羅平

摘 要：現(xiàn)階段，電網(wǎng)日益智能化，為社會(huì)生產(chǎn)和人們生活提供了極大的便利。在智能電網(wǎng)中，變電站是必不可少的重要組成部分，它對(duì)保證整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性有非常重要的意義。簡要探討了智能變電站的建設(shè)情況，尤其是變電站二次技術(shù)和RTDS仿真系統(tǒng)發(fā)揮的作用，以保證變電站二次技術(shù)的使用安全。這項(xiàng)研究對(duì)促進(jìn)電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；變電站；二次技術(shù)；RTDS仿真系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.115

電力系統(tǒng)是必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施之一，它承擔(dān)著為廣大用戶供應(yīng)能源的重責(zé)。所謂“智能電網(wǎng)”，是在數(shù)字信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)上建立起來的新型電網(wǎng)。在政府的支持下，電力系統(tǒng)不斷引入新技術(shù)、新方法、新理念，實(shí)現(xiàn)了智能電網(wǎng)的全面覆蓋。這對(duì)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性有非常重要的意義。

1 變電站二次技術(shù)需求

在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，智能電網(wǎng)是先進(jìn)的電力系統(tǒng)技術(shù)之一。其總體架構(gòu)主要包括一次設(shè)備、二次設(shè)備、超導(dǎo)系統(tǒng)和智能電力系統(tǒng)4個(gè)部分。

1.1 以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)化為基準(zhǔn)

從傳統(tǒng)的角度講，變電站的建設(shè)應(yīng)該以一次主設(shè)備為配置依據(jù)，與一次主設(shè)備間隔配置，從而建立繼電保護(hù)系統(tǒng)、安裝自動(dòng)化電力設(shè)備，不斷完善狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。隨著電力技術(shù)的進(jìn)步，電網(wǎng)不斷朝著智能化的方向發(fā)展，IEC61850也逐漸成為了智能電網(wǎng)的執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施實(shí)現(xiàn)了二次設(shè)備的科學(xué)建模和通信信息的交互，實(shí)現(xiàn)了變電站內(nèi)部信息的統(tǒng)一交互，促進(jìn)了二次設(shè)備的融合發(fā)展。隨著二次設(shè)備的融合，以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)的智能電網(wǎng)應(yīng)用加速了單個(gè)保護(hù)裝置或測(cè)控單元的合并使用，為智能電網(wǎng)的安全運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.2 建立在局域網(wǎng)內(nèi)的功能分布與重構(gòu)

在日常工作中，現(xiàn)有變電站將以太網(wǎng)通信方式用于電網(wǎng)建設(shè)中，以實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)，處理內(nèi)部故障信息，并借助以太網(wǎng)技術(shù)促進(jìn)變電站應(yīng)用需求的實(shí)現(xiàn)，完善通用交換機(jī)的功能分布。基于以太網(wǎng)的電力系統(tǒng)是以100 M網(wǎng)絡(luò)建立交換機(jī)，并建立完善的數(shù)字化變電站。因此，更加需要依靠IEC61850-9-2標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)采樣值傳輸技術(shù)，利用寬帶計(jì)算確保變電站的應(yīng)用需求。目前，變電站的建設(shè)越來越先進(jìn)，交換機(jī)的價(jià)格也在不斷降低，應(yīng)用范圍也越來越廣，而變電站通信的以太網(wǎng)架構(gòu)也更加完善。智能電網(wǎng)用以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)變化功能的分布，符合現(xiàn)代電網(wǎng)通信架構(gòu)分布，為電網(wǎng)通信智能化重構(gòu)奠定了基礎(chǔ)，對(duì)降低智能電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)營成本有非常重要的意義。在建設(shè)過程中，數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)用對(duì)數(shù)字化變電站的建設(shè)提出了更高的要求。這不僅需要實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的智能化，還需要實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備的小型化和網(wǎng)絡(luò)化，以不斷提高電力設(shè)備的自我診斷和愈合能力，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能保護(hù)。

