的現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，數(shù)字化變電站是一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通信的平臺(tái)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)一次電氣設(shè)備和二次電子裝置數(shù)字化通信。數(shù)字化變電站的應(yīng)用方面有很多，比如過(guò)程層設(shè)備的數(shù)字化，整個(gè)站內(nèi)信息的網(wǎng)絡(luò)化，以及開(kāi)關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能

化等。

1.2 數(shù)字化變電站的主要特征

1）智能化的一次設(shè)備的應(yīng)用應(yīng)該是數(shù)字變電站的一大特征，智能化的一次設(shè)備信號(hào)的錄入和輸出都采用了數(shù)字化技術(shù)，在常規(guī)的情況下，繼電器及其邏輯回路在變電站二次回路設(shè)計(jì)中會(huì)被可編程軟件代替，現(xiàn)在由于數(shù)字信號(hào)代替了模擬信號(hào)，而光纜又代替了常規(guī)的控制電纜，使得二次回路設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)潔化，從而使得變電站系統(tǒng)的可靠性得到了大大的提升。

2）數(shù)字化變電站使得智能電氣設(shè)備間信息可以實(shí)現(xiàn)互操作。智能設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)了資源共享，通信協(xié)議與通信接口之間也實(shí)現(xiàn)了一致性，同傳統(tǒng)變電站相比之下更好的實(shí)現(xiàn)了互操作性。

3）數(shù)字化變電站具有更好的支持系統(tǒng)及運(yùn)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作。由于在數(shù)字化變電站中各個(gè)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)了資源的互操作和共享，基于各種運(yùn)行系統(tǒng)對(duì)信息共享的支持可以使變電站各智能設(shè)備功能進(jìn)行優(yōu)化以達(dá)到數(shù)字化變電站完美的統(tǒng)一協(xié)調(diào)工作的要求。

2 我國(guó)數(shù)字化變電站建設(shè)的現(xiàn)狀和難點(diǎn)

綜上所述，數(shù)字化變電站有很多先進(jìn)的技術(shù)和優(yōu)勢(shì)，在未來(lái)的發(fā)展道路中也扮演著不可或缺的角色，但是我國(guó)在建設(shè)數(shù)字化變電站的過(guò)程中還是遇到了這樣和那樣的問(wèn)題。

2.1 電氣測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定性難以控制

在建設(shè)數(shù)字化變電站的過(guò)程中電氣測(cè)量系統(tǒng)的穩(wěn)定與否是至關(guān)重要的。比如說(shuō)，在非常規(guī)互感器中，它包含光纖的二次回路通信網(wǎng)絡(luò)和光電傳感器，這兩方面的可靠性和穩(wěn)定性對(duì)數(shù)字化變電站所采集信息的穩(wěn)定性的影響是非常大的。如果在檢測(cè)的過(guò)程中，傳感器的數(shù)據(jù)或測(cè)量精度出現(xiàn)偏差，就會(huì)直接影響到數(shù)字化變電站的正常建設(shè)使用。造成這樣情況的原因還有很多，比如說(shuō)發(fā)光源器件的發(fā)光強(qiáng)度下降，而不同材料、不同線性其穩(wěn)定性也都有一定的差異，受到外界影響的程度也不盡相同。所以說(shuō)要想順利的建設(shè)數(shù)字化變電站，應(yīng)該全面的對(duì)能影響到數(shù)字化變電站建設(shè)的各個(gè)因素進(jìn)行詳細(xì)的考察和分析，盡量減小誤差，以提高電氣測(cè)量系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.2 互感器產(chǎn)品型號(hào)不足及缺失

在整個(gè)數(shù)字化變電站的建設(shè)中，就目前我國(guó)的現(xiàn)狀來(lái)講，在選擇變電站的互感器的產(chǎn)品上遇到了比較棘手的問(wèn)題，可選擇的互感器產(chǎn)品型號(hào)很少或者缺失，而且還有一少部分高壓電等級(jí)的電流互感器的變數(shù)又較大，在這樣的情況下，對(duì)建設(shè)數(shù)字化變電站是有很大影響的，不能夠滿足變電站的需求。同時(shí)又由于互感器產(chǎn)品本身的一種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作方式，在生產(chǎn)初期又不能進(jìn)行準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)和性能的確定。而只有把互感器產(chǎn)品安裝到設(shè)備儀器上投入到運(yùn)行工作當(dāng)中才能測(cè)試出來(lái)它的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，如果不合適還要進(jìn)行重新選擇和投入使用。這就使得我國(guó)的數(shù)字化變電站在建設(shè)當(dāng)中難免出現(xiàn)滯后性，使得變電站長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法正常投入使用。

