謝志武

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，變電站數(shù)字化已經(jīng)是未來變電站建設(shè)的發(fā)展趨勢和方向。尤其是電氣的智能化每天都在發(fā)生著日新月異的變化，本文從數(shù)字化變電站的特征入手，闡釋了在建設(shè)數(shù)字化變電站過程中可能遇到的難點(diǎn)，提出了一些自己的建議。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化；變電站；電子式互感器；智能化開關(guān)；對(duì)策

【中圖分類號(hào)】TM63 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）01—0067-02

1 數(shù)字化變電站的特征

所謂數(shù)字化變電站，是指變電站內(nèi)一次電氣設(shè)備與二次電子裝置都實(shí)現(xiàn)數(shù)字化通信，并在此基礎(chǔ)上建立全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)建模和數(shù)據(jù)通信平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)智能裝置之間的互操作性。根據(jù)這個(gè)定義，可以得出數(shù)字化變電站具有以下幾個(gè)方面的特征和優(yōu)勢。

1.1 數(shù)據(jù)采集數(shù)字化

與常規(guī)變電站相比，數(shù)字化變電站最主要的標(biāo)志之一就是采用數(shù)字化電氣量測系統(tǒng)采集電壓、電流等電氣量，各種數(shù)據(jù)從源頭開始就實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，從而真正實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信、信息集成和數(shù)據(jù)共享，為實(shí)現(xiàn)信息集成化應(yīng)用、促進(jìn)常規(guī)變電站由裝置冗余向信息冗余轉(zhuǎn)變提供應(yīng)有的基礎(chǔ)。數(shù)字化變電站打破了常規(guī)變電站的監(jiān)視、保護(hù)、控制、量測和故障錄波等幾乎是相互獨(dú)立、功能單一的裝置模式，改變了以往信息不共享、硬件重復(fù)配置、投資成本大的狀態(tài)。

1.2 系統(tǒng)分層分布化

數(shù)字化變電站的發(fā)展經(jīng)歷了從集中式向分布式的轉(zhuǎn)變，并為變電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提供了有力的基礎(chǔ)。第二代分層分布式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)幾乎都采用了開放式的互連規(guī)約和成熟的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，從而能夠更加完整地記錄變電站的信息，并大大提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。

1.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊

數(shù)字化變電站的電氣量測系統(tǒng)具有重量輕和體積小等特點(diǎn)，可以將其集成在智能開關(guān)設(shè)備系統(tǒng)中，并按照變電站機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行設(shè)備布置和功能優(yōu)化組合。在數(shù)字化變電站中，故障錄波、測控裝置和保護(hù)裝置作為一次智能設(shè)備的一部分，實(shí)現(xiàn)了返過程化的設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加完善和緊湊，從而簡化了系統(tǒng)配置、維護(hù)和工程實(shí)施。

2 數(shù)字化變電站建設(shè)中的難點(diǎn)

數(shù)字化變電站具有如此多的優(yōu)點(diǎn)，但在其建設(shè)過程中總會(huì)遇到種種難點(diǎn)和問題，主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

2.1 數(shù)字化電氣測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性難點(diǎn)

眾所周知，電氣測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性對(duì)數(shù)字化變電站的建設(shè)至關(guān)重要。比如，非常規(guī)互感器包含的光電傳感器和光纖二次回路通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性可以直接影響數(shù)字化變電站采集數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。如果互感器存在測量精度偏差的話，會(huì)直接影響到變電站的順利建設(shè)。這是由于發(fā)光源器件發(fā)光強(qiáng)度下降、不同材料的維爾德常數(shù)受到外界影響以及線性雙折射現(xiàn)象造成的。要順利建設(shè)數(shù)字化變電站，必須對(duì)造成傳感頭誤差的各種因素進(jìn)行詳細(xì)分析，并盡量減小誤差。

2.2 光電/電子式互感器難點(diǎn)

從目前來看，變電站的光電/電子式互感器的產(chǎn)品可選型號(hào)極其少，而且少數(shù)高壓電等級(jí)的電流互感器變數(shù)較大，所以這不能完全滿足數(shù)字化變電站的建設(shè)需要。同時(shí)由于光電/電子式互感器本身的工作方式與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，致使互感器的筆差、角差現(xiàn)場試驗(yàn)不能順利運(yùn)行，甚至極性試驗(yàn)也無法順利開展。只有在儀器設(shè)備投運(yùn)帶電之后才能檢驗(yàn)出接線的準(zhǔn)確性，這使得數(shù)字化變電器的建設(shè)具有一定的滯后性。

