摘 要:智能化變電站(Intelligent Substation)是指以相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范為基礎(chǔ),通過電子式互感器,智能化開關(guān)等一次智能設(shè)備和站控層,間隔層以及過程層二次智能設(shè)備建立,以此可以實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)相關(guān)智能設(shè)備之間能夠?qū)崿F(xiàn)信息的共享和互相操作的變電站。這種智能化變電站相對(duì)于常規(guī)變電站具有操作運(yùn)行自動(dòng)化,電站內(nèi)設(shè)備信息共享化,電站設(shè)備管理統(tǒng)一化以及可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)電站基本單元格的控制等優(yōu)點(diǎn),因而現(xiàn)階段得到了大力的推廣。但是在實(shí)際施工中,常規(guī)變電站相智能化變電站的轉(zhuǎn)變卻存在諸多的問題,如智能化調(diào)試過程復(fù)雜,變電站不能夠長(zhǎng)時(shí)間處于斷電狀態(tài),變電站內(nèi)的空間相對(duì)較小,智能化變電站設(shè)備的安裝存在一定的問題等等,因此,研究變電站智能化改造的技術(shù)以此解決變電站智能化改造實(shí)施過程中存在的問題對(duì)提高工程施工質(zhì)量,加快工程進(jìn)度,推動(dòng)常規(guī)變電站向智能化變電站轉(zhuǎn)變具有重要作用。
關(guān)鍵詞:變電站智能化;改造;關(guān)鍵技術(shù)研究;實(shí)施研究
目前,變電站智能化工作進(jìn)入到了全面建設(shè)階段,變電站的智能化改造成為了智能變電網(wǎng)的重要工作。2011年8月,國網(wǎng)公司發(fā)布新的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW414-2011《變電站智能化改造技術(shù)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱技術(shù)規(guī)范),用來指導(dǎo)變電站的智能化改造。[1]該規(guī)范在規(guī)定了智能化改造技術(shù)的基本原則的同時(shí)還指出變電站智能化改造后必須具備的基本特征,可以看出,變電站智能化改造技術(shù)解決的不應(yīng)該單單只是技術(shù)與智能化設(shè)備之間的問題,更為關(guān)鍵的是需要解決變電站在智能化改造過程中施工現(xiàn)場(chǎng)的改造方案能否順利實(shí)施,是否能在規(guī)定的條件能完成改造任務(wù)。
1 變電站實(shí)施過程中存在的問題研究
常規(guī)變電站向智能化變電站的轉(zhuǎn)變,大多存在智能化調(diào)試過程復(fù)雜,變電站不能夠長(zhǎng)時(shí)間處于斷電狀態(tài),變電站內(nèi)的空間相對(duì)較小,智能化變電站設(shè)備的安裝存在一定的問題。這些問題的存在決定了施工現(xiàn)場(chǎng)的施工方案能否順利的實(shí)施,是變電站智能化改造過程中需要面對(duì)的真正難題。因此,為保證智能化改造方案的順利實(shí)施,需針對(duì)智能化改造過程中存在的問題,提出相應(yīng)的解決改造技術(shù),使施工方案能夠順利實(shí)施。
2 解決變電站智能化改造實(shí)施過程中存在問題的關(guān)鍵技術(shù)
2.1 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)先
普通變電站向智能化變電站的主要目的就是實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)全部信息的智能化,通過建立相關(guān)的數(shù)字化信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)智能控制設(shè)備的有序控制,達(dá)到變電站內(nèi)信息的共享,實(shí)現(xiàn)該目的的基礎(chǔ)就是網(wǎng)絡(luò)。在相關(guān)技術(shù)規(guī)范中,過程層網(wǎng)絡(luò)和站控層網(wǎng)絡(luò)提出的相關(guān)技術(shù)和質(zhì)量要求也體現(xiàn)了變電站智能化改造中網(wǎng)絡(luò)的重要性。因此,在普通變電站向智能化變電站轉(zhuǎn)化首先需要遵守的技術(shù)要點(diǎn)便是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先。
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先的實(shí)施需要解決的問題包括網(wǎng)絡(luò)硬件搭接和網(wǎng)絡(luò)配置問題。在網(wǎng)絡(luò)硬件搭接中需要注意的是網(wǎng)絡(luò)電線的連接,光纜的安置和二次電纜的敷設(shè)應(yīng)該同期進(jìn)行,這樣做的主要目的是保證纜線敷設(shè)技術(shù)的順利實(shí)施,保證施工工藝和保證網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先使變電站的智能化改造中的后續(xù)工作能夠順利的進(jìn)行。