2.3 數(shù)字化變電站所依托網(wǎng)絡(luò)的選擇

在當(dāng)今社會(huì)，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了整個(gè)城市。而我們知道數(shù)字化變電站中所有電氣設(shè)備間是可以實(shí)現(xiàn)信息互相操作和共享的，在各個(gè)系統(tǒng)之間信息的采集，數(shù)據(jù)的計(jì)算以及控制命令的形成都是由多部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的中央處理器控制的，也就是我們所說(shuō)的CPU。我們?nèi)绾胃玫目刂菩畔⒌膫鬏?，保證其穩(wěn)定性，做到信息采集同步而又使得保護(hù)命令得到快速的輸出，這是一個(gè)很難解決的問(wèn)題。我們?cè)诋?dāng)今的社會(huì)環(huán)境中，數(shù)字化變電站要適應(yīng)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)，在適應(yīng)的基礎(chǔ)上更要提高網(wǎng)絡(luò)的通信速度，并且應(yīng)當(dāng)制定相應(yīng)的符合數(shù)字化變電站需求的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的通信協(xié)議。

我們應(yīng)該如何將當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)更好的在數(shù)字化變電站中加以利用，同時(shí)又該如何更好的把數(shù)字化變電站融入當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)當(dāng)中去，這是我們值得思考的一個(gè)問(wèn)題，也是值得進(jìn)一步研究的問(wèn)題。

2.4 IEC61850通信協(xié)議并不完美，使得變電站建設(shè)中出現(xiàn)很多疑難問(wèn)題

IEC61850通信協(xié)議是由IEC制定的，它是關(guān)于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，它制定的目的是為了使不同廠商的產(chǎn)品具有互操作性。然而IEC61850通信協(xié)議卻存在很多問(wèn)題，并不是盡善盡美。比如說(shuō)針對(duì)數(shù)字化變電站的安全性上，它并沒(méi)有做任何明確的規(guī)定。同時(shí)協(xié)議本身所規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)性和開(kāi)放性就會(huì)對(duì)數(shù)字化變電站的安全建設(shè)帶來(lái)潛在的隱患。我們?cè)诮ㄔO(shè)數(shù)字化變電站的過(guò)程中，就如何完善IEC61850通信協(xié)議，如何保證二次系統(tǒng)信息的確定性，可用性，保密性和完整性，這些都是我們所要考慮和解決的問(wèn)題。

3 建設(shè)數(shù)字化變電站的對(duì)策和解決方案

1）在數(shù)字化變電站的建設(shè)中，我們應(yīng)該改變思路，綜合全面的去考慮問(wèn)題。首先在采用設(shè)備層面上要有一定的改進(jìn)。在過(guò)程層中應(yīng)該采用電子式PC/CT，以及智能化的開(kāi)關(guān)設(shè)備。數(shù)字化變電站中的交流采樣這一部分，應(yīng)該取消所有測(cè)試和保護(hù)裝置，讓所有設(shè)備的信息和數(shù)據(jù)得到無(wú)暢通的交流和共享。并且嚴(yán)格按照IEC61850通信協(xié)議規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)的交流和互相傳輸。

2）在不阻礙所有通訊設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息互通共享的同時(shí)，也應(yīng)對(duì)信息進(jìn)行有效的監(jiān)控，監(jiān)控層網(wǎng)絡(luò)我們應(yīng)該使用星型獨(dú)立雙網(wǎng)，這種網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控模式比環(huán)形網(wǎng)絡(luò)形式相對(duì)來(lái)講結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，配置更簡(jiǎn)潔，而且更能有效的降低網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴形成的可能性。而監(jiān)控層和信息數(shù)據(jù)層所工作的內(nèi)容和性質(zhì)是不同的，同時(shí)也是了更好的保護(hù)信息數(shù)據(jù)的安全性，我們建議過(guò)程層和監(jiān)控層的通信網(wǎng)絡(luò)從物理設(shè)備上分開(kāi)，進(jìn)行各自管理。而對(duì)于超高壓的變電站，過(guò)程層應(yīng)該推薦按電壓的不同等級(jí)分開(kāi)組網(wǎng)，這樣有效的提高了資源共享的效率，充分保證資源的流通速度。

