【摘 要】智能變電站的技術(shù)發(fā)展是一個(gè)需要較長(zhǎng)時(shí)間來逐漸完善的過程，而一個(gè)可靠的智能變電站實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的出現(xiàn)將縮短這個(gè)過程。簡(jiǎn)要介紹智能變電站，并給出智能變電站實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容與注意事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】智能變電站 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 建設(shè)內(nèi)容

一、引言

電力是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不斷地?cái)U(kuò)展和復(fù)雜，如何提高電力系統(tǒng)電能傳輸、分配的可靠性，同時(shí)延長(zhǎng)系統(tǒng)運(yùn)行壽命周期，提高運(yùn)行管理自動(dòng)化水平是各個(gè)電力公司面臨決策的問題。為了解決這些問題，同時(shí)又考慮到智能變電站是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，那么一個(gè)智能變電站實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)就顯得非常重要。

二、智能變電站與傳統(tǒng)變電站的對(duì)比

智能變電站是采用先進(jìn)、可靠、集成和環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和檢測(cè)等基本功能，同時(shí)，具備支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。它與傳統(tǒng)變電站最大差別體現(xiàn)在三個(gè)方面：一次設(shè)備智能化、設(shè)備檢修狀態(tài)化，以及二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化。因此，智能變電站得到了日益廣泛的應(yīng)用，較過去常規(guī)變電站，極大的提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低了運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了誤操作的可能，改變了變電站運(yùn)行的面貌。另一方面，通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段，改變了傳統(tǒng)二次設(shè)備的模式，簡(jiǎn)化了二次保護(hù)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了信息共享，減少電纜，減少占地面積，降低造價(jià)。

三、智能變電站存在的問題

智能變電站盡管優(yōu)于傳統(tǒng)變電站，但是在實(shí)際的工程應(yīng)用過程中同樣存在大量問題，有待改進(jìn)。這些問題，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

（一）采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)帶來的信息爆炸。隨著對(duì)各類設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控的要求越來越高，系統(tǒng)設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜，愈來愈多的信息接入到監(jiān)控系統(tǒng)，在發(fā)生事故時(shí)，運(yùn)行人員所需的信息被淹沒在大量信息中，不利于運(yùn)行人員及時(shí)了解事故信息，快速制訂事故處理方案。

（二）缺乏系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)，目前，大多數(shù)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上，變電站監(jiān)控、保護(hù)故障信息系統(tǒng)、變電站運(yùn)行管理等子系統(tǒng)相互孤立，無法很好地實(shí)現(xiàn)信息共享，造成某些功能的重復(fù)設(shè)置。

（三）變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量繁多，網(wǎng)絡(luò)布線十分復(fù)雜，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的故障均影響對(duì)該節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，因此，如何更好地對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)施在線監(jiān)視和管理，及早發(fā)現(xiàn)隱患，消除故障，保障系統(tǒng)可靠的運(yùn)行，也是設(shè)計(jì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該重點(diǎn)考慮的問題。

四、智能變電站實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建設(shè)

智能變電站實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具體該如何建設(shè)，可以有多種方案。本文將介紹一種中小型智能變電站實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建設(shè)方案。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，是一個(gè)高度自動(dòng)化的多功能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，它由一臺(tái)發(fā)電機(jī)組、雙回路輸電線路、無窮大電源，雙主變變電站和三分段三聯(lián)絡(luò)配電線路等一次電力單元和電力現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行的微機(jī)保護(hù)、微機(jī)自動(dòng)裝置等二次設(shè)備組成。通過單回、雙回線路和降壓變電站的組合，構(gòu)成發(fā)電機(jī)、無窮大系統(tǒng)與各個(gè)分段配電線路之間的復(fù)雜供配電電力網(wǎng)絡(luò)。主線路總長(zhǎng)模擬110kV/50kM高壓中短距離輸電線路，主變壓器低壓側(cè)為單母分段接線形式，配電線路模擬10kV配用電網(wǎng)絡(luò)，配電線路采用“三分段三聯(lián)絡(luò)”接線形式；可完成發(fā)電系統(tǒng)、變電系統(tǒng)、輸電線路等多方位、多角度實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

五、建設(shè)注意事項(xiàng)

