摘 要：500kV智能變電站在整個電力系統(tǒng)中承擔(dān)著電力配送的重任，是電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)前自動化控制技術(shù)快速發(fā)展，500kV智能變電站中無人值班自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，極大地減少了電力人員的工作量，而且有效降低了人為操作失誤，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，因此應(yīng)加大對無人值班自動化控制技術(shù)在500kV智能變電站的應(yīng)用研究。本文分析了當(dāng)前500kV智能變電站無人值班自動化控制現(xiàn)狀，闡述了500kV智能變電站無人值班自動化控制技術(shù)應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：500kV智能變電站；無人值班；自動化控制技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.175

0 引言

近年來，我國電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，對于500kV智能變電站的調(diào)度控制提出了更高的要求。500kV智能變電站具有測量、監(jiān)測、計量、控制、保護(hù)、信息采集等功能，無人值班自動化控制技術(shù)的應(yīng)用通過集控中心對變電站各種電力設(shè)備遙視、遙信和遙感，進(jìn)行信息交流，極大地提高500kV智能變電站運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。

1 當(dāng)前500kV智能變電站無人值班自動化控制現(xiàn)狀

我國500kV智能變電站無人值班自動化控制發(fā)展起步較晚，當(dāng)前很多變電站中的一次設(shè)備無法達(dá)到無人化控制要求，例如，一次設(shè)備漏氣、漏油、誤動、拒動、機(jī)構(gòu)失靈、絕緣故障等[1]，嚴(yán)重影響了變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，甚至有些隔離開關(guān)的合閘不到位或者無法進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，必須進(jìn)行現(xiàn)場操作控制，通過自動化控制技術(shù)無法實現(xiàn)對一次設(shè)備的實時監(jiān)測。同時，傳統(tǒng)500kV變電站系統(tǒng)中的一些信息無法共享，自動化控制系統(tǒng)可靠性和可擴(kuò)展性差，一次設(shè)備之間無法進(jìn)行互操作。另外，變電站的定值區(qū)改變、保護(hù)投退等操作主要采用保護(hù)插把、硬壓板等方式，而這種方式不能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，必須集控中心工作人員向現(xiàn)場值班人員發(fā)出指令，值班人員根據(jù)指令對保護(hù)壓板進(jìn)行投退，這個過程耗費(fèi)大量的精力和時間。結(jié)合我國500kV智能變電站發(fā)展情況，想要真正實現(xiàn)無人值班自動化控制，還需要積極優(yōu)化和完善相關(guān)設(shè)備技術(shù)。

2 500kV智能變電站無人值班自動化控制技術(shù)應(yīng)用

2.1 智能化一次設(shè)備

（1）智能一次開關(guān)設(shè)備。500kV智能變電站應(yīng)盡量應(yīng)用智能一次設(shè)備，智能組件裝置安裝在智能組件柜體中，實現(xiàn)報警信號、各種指示、閉鎖功能、間隔連鎖、地刀操作、隔離開關(guān)、斷路器等數(shù)字化傳輸，實現(xiàn)一次設(shè)備的信息通信、閉鎖、連鎖和操作控制，實現(xiàn)智能化的控制開關(guān)設(shè)備。智能組裝裝置可以實現(xiàn)一次設(shè)備和二次設(shè)備的有效融合，降低成本，簡化變電站現(xiàn)場接線。

（2）電子式互感器。電子式互感器是500kV智能變電站的重要設(shè)備，其具有動態(tài)范圍大、測量頻帶寬、抗電磁干擾能力強(qiáng)、絕緣性能好等特點，其改變了二次設(shè)備和一次設(shè)備之間的通信方式，通過電子互感器配合現(xiàn)場總線技術(shù)，在500kV智能變電站中形成多個點對點通信方式，替換了傳統(tǒng)二次電纜線，有效簡化了二次接線。

（3）智能變壓器。根據(jù)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、免檢修、少維護(hù)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定原則，選擇的智能變壓器應(yīng)集成智能控制、狀態(tài)監(jiān)測等功能，從而實現(xiàn)變壓器設(shè)備的智能化控制和監(jiān)測。

2.2 智能變電站自動化系統(tǒng)