同時(shí)需要注意的是對(duì)于過程層網(wǎng)絡(luò)而言其結(jié)構(gòu)應(yīng)該采用星形結(jié)構(gòu);對(duì)于站控層,簡(jiǎn)陋層和過程層,在遵守VLAN配置圖,結(jié)合VLAN提供的IP地址分配方案的同時(shí),還需要根據(jù)所提供的物理設(shè)備的型號(hào)和連接端口的型號(hào)等連接。同時(shí)智能化技術(shù)是一種新興的技術(shù),不論是在相關(guān)技術(shù)資料還是實(shí)施技術(shù)都存在許多的不足之處,需要各個(gè)相關(guān)部門之間的共同努力,不斷完善相關(guān)設(shè)備和施工技術(shù)。在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先中,除了系統(tǒng)硬件的搭接外還包括裝置和系統(tǒng)配置之間的搭接。在該搭接工程中,主要運(yùn)用到CID,ICD,SSD,SCD文件。這幾種文件的關(guān)系和作用主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn):ICD文件是對(duì)IED單裝置能力的描述,類似于產(chǎn)品說明書;SSD文件則是對(duì)變電站一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及相關(guān)節(jié)點(diǎn)的描述;SCD文件主要由系統(tǒng)集成商完成,是對(duì)變電站內(nèi)所有IED文件的描述;SCD是最終保留和生成的文件,主要根據(jù)ICD和SSD文件生成;值得注意的是每一個(gè)IED文件都有一個(gè)CID文件。根據(jù)上述各文件之間的關(guān)系可以看出,ICD文件主要有配置工具合成,ICD和SSD文件主要由IED文件通過全站配置工具合成,根據(jù)SCD文件生成CID文件安裝到每一個(gè)裝置中,這樣就完成了裝置和系統(tǒng)配置之間的搭接。
2.2 避免設(shè)備安裝過程中設(shè)備位置之間沖突的技術(shù)關(guān)鍵
設(shè)備安裝工程中設(shè)備位置之間的沖突主要包括兩種情況:控制室屏位沖突和新舊一次設(shè)備之間的沖突。
變電站智能化改造是在遠(yuǎn)程終端更換基礎(chǔ)上進(jìn)行的,主要存在于新舊設(shè)備交替的過渡期或者共存期。在這個(gè)過程中,由于環(huán)境監(jiān)控設(shè)備,視頻監(jiān)控系統(tǒng),智能化改造新增設(shè)備,故障分析設(shè)備等導(dǎo)致屏位的增加使得主控制室內(nèi)的空間不足,不能夠滿足變電站智能化改造施工的施工空間要求。因此,為保證變電站智能化施工工藝和施工工序能夠順利進(jìn)行,可以采用搭建新的主控制室的方法,當(dāng)然,若施工條件和施工資金有限,可以采用按照電壓等級(jí)或者其他規(guī)定建立相對(duì)分散的保護(hù)室。
對(duì)于變電站智能化改造中新舊設(shè)備之間位置沖突的解決可以采用先拆除不用的舊設(shè)備并將其搬運(yùn)到指定堆放地點(diǎn)后制作新基礎(chǔ),安裝新設(shè)備。同時(shí),需要注意的是由于老設(shè)備大多較重為了保證供電站供電的可靠性,需要最大程度的縮短變電站停電時(shí)間,因此,在設(shè)備安裝完成后不會(huì)給二次設(shè)備留有充足的調(diào)試時(shí)間。同時(shí),對(duì)于不同的變電站二次設(shè)備的調(diào)試時(shí)間具有不同的要求,對(duì)于常規(guī)的變電站,可以根據(jù)需求按部就班的對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行供電調(diào)試,對(duì)于智能終端的一次性設(shè)備,需要采用如安裝智能匯控柜,易地調(diào)試等方式解決其調(diào)試工作不確定性較大的影響,以便盡早發(fā)現(xiàn)問題并采取有效的措施解決。
2.3 運(yùn)用電子互感器進(jìn)行預(yù)調(diào)試
在變電站智能化施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用電子互感器調(diào)試,由于電子互感器與變電站的相關(guān)保護(hù)設(shè)備,監(jiān)控設(shè)備,GOOSE網(wǎng)絡(luò)等之間需要運(yùn)用大量的光纜線進(jìn)行連接,在高壓情況下可能會(huì)出現(xiàn)連接錯(cuò)誤,光纜連接不良等等的錯(cuò)誤,調(diào)試工作量大等等的問題,由于變電站智能化改造又必須用到電子式互感器,因此,為減少現(xiàn)場(chǎng)施工工程量和電子式互感器的連接錯(cuò)誤,可以對(duì)電子式互感器進(jìn)行預(yù)調(diào)試,在此基礎(chǔ)上校核電子式互感器的敏感度,從而保證工程質(zhì)量。
3 結(jié)束語
變電站的智能化改造在實(shí)施過程中會(huì)遇到諸多的問題,因此,明確變電站智能化改造的施工關(guān)鍵和關(guān)鍵技術(shù),以及在施工過程中可能會(huì)遇到的問題并采取相應(yīng)的施工技術(shù)解決,才能夠保證工程施工工藝和施工工序的正確性,才能夠保障智能化變電站的安全性。
參考文獻(xiàn)
[1]趙剛.變電站智能化改造技術(shù)問題研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2014(5):95.
[2]楊鑫,馮正偉,何祥文.常規(guī)變電站智能化改造中母差改造的問題研究[J].電工技術(shù),2015(2):36-37+39.