關(guān)曉冬

哈爾濱電氣集團(tuán)阿城繼電器有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱 150300

新世紀(jì)以來，智能電網(wǎng)概念已經(jīng)引起了社會各界、世界各國的廣泛關(guān)注，也成為我國未來電網(wǎng)發(fā)展的核心環(huán)節(jié)和內(nèi)容。變電站作為電力系統(tǒng)中不可缺少的一部分，是連接發(fā)電站和電力用戶以及相關(guān)電網(wǎng)數(shù)據(jù)運(yùn)行采集和控制的執(zhí)行中心，其更是確保整個電網(wǎng)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此，在工作中對其實(shí)現(xiàn)智能優(yōu)化已成為電網(wǎng)建設(shè)的根本，更是滿足智能電網(wǎng)建設(shè)要求的核心。在智能變電站的研究與完善中，二次系統(tǒng)以及互感器的選擇成為了相關(guān)工作人員關(guān)注的工作重點(diǎn)，也是實(shí)現(xiàn)智能變電站概念實(shí)施的關(guān)鍵所在。

1 智能變電站概述

1.1 智能電網(wǎng)

電力在目前社會發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用，是整個國民經(jīng)濟(jì)賴以發(fā)展的基礎(chǔ)所在。而變電站作為連接發(fā)電站與用戶的核心樞紐，對于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)優(yōu)化配置、供輸穩(wěn)定和安全有著舉足輕重的作用。近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不斷復(fù)雜與繁瑣，因此，在工作中如何提高電力系統(tǒng)的電能傳輸、分配的可靠性和安全性要求已成為相關(guān)工作人員研究的重點(diǎn)，同時就其延長系統(tǒng)的使用壽命和使用周期、提高自動化管理水平也受到社會各界人士的關(guān)注。在常規(guī)的變電站系統(tǒng)中，普遍存在著資源采集重復(fù)性高、運(yùn)行成本過高、規(guī)范性不足、各種裝置的誤動、拒動現(xiàn)象頻繁發(fā)生以及運(yùn)行維護(hù)成本過高等缺陷長期存在，基于這種電力現(xiàn)狀，以智能電網(wǎng)為主的新型電網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，為電力系統(tǒng)的未來發(fā)展指明了方向，同時也促使了各種新設(shè)備、新資源的廣泛使用。

1.2 智能變電站系統(tǒng)

智能變電站是在工作中各種設(shè)備以智能化為基礎(chǔ)進(jìn)行自我管理，自我監(jiān)控的主要方式，其在工作中是通過對變電設(shè)備進(jìn)行智能監(jiān)控來控制供電安全和供電的良好性，在線預(yù)警、薄弱環(huán)節(jié)的自動識別等功能進(jìn)行大力的管理和控制是當(dāng)前智能變電站工作的重要核心。目前，智能化的一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)以及自動化管理程序和管理工序是當(dāng)前變電站運(yùn)行管理系統(tǒng)的核心，更是其最為基本的管理應(yīng)用措施和應(yīng)用方式。隨著當(dāng)前社會技術(shù)的不斷提高和發(fā)展，智能變電站技術(shù)日新月異，發(fā)展速度迅猛，為當(dāng)前社會的供電需求提供了有力的基礎(chǔ)保障。

2 智能變電站二次系統(tǒng)使用優(yōu)勢與作用

在當(dāng)前社會發(fā)展中，我們在工作中常見的智能變電站二次系統(tǒng)通常都是一種綜合了自動化系統(tǒng)和二次供電系統(tǒng)的設(shè)備和工作保護(hù)模式，其在應(yīng)用的過程中與繼電保護(hù)、測控、計(jì)量和合并單元等多個智能終端共同組成了一套系統(tǒng)、復(fù)雜的工作裝置，這種裝置的采用是以電壓互感器或者電流互感器為主的工作模式，同時其在工作的過程中對于實(shí)現(xiàn)變電站各種信息的交換和交流有著密切的關(guān)系。傳統(tǒng)的變電站在運(yùn)行的過程中在各方面都存在著一定的局限性，在工作的過程中缺乏統(tǒng)一、系統(tǒng)的管理與完善的控制流程。在目前的管理工作中，我們對于管理工作理念和管理工作流程之中存在著極為嚴(yán)重的不足和缺陷，這就造成了二次電纜在應(yīng)用的過程中存在著極為嚴(yán)重的不利影響，同時其可靠性能也受到了一定的制約與不足。