2.3 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)選型難點(diǎn)

數(shù)字化變電站系統(tǒng)中的信息采樣、保護(hù)算法及其控制命令的形成是由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中多個(gè)CPU所共同完成的。如何控制好信息的同步采樣和保護(hù)命令的快速輸出是一個(gè)復(fù)雜的難點(diǎn)問題。要實(shí)現(xiàn)這兩項(xiàng)任務(wù)，最基本的條件就是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性，關(guān)鍵是要提高網(wǎng)絡(luò)通信速度和制定適當(dāng)?shù)耐ㄐ艆f(xié)議。

3 建設(shè)數(shù)字化變電站的對(duì)策與措施

3.1 實(shí)行邏輯連接虛擬化

在建設(shè)數(shù)字化變電站過程中，設(shè)備問的聯(lián)系要依靠GOOSE網(wǎng)絡(luò)來完成，其邏輯關(guān)系也要依靠GOOSE網(wǎng)對(duì)應(yīng)表來實(shí)現(xiàn)，這種做法可以完全替代傳統(tǒng)的電纜控制連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化變電站的兼容性和可靠性。因此，數(shù)字化變電站要嚴(yán)把工程調(diào)試關(guān)，利用GOOSE網(wǎng)絡(luò)，將設(shè)備傳動(dòng)性等功能的檢驗(yàn)和設(shè)備兼容性做細(xì)做足。

3.2 合理選型

由于數(shù)字化變電站建設(shè)最首要考慮的因素是安全穩(wěn)定性，所以在數(shù)字化變電站建設(shè)的試點(diǎn)階段一定要對(duì)采用的設(shè)備進(jìn)行充分、科學(xué)的試驗(yàn)驗(yàn)證。在已有運(yùn)行范例的產(chǎn)品中選擇合適的型號(hào)，這樣可以有效降低運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。另外，電子式互感器是數(shù)字化變電站的重點(diǎn)設(shè)備，所以在相關(guān)設(shè)備的采購上必須慎重，要對(duì)市場上已有產(chǎn)品的運(yùn)行情況做了充分調(diào)研之后再進(jìn)行選型，保證數(shù)字化變電站設(shè)備的安全可靠性。

3.3 修訂變電站建設(shè)的工作規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)

為了更好地建設(shè)數(shù)字化變電站，需要在其應(yīng)用技術(shù)框架的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)字化變電站的主要特征，參照以往規(guī)程與標(biāo)準(zhǔn)，修訂并補(bǔ)充相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，研究全新的檢驗(yàn)手段和方式，以便為數(shù)字化變電站新技術(shù)的應(yīng)用提供扎實(shí)、科學(xué)、可靠的技術(shù)保障機(jī)制。

3.4 建立二次系統(tǒng)的狀態(tài)檢修體系

現(xiàn)階段，數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)的狀態(tài)檢修體系幾乎都是基于以預(yù)防1%t劃檢修為主的機(jī)制，這種檢修機(jī)制可能會(huì)導(dǎo)致狀態(tài)較好的設(shè)備檢修相對(duì)頻繁，在一定程度上造成了檢修盲目性。所以在建設(shè)數(shù)字化變電站之前，就得制定好二次系統(tǒng)的狀態(tài)檢修體系，利用可靠完善的實(shí)時(shí)在線檢測設(shè)備，根據(jù)監(jiān)測和診斷結(jié)果為數(shù)字化變電站的建設(shè)提供有力的信息。鐵皮整體朝后移，鏟掉鐵皮上的廢料以備下次使用。

3.5 攤鋪厚度

微表處攤鋪厚度的控制也是微表處施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，不合理的厚度會(huì)減少微表處的壽命。在設(shè)計(jì)微表處混合料級(jí)配時(shí)，級(jí)配曲線如靠近粗的一側(cè)，就必須鋪得厚一點(diǎn)，否則大骨料就不能合理地嵌入封層當(dāng)中，并輕易被刮板帶起形成劃痕和搓板路。級(jí)配靠近較細(xì)的一側(cè)，就需要鋪得薄一點(diǎn)。