（一）電氣一次部分。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一次部分由電力系統(tǒng)輸、變電模擬和配網(wǎng)系統(tǒng)模擬組成，各部分既能獨(dú)立運(yùn)行完成課題研究，又能組成一個(gè)整體，作為大型電力系統(tǒng)課題研究。一次設(shè)備采用實(shí)物模擬仿真，能夠真實(shí)反映電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)運(yùn)行工況；能夠真實(shí)再現(xiàn)各種運(yùn)行工況的物理過程，獲得明確的物理概念；模擬發(fā)電機(jī)容量不小于五千瓦，原動(dòng)機(jī)容量不小于七千瓦，變電物理仿真一次設(shè)備容量不低于30kVA，變壓器為Y/△接線，低壓側(cè)配置Z型接地變壓器并經(jīng)消弧線圈接地。電力系統(tǒng)分析平臺(tái)接線采用典型的發(fā)—變—輸組網(wǎng)方式；變電部分采用兩主變的配置，低壓側(cè)單母分段；配網(wǎng)系統(tǒng)分析平臺(tái)為“三分段三聯(lián)絡(luò)”運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)；整套實(shí)驗(yàn)設(shè)備要配置完整的微機(jī)自動(dòng)控制裝置、微機(jī)穩(wěn)定控制裝置、微機(jī)繼電保護(hù)以及測(cè)控、錄波裝置和電力系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控主站和配調(diào)一體化的監(jiān)控分析平臺(tái)。

（二）電氣二次部分。電氣二次部分各電氣量參數(shù)、性能指標(biāo)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；電氣二次部分選為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用的、先進(jìn)的、口碑好的設(shè)備，配置數(shù)量能夠完成電氣一次設(shè)備的測(cè)量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)等功能；記錄設(shè)備能夠完整反映系統(tǒng)的各種運(yùn)行狀況及參數(shù)，符合實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)記錄與事故分析功能；實(shí)驗(yàn)設(shè)備所含微機(jī)保護(hù)裝置，應(yīng)配置百兆以太網(wǎng)接口，支持IEC61850通訊規(guī)約，可用于數(shù)字化變電站；二次設(shè)備滿足實(shí)踐教學(xué)的可測(cè)試性和可操作性；發(fā)變組保護(hù)采用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)微機(jī)保護(hù)的裝置。

（三）監(jiān)控設(shè)備。監(jiān)控設(shè)備選用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用的、先進(jìn)的、口碑好的設(shè)備，并滿足配電自動(dòng)化、調(diào)度自動(dòng)化要求；監(jiān)控主站包括配電、變電、發(fā)電管理三個(gè)子系統(tǒng)；配用電就地通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)各種配電終端、綜合計(jì)量終端、配電層的主要用能設(shè)備、節(jié)能設(shè)備和電能治理設(shè)備的接入；變配電單元網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)該單元保護(hù)、測(cè)控和自動(dòng)裝置的接入，以及若干配電通信網(wǎng)絡(luò)的接入；系統(tǒng)骨干和監(jiān)管中心網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)變配電單元網(wǎng)絡(luò)、配用電就地通信網(wǎng)絡(luò)的接入；對(duì)外與配調(diào)主站、生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)建立通信接口；同時(shí)支持后期IEC61970標(biāo)準(zhǔn)CIM/XML導(dǎo)入/導(dǎo)出、支持IEC61970CIM/CIS實(shí)現(xiàn)信息互操作；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、通信協(xié)議滿足最新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)視、數(shù)據(jù)處理與管理、系統(tǒng)運(yùn)行方式的視覺輸出等功能；監(jiān)控設(shè)備的配置能夠反映目前發(fā)電廠、變電所電力自動(dòng)化設(shè)置的先進(jìn)水平，對(duì)一次設(shè)備的控制均滿足“四遙”功能；監(jiān)控系統(tǒng)具有拓展性。

六、結(jié)束語

智能變電站是未來變電站的發(fā)展方向，其實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在這個(gè)發(fā)展過程中具有很好的指導(dǎo)意義。本文雖然在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)該如何建設(shè)作了一定介紹，但難免有所缺漏，所以在實(shí)際建設(shè)中應(yīng)該多多注意。

參考文獻(xiàn)：

[1]耿建風(fēng).智能變電站設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].中國(guó)電力出版社，2012.

[2]黃新波.智能變電站原理與應(yīng)用[M].中國(guó)電力出版社，2013.

[3]高翔.智能變電站技術(shù)[M].中國(guó)電力出版社，2012.