智能變電站在目前主要指的是變電站在工作的過程中對采用先進(jìn)、集成、環(huán)保的智能設(shè)備為主，在工作的過程中以信息化、自動化的工作模式為基本標(biāo)準(zhǔn)和要求，從而實(shí)現(xiàn)工作的系統(tǒng)、全面控制和管理要求，在目前社會高速發(fā)展中，智能電網(wǎng)的應(yīng)用越來越廣泛，對于智能變電站也提出了新的認(rèn)識和要求。智能變電站作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，是支撐整個電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵和源頭所在。目前的社會發(fā)展中，智能變電站的應(yīng)用主要是以電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的智能化、自動化采集為標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)自我管理和操控的一種綜合性控制模式。

3 智能變電站二次系統(tǒng)優(yōu)化

3.1 測控保護(hù)優(yōu)化

傳統(tǒng)的變電站中，測控裝置與保護(hù)裝置是獨(dú)立分開的，同時由于智能變電站是基于IEC61850 體系構(gòu)建而成，由此集合了信息共享標(biāo)準(zhǔn)化以及網(wǎng)絡(luò)化的傳輸?shù)葍?yōu)勢，測控裝置以及保護(hù)裝置能實(shí)現(xiàn)實(shí)時信息的共享，從而為一體化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)奠定了良好的基礎(chǔ)。下圖所示為測試保護(hù)一體化裝置接入了雙套合并單元以及智能終端的二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖標(biāo)。從圖中可了解到。測控的單元出于測控保護(hù)而實(shí)現(xiàn)了雙重化配置時，測控保護(hù)的裝置將收集到更多來源于系統(tǒng)鏈路的信息。這時，自動化的系統(tǒng)應(yīng)對多重化的信號進(jìn)行合并并且篩選。

3.2 智能終端的優(yōu)化

智能變電站的主要設(shè)備是合并單元，實(shí)際上指的就是智能終端。智能終端也是一次設(shè)別以及二次系統(tǒng)相互連接的紐帶，合并單元對于來源于二次轉(zhuǎn)換器的電流以及電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行了時間上的有關(guān)組合，同時將采集到的數(shù)值傳送到測控保護(hù)裝置中，智能終端的接收斷路器以及隔離開關(guān)等機(jī)構(gòu)所發(fā)出的斷路器位置的信號，以及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的信號等等。同時也支持分項(xiàng)跳閘、重合閘以及三相跳閘、遙控分合等GOOSE 指令。同時發(fā)送出跳合閘的命令。

3.3 構(gòu)建一體化信息平臺

傳統(tǒng)的變電站數(shù)據(jù)采集的功能與實(shí)際的邏輯判斷結(jié)合在一起，一般通過單一的設(shè)備完成，由此，不同功能的完成需要不同設(shè)備或者系統(tǒng)的配置，由此實(shí)現(xiàn)了保護(hù)、測控、電能量、同步相量測量裝置、行波測距等方式，通過信息的共享，智能變電站實(shí)現(xiàn)了與智能變電站調(diào)度和控制中心以及其他的變電站或者相關(guān)的用戶進(jìn)行信息的交換，最終建立了系統(tǒng)的綜合應(yīng)用。

4 智能變電站二次系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

IEC61850 體系中，變電站可分為過程層、間隔層、以及站控層三層，同時伴隨著變電站集成度的逐漸提升，間隔層的設(shè)備功能逐漸過渡到過程層以及站控層，表現(xiàn)出了兩極化的發(fā)展趨勢，一方面是間隔層的功能下放到了過程層進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，二次設(shè)備通過間隔分布分散就地布置，實(shí)現(xiàn)了對宿主設(shè)備采集、控制、測量、計(jì)量、保護(hù)、監(jiān)測等功能；另一方面，間隔層的功能是通過站控層統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)，過程層的設(shè)備僅僅實(shí)現(xiàn)對宿主設(shè)備的采集和測量，站控層僅僅對全站設(shè)備進(jìn)行控制和保護(hù)，也就是集中式的控制和保護(hù)。

5 結(jié)論

智能變電站是過去自動化技術(shù)在變電中應(yīng)用中的發(fā)展延伸趨勢和必然的發(fā)展結(jié)果。在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展中，信息技術(shù)逐步的應(yīng)用在變電站工作中，信息采集、傳榆、處理、輸出過程中隨著信息技術(shù)的發(fā)展逐步出現(xiàn)了完全數(shù)字化處理的方式，是當(dāng)前變電站應(yīng)用中的主要方式和趨勢。