4 城市道路施工中應(yīng)注意的問題

4.1 交通管制方案

施工前編制詳細(xì)、可行的交通導(dǎo)行方案。城市道路作業(yè)一般采用封道施工方法，封道長度不超過2 km。安排專人疏導(dǎo)社會(huì)車輛通過施工區(qū)間，引導(dǎo)施工車輛進(jìn)入施工區(qū)域。交通管制區(qū)由警告區(qū)、過渡區(qū)、緩沖區(qū)、工作區(qū)及終止區(qū)組成。在施工區(qū)域要有專人看管，混合料未破乳前嚴(yán)禁行人踩踏，初凝前嚴(yán)禁一切車輛碾壓，在一些車流量大的什子路口盡量分兩次施工，每次只施工一半，盡量保證人流、車流正常通行。

4.2 安全施工措施

城市道路交通錯(cuò)綜復(fù)雜，交叉口多，多機(jī)動(dòng)車道和非機(jī)動(dòng)車道，密集的車流量和人流量也給施工帶來很多安全隱患。微表處工程—般采用邊施工邊放行，在施工過程中要有專人疏導(dǎo)交通，保證社會(huì)車輛行駛安全，保證施工車輛安全進(jìn)入施工區(qū)域，施工人員在施工過程要注意個(gè)人安全和操作工具的安全使用，進(jìn)行詳細(xì)的安全技術(shù)交底。

4.3 夜間施工措施

城市主干線交通繁忙，白天不宜施工，盡量采取夜間施工。夜間施工溫度低、濕度大。溫度是影響微表處施工質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)境因素，甚至直接影響到微表處的成敗。在沒有日光曝曬的情況下，瀝青混和料水分很難自然蒸發(fā)。在夜間施工時(shí)針對(duì)不同的條件和環(huán)境應(yīng)改變?nèi)榛癁r青配方，選用合適的配方，采取化學(xué)破乳的方法，以保證微表處混和料能夠較好地成型。

4.4 文明施工措施

城市道路車流量大，人口密集，市政工程維護(hù)對(duì)市民生活影響較大，文明施工也逐漸成為一個(gè)重要的服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)，直接關(guān)系到市政工程的形象。為保證工程施工文明有序，在施工組織設(shè)計(jì)時(shí)要把文明施工作為一項(xiàng)主要內(nèi)容，現(xiàn)場由專人分管文明施工。場地內(nèi)保持環(huán)境清潔，工地適當(dāng)位置處設(shè)標(biāo)牌，做到“工完料盡場地清”。

4.5 環(huán)保施工措施

環(huán)境保護(hù)逐漸成為一個(gè)城市的重要生活指數(shù)，市政維護(hù)工程作為改善市政環(huán)境、服務(wù)市民的一項(xiàng)基本民生工程，更有義務(wù)保護(hù)城市環(huán)境。應(yīng)該定期對(duì)車輛進(jìn)行保養(yǎng)和維修，保證車輛廢氣排放符合標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)對(duì)使用的工程機(jī)械和運(yùn)輸車輛安裝消聲器并加強(qiáng)維修保養(yǎng)，降低噪音，機(jī)械車輛途經(jīng)居住場所時(shí)應(yīng)減速慢行，不鳴喇叭；廢棄物也要及時(shí)清理。

5 總結(jié)

數(shù)字化變電站具有功能強(qiáng)、自動(dòng)化水平高、減輕值班員操作及監(jiān)視的工作量、縮短維修周期等優(yōu)越性，這已經(jīng)成為越來越多的電力部門的共識(shí)。但是，由于它是一種新生事物，所以建設(shè)數(shù)字化變電站是一項(xiàng)復(fù)雜而長期的系統(tǒng)工程，目前還有許多技術(shù)難點(diǎn)亟待解決，但數(shù)字化變電站是今后變電站系統(tǒng)發(fā)展的重要方向，只有不斷努力，才能促進(jìn)我國電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]沈明浩.數(shù)字化變電站解讀[J].科技傳播.2011（20）

[2]賀曉濤，賀紅濤，屈翠.變電站管理中集中控制模式應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā).2011（21）

[5]越歡.數(shù)字化變電站建設(shè)的技術(shù)方案及實(shí)施[J].電力科學(xué)與工程.2009（09）