白羽帆

（西安思源學院，陜西 西安 710000）

探索智能變電站自動化系統(tǒng)及工程應用

白羽帆

（西安思源學院，陜西 西安 710000）

智能變電站是變電站自動化技術發(fā)展的延伸，是信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全實現(xiàn)數(shù)字化的變電站。關鍵詞：變電站綜合自動化；智能電網(wǎng)；智能電子裝置

1　智能化變電站特點

1.1智能化的一次設備

現(xiàn)在使用微處理器以及光電技術設計，對一次設備的信號回路和控制驅動回路進行檢測。這樣以數(shù)控器及數(shù)字信號網(wǎng)絡連接方式取代傳統(tǒng)的導線連接方式，不但大大簡化了傳統(tǒng)的機電式繼電器的結構，而且對整個控制回路的結構也起到簡化作用。換而言之，變電站所采用的二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替，常規(guī)強電模擬信號和控制電纜被光電數(shù)字和光纖代替。

1.2網(wǎng)絡化的二次設備

變電站內常規(guī)的二次設備，如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠動裝置、故障錄波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設計制造，設備之間的連接采用高速網(wǎng)絡通信，二次設備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復的I/O現(xiàn)場接口，通過網(wǎng)絡真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源共享，常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。

1.3自動化的運行管理系統(tǒng)

變電站運行管理自動化系統(tǒng)應包括電力生產運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計無紙化；數(shù)據(jù)信息分層、分流交換自動化；變電站運行發(fā)生故障時能即時提供故障分析報告，迅速找出故障原因，然后提出處理故障建議，系統(tǒng)能將常規(guī)的變電站設備“定期檢修”改變?yōu)椤盃顟B(tài)檢修”。

2　智能變電站自動化系統(tǒng)工程實施優(yōu)勢及施工案例

2.1工程實施優(yōu)勢

現(xiàn)在的變電站的智能化涵蓋著很多部分，包括從變電站的設計、施工、運行、以及后續(xù)的維護等。而在傳統(tǒng)變電站進行施工建設的時候需要大量的、繁瑣的、復雜的二次接線?，F(xiàn)在隨著智能變電站的快速推進，那么變電站中所使用的硬件回路也減少很多，也會由現(xiàn)代這種虛端子、虛回路的配置替代大量的傳統(tǒng)二次電纜連接模式。但是由于，在智能變電站中其是以光纖替代電纜進行信息傳輸，以虛端子代替物理端子連接等方面的改變，以至于傳統(tǒng)變電站的采用的設計、施工、運行以及后續(xù)維護等都不再適應現(xiàn)代的智能變電站。按照IE61850標準中的思想，智能變電站的工程實施將變得更為標準、有序、高效和高質量。

智能變電站現(xiàn)在是SCD文件，而傳統(tǒng)的變電站更多的是圍繞紙質圖紙文件。雖然從建設變電站的意義上來說，紙質圖紙和SCD文件是一樣的。但是它們之間的本質區(qū)別是：紙質圖紙是人可讀（human-readable），而SCD文件則是機器可讀（machine-readable）的。像SCD文件這種機器可讀的重要性在于，它能夠在很大程度排除由于設計人員的非標準化和個人風格化造成的誤差或錯誤。所以，將來在建設智能變電站時，SCD文件一定會逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)紙質圖紙文件，而且會將變電站設計工作和系統(tǒng)集成工作將慢慢地相結合，屆時，設計院就開始承擔著系統(tǒng)集成商的責任。由設計工作者提供全智能變電站模型信息的SCD文件給個設備生產商，并由生產商直接將SCD文件導入，這樣就避免了傳統(tǒng)那種看圖紙和現(xiàn)場接線等造成錯誤的發(fā)生。因此，在變電站工程實施環(huán)節(jié)上就可以體現(xiàn)出智能變電站的特有魅力。

2.2智能變電站工程施工案例

通常來說，智能化的一次設備可以使用很長時間，對傳統(tǒng)變電站的改造主要集中在網(wǎng)絡化二次系統(tǒng)上面。因此，需要傳統(tǒng)變電站改造按方案進行分步走。

2.2.1對變電站的第二階段整體進行智能化改造，其中包含：

智能化一次設備改造。

網(wǎng)絡化二次系統(tǒng)改造。

對輔助變電站系統(tǒng)采取智能化改造，如對變電站站內進行安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、站用電源、安防系統(tǒng)以及環(huán)境監(jiān)測等多種輔助系統(tǒng)。

2.2.2對傳統(tǒng)變電站里的第四串進行采用IED智能組件應用以及數(shù)字化采樣，其中包括：

（1）第四串需要在保留傳統(tǒng)的電流、電壓互感器，然后使用并聯(lián)的方法增加2組電子式電壓互感器，和使用串聯(lián)的方法增加3組電子式電流互感器。

（2）第四串需要采用500V母線對數(shù)字化采樣母線進行保護，并且增加數(shù)字化采樣的斷路器保護。

升級工程分為兩個階段實施，其中500kV第四串及220kV部分改造為第一階段，其余改造部分為第二階段。

總體來看，工程優(yōu)先考慮信息處理機制問題，如通過智能組件就地化實現(xiàn)二次系統(tǒng)的“點對點”跳閘模式；其次通過網(wǎng)絡化測控實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的升級問題；最后逐套更換保護裝置完成全站的智能化升級。

智能變電站技術極大地改變變電站建設運行模式，采取對傳統(tǒng)的施工工藝有了很大的改變，完全符合現(xiàn)在我國國家電網(wǎng)提出的“兩型兩化”要求，也大大降低了是變電站建設難度，也使得運行過程變得更加簡單。

3　結語

在建設智能電網(wǎng)的過程中，起到重要基礎是智能變電站的運用。智能變電站改造技術特點、設計、施工及調試等方面與常規(guī)綜自變電站有很多不同之處，站內信息以光信號的方式傳輸，為防止信號誤傳，施工過程需特別注意虛端子的核對。今后智能變電站作為電網(wǎng)建設的趨勢，其技術水平、建設管理水平還會有進一步提高。

［1］Q/GDW 383智能變電站技術導則［S］.國家電網(wǎng)公司，2009.

［2］2 Q/GDW 394智能變電站設計規(guī)范［S］.國家電網(wǎng)公司，2009.

［3］3 ?？?，薛峰，楊衛(wèi)東.中國智能電網(wǎng)基本特征及其技術 進展評述［J］.電力系統(tǒng)自動化，2009，33（17）：10—15.

TM76；TM63

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1003-5168（2015）-12-0075-1