1.3 依賴于電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)的變電站功能提升

隨著數(shù)字化技術(shù)的成熟，其應(yīng)用范圍越來越廣，無人值守變電站和集控中心不斷出現(xiàn)，而且應(yīng)用數(shù)字化、智能化技術(shù)可以不斷完善驅(qū)動(dòng)調(diào)度端FMS系統(tǒng)。目前，F(xiàn)MS系統(tǒng)將更多的功能應(yīng)用于圖像、模型等數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和重復(fù)利用中，推動(dòng)了對(duì)整個(gè)電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的解析和研究，并建立健全保障系統(tǒng)，保證電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行效果，從而自動(dòng)監(jiān)控和識(shí)別電網(wǎng)運(yùn)行中的故障。

IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施有助于電網(wǎng)建模，實(shí)現(xiàn)信息交互，但是，卻很難解決電力系統(tǒng)中信息維護(hù)功效的現(xiàn)有缺陷。因此，還需要應(yīng)用其他先進(jìn)技術(shù)，尤其是AGENT技術(shù)。所謂“AGENT技術(shù)”，主要是指分布式人工智能，它是通過模擬人類行為和關(guān)系，運(yùn)用一定的智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)自主運(yùn)行，并為人們提供相應(yīng)的服務(wù)。

2 智能變電站RTDS仿真系統(tǒng)的作用

在智能電網(wǎng)中，RTD實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)被廣泛運(yùn)用。RTD實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)主要用于二次設(shè)備中。在測(cè)試二次設(shè)備時(shí)，RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真測(cè)試系統(tǒng)工作需要分3個(gè)部分進(jìn)行，即設(shè)備模型測(cè)試、數(shù)字化測(cè)試、功能技術(shù)測(cè)試。

2.1 設(shè)備模型的測(cè)試

隨著技術(shù)的進(jìn)步，新型電網(wǎng)日趨完善，尤其是電流限制器等設(shè)備更加需要精確的測(cè)試。為了保證實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)的測(cè)試功能，必須不斷完善模型建立過程，確保其近似度。同時(shí)，在新設(shè)備的試驗(yàn)中，必須要驗(yàn)證設(shè)備保護(hù)原理，加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的防護(hù)。

2.2 數(shù)字化測(cè)試

在數(shù)字化變電站中，二次設(shè)備的存在使得電網(wǎng)功能不斷分化，分工更加精細(xì)。因此，在工作過程中，需要不斷改善試驗(yàn)輸入和輸出，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)接口卡，逐漸取代傳統(tǒng)測(cè)試模式，并在電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)行全面的數(shù)字化技術(shù)測(cè)試模式。

2.3 功能技術(shù)測(cè)試

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，很多二次設(shè)備的性能也在不斷提升，這對(duì)相關(guān)測(cè)試結(jié)果有非常重要的意義。主機(jī)保護(hù)功能、測(cè)試系統(tǒng)控制功能的實(shí)現(xiàn)都需要借助仿真測(cè)試系統(tǒng)完成，而實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)在相關(guān)測(cè)試中也要實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能變化。

3 結(jié)束語

目前，電網(wǎng)的發(fā)展速度與人們對(duì)電能的需求不吻合，但是，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們?cè)谏a(chǎn)和生活中對(duì)電能的依賴程度在不斷加深，因此，電網(wǎng)的現(xiàn)代化建設(shè)是非常重要的。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，電網(wǎng)的數(shù)字化、智能化和現(xiàn)代化已經(jīng)成為了社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著電網(wǎng)二次設(shè)備的發(fā)展，RTDS測(cè)試系統(tǒng)的作用更加突顯，它在電網(wǎng)二次設(shè)備動(dòng)模試驗(yàn)檢測(cè)中也越來越重要。雖然電網(wǎng)的發(fā)展速度越來越快，變電站技術(shù)在不斷更新，尤其是二次設(shè)備技術(shù)，但是，相關(guān)工作仍然任重而道遠(yuǎn)，需要工作人員不斷努力，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。

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〔編輯：白潔〕