500kV智能變電站的無人值班自動化控制需要構(gòu)建可靠性高、穩(wěn)定性好、能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程操作和監(jiān)視的自動化監(jiān)控系統(tǒng)。該自動化監(jiān)控系統(tǒng)基于IEC61850通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，包含過程層、間隔層和站控層，層次之間和各個層次內(nèi)部通過網(wǎng)絡(luò)通信，實現(xiàn)變電站信息的共享，有效簡化了設(shè)備配置。同時，智能變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)通過光纜和通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)字化數(shù)據(jù)傳輸，通過通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)二次設(shè)備的信息交換，邏輯功能模塊代替?zhèn)鹘y(tǒng)功能裝置，由光纜替代電纜，可以極大地提高信號傳輸穩(wěn)定性和采樣精度，簡化自動化系統(tǒng)二次接線，節(jié)省維護(hù)工作量和一次投資費(fèi)用。

2.3 保護(hù)配置

500kV智能變電站基于IEC61850通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，利用數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，接入過程層和站控層的以太網(wǎng)，以GOOSE報文方式，開出或者開入開關(guān)量，并且繼電保護(hù)裝置支持IEC61850通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可以遠(yuǎn)程切換保護(hù)定值區(qū)和遠(yuǎn)方投退軟壓板[2]，實現(xiàn)500kV智能變電站保護(hù)裝置的無人值班化運(yùn)行。

2.4 全站設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)

為了達(dá)到無人值班自動化控制技術(shù)要求，通過500kV智能變電站的全站設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)，利用參量采集傳感器或者智能組件裝置采集變電站系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，以網(wǎng)口或者RS-485串口將數(shù)據(jù)信息傳遞到在線監(jiān)測系統(tǒng)。智能變電站中的一次設(shè)備、二次設(shè)備可以進(jìn)行在線故障診斷，為變電站設(shè)備的運(yùn)行優(yōu)化管理奠定良好基礎(chǔ)，從而實現(xiàn)從調(diào)度中心或者遠(yuǎn)方集控分析智能變電站系統(tǒng)數(shù)據(jù)的監(jiān)測結(jié)果，結(jié)合故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，預(yù)測設(shè)備異常，判斷設(shè)備故障，做好預(yù)防性維護(hù)檢修，減少500kV智能變電站運(yùn)行成本，實現(xiàn)無人值班的自動化控制。

2.5 狀態(tài)檢修專家系統(tǒng)

狀態(tài)檢修專家系統(tǒng)主要基于500kV智能變電站的運(yùn)行狀況，可以進(jìn)行缺陷檢修，通過提取和錄入變電站設(shè)備的在線數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、預(yù)防性試驗數(shù)據(jù)等[3]，進(jìn)行對比分析，得出500kV智能變電站設(shè)備的健康評估、診斷報告和狀態(tài)報告。同時，狀態(tài)檢修專家系統(tǒng)的報表輸出刮泥可以滿足實際的管理需求，生成多種符合要求的報表，綜合管理輸變電設(shè)備的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、預(yù)防性實驗數(shù)據(jù)、臺賬數(shù)據(jù)等，科學(xué)評估變電站設(shè)備狀態(tài)，分析和判斷設(shè)備是否存在異常，結(jié)合設(shè)備診斷結(jié)果，調(diào)整變電站設(shè)備檢修計劃，減少維護(hù)檢修工作量和費(fèi)用，為500kV智能變電站的無人值班自動化控制提供有利條件。

3 結(jié)束語

隨著自動化控制技術(shù)的快速發(fā)展，500kV智能變電站想要真正實現(xiàn)無人值班自動化控制，必須了解當(dāng)前500kV變電站自動化控制存在的不足，通過智能化的一次設(shè)備、自動化系統(tǒng)、保護(hù)配置、在線監(jiān)控系統(tǒng)、狀態(tài)檢修專家系統(tǒng)等，應(yīng)用數(shù)字化和信息化信息技術(shù)，滿足變電站無人值班自動化控制技術(shù)要求，推動500kV智能變電站的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬龍.500kV變電站無人值班綜合自動化控制系統(tǒng)改造研究[D].山東大學(xué)，2006.

[2]林康榮.500kV香山變電站無人值班改造及相關(guān)技術(shù)的研究[D].華南理工大學(xué)，2013.

[3]楊衛(wèi)星.智能變電站技術(shù)方案研究[D].浙江大學(xué)，2011.

作者簡介：劉魯峰（1987-），男，山東青島人，本科，研究方向：變電運(yùn)維。endprint