3）在傳統(tǒng)的變電站中，我們通常采用電纜來(lái)控制各個(gè)設(shè)備的連接和使用，而在數(shù)字化變電站中我們應(yīng)該積極的采用網(wǎng)絡(luò)模式進(jìn)行設(shè)備間的連接和使用，而設(shè)備間的邏輯關(guān)系也應(yīng)該依托網(wǎng)對(duì)應(yīng)的關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣的做法，可以更加突出數(shù)字化變電站的可靠性和兼容性。因此，在建設(shè)數(shù)字化變電站的過(guò)程中應(yīng)該對(duì)工程調(diào)試這一關(guān)進(jìn)行嚴(yán)格控制，依托網(wǎng)絡(luò)的力量，更好的將設(shè)備兼容性和傳動(dòng)性等功能的檢驗(yàn)工作做好做

細(xì)致。

4）我們?cè)诮ㄔO(shè)數(shù)字化變電站中所要考慮的問(wèn)題當(dāng)中最重要的也就是安全穩(wěn)定性的問(wèn)題，在建設(shè)變電站的試點(diǎn)階段一定要對(duì)所采用的所有設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的、充分的性能實(shí)驗(yàn)，這樣可以更有效的降低數(shù)字化變電站投入使用以后出現(xiàn)問(wèn)題所帶來(lái)的損失。另外，我們?cè)诮ㄔO(shè)過(guò)程中，選擇設(shè)備上也應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。電子式互感器是數(shù)字化變電站的一個(gè)重要設(shè)備，所以在相關(guān)設(shè)備的采購(gòu)中，采購(gòu)人員需要嚴(yán)格慎重的對(duì)設(shè)備產(chǎn)品型號(hào)、性能等進(jìn)行對(duì)比，更應(yīng)該對(duì)市面上已經(jīng)有的產(chǎn)品的運(yùn)行情況進(jìn)行了解，充分調(diào)研以后再進(jìn)行選擇，從而保證數(shù)字化變電站設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性。

5）在建設(shè)數(shù)字化變電站的初期應(yīng)該制定嚴(yán)格的工作規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該嚴(yán)格按照IEC61850通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行建設(shè)，在應(yīng)用技術(shù)框架的基礎(chǔ)上結(jié)合數(shù)字化變電站的特征，在制定標(biāo)準(zhǔn)不夠完善的情況下及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。在建設(shè)變電站的過(guò)程中，結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)水平和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，研究全新的檢驗(yàn)方式和手段，綜合運(yùn)用新的科學(xué)技術(shù)，建立扎實(shí)，完善并且可靠的保障機(jī)制，使得數(shù)字化變電站的建設(shè)更加順利。比如說(shuō)我們?cè)诮ㄔO(shè)數(shù)字化變電站之前，要充分的考慮到電子式互感器對(duì)線路差動(dòng)的影響，電壓并列和電壓切換等種種情況的出現(xiàn)并想到用什么樣方法解決各自的問(wèn)題。只有這樣，才能使數(shù)字化變電站在建設(shè)的過(guò)程中做到有備

無(wú)患。

6）在建設(shè)數(shù)字化變電站中應(yīng)該建立完善的二次系統(tǒng)的檢修體系。而目前就我國(guó)的現(xiàn)階段來(lái)講，很多二次系統(tǒng)的檢修體系都是以預(yù)防性為主的一種檢修機(jī)質(zhì)，這就造成了很多優(yōu)良設(shè)備重復(fù)的被檢測(cè)，造成了檢修的盲目性。在建設(shè)數(shù)字化變電站的前期，我們應(yīng)該制定良好的二次系統(tǒng)的檢修體系，利用正確的檢測(cè)結(jié)果為數(shù)字化變電站提供更好的更快捷的信息資源。

數(shù)字化變電站的應(yīng)用價(jià)值是非常大的。在技術(shù)上，變電站的數(shù)字化可以有效的減少設(shè)備的退出次數(shù)求值單元和退出時(shí)間，從而提高設(shè)備的使用率；還可以減少自動(dòng)化設(shè)備的數(shù)量，并且提高系統(tǒng)的可靠性，更加方便了設(shè)備的維護(hù)，從而大大的提高了工作效率。在經(jīng)濟(jì)上，數(shù)字化變電站得以應(yīng)用，可以大大減少對(duì)設(shè)備投入的資金量，減少重復(fù)建設(shè)。相對(duì)于傳統(tǒng)電氣化變電站來(lái)講，無(wú)論是初期建設(shè)還是運(yùn)行期維護(hù)，數(shù)字化變電站都會(huì)大大的節(jié)約成本。所以說(shuō)，數(shù)字化變電站的得以應(yīng)用是一項(xiàng)偉大的利國(guó)利民的工程。雖然我國(guó)數(shù)字化變電站在現(xiàn)階段還有這樣那樣的問(wèn)題，我相信隨著科技的發(fā)展和電網(wǎng)運(yùn)行的需求，我國(guó)的數(shù)字化變電站必將得到普及和應(yīng)用。

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