國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司池州供電公司 周明恩 劉根寶

智能變電站技術(shù)應(yīng)用研究

國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司池州供電公司 周明恩 劉根寶

作為現(xiàn)代電網(wǎng)中極為重要的電力設(shè)備，變電站一直都是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中必不可少的重要組成設(shè)備，同時(shí)也連接著國(guó)家電力系統(tǒng)與用戶，是二者之間相互聯(lián)系的重要紐帶。隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，對(duì)電力的需求也是與日俱增，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展發(fā)生了巨大的變化。特別是在現(xiàn)代信息科技發(fā)展的推動(dòng)下，促使智能變電站技術(shù)的產(chǎn)生，并得到了廣泛的應(yīng)用，極大的促進(jìn)了國(guó)家電網(wǎng)電力實(shí)業(yè)的發(fā)展。

智能變電站；技術(shù)；研究

作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)中一項(xiàng)新技術(shù)，智能變電站最大的特征就是“智能化”，面對(duì)當(dāng)下高效率和低能耗的基本政策，電力部門要堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀這一基本國(guó)策，同時(shí)也要為建設(shè)節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的基本發(fā)展要求。為了保證電力系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行并保障運(yùn)行安全和穩(wěn)定，是電力系統(tǒng)能夠?yàn)樯鐣?huì)發(fā)展提供穩(wěn)定可靠持久的動(dòng)力來(lái)源，智能變電站技術(shù)發(fā)揮了巨大的作用。伴隨著現(xiàn)代社會(huì)的高速發(fā)展，智能變電站技術(shù)的運(yùn)用極大的滿足了現(xiàn)代社會(huì)對(duì)于電力能源的需求。

1.智能變電站技術(shù)的基本概念

關(guān)于什么是智能變電站，國(guó)家電網(wǎng)通過(guò)頒布《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》對(duì)其進(jìn)行了解釋：智能變電站指的是通過(guò)使用技術(shù)先進(jìn)可靠、節(jié)能環(huán)保且集成化程度高的智能化設(shè)備，使整個(gè)變電站實(shí)現(xiàn)信息平臺(tái)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化，提高了變電站在信息處理上的工作效率，通過(guò)高速運(yùn)行的互聯(lián)網(wǎng)信息通信平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，并自動(dòng)完成信息的收集、控制、保護(hù)以及計(jì)算等功能，同時(shí)通過(guò)對(duì)實(shí)際需要進(jìn)行電網(wǎng)自動(dòng)控制、調(diào)節(jié)以及在線輔助分析、互相協(xié)同等一些高級(jí)功能的運(yùn)用，使變電站能夠更好地和鄰近變電站、控制中心以及調(diào)度中心等部門進(jìn)行互動(dòng)[1]。

2.現(xiàn)代智能變電站的功能

第一，智能變電站的基本功能。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，智能變電站承擔(dān)著所處區(qū)域的電力集中控制責(zé)任，主要對(duì)電力調(diào)度控制中心、運(yùn)行維護(hù)中心以及本地電力監(jiān)控中心進(jìn)行遙控和調(diào)度的控制發(fā)出指令，同時(shí)智能變電站也可以根據(jù)實(shí)際監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視到的變電站工作信息，對(duì)全站的運(yùn)行信息進(jìn)行安全校對(duì)，自動(dòng)完成對(duì)變電站的運(yùn)行控制工作。智能變電站可以通過(guò)對(duì)整個(gè)變電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)和工作信息進(jìn)行分析和處理，使在線監(jiān)測(cè)電力能源質(zhì)質(zhì)量得以成為現(xiàn)實(shí)，保證了對(duì)電力能源質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估、治理、電力調(diào)度和電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)所需數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和可靠性。配置便捷的智能變電站可以更好地進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)配置、運(yùn)行監(jiān)督和電力系統(tǒng)維護(hù)工作，并且具有在對(duì)所有的互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的工作運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控和警告功能，以及在防止病毒傳播和進(jìn)行嵌入式防御能力[2]。智能變電站技術(shù)的運(yùn)用可以更加徹底的實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)變電站的控制，能有效降低由于電氣錯(cuò)誤操作閉鎖裝置而導(dǎo)致的損失，通過(guò)對(duì)變電站的一次、二次設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改造，使得變電站能夠更好地對(duì)斷路器、刀閘等處在不同位置的一次設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了一次設(shè)備在通電、斷電、接地三種工作狀態(tài)的拓?fù)渥兓?jì)算，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)防止錯(cuò)誤操作。

第二，智能變電站通過(guò)收集主要的變壓器、開關(guān)以及刀閘等設(shè)備的工作狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)備工作狀況的可視化，并將這種可視化狀態(tài)進(jìn)行展示，同時(shí)向上級(jí)調(diào)度控制系統(tǒng)傳遞本站設(shè)備的工作狀況，可以隨時(shí)對(duì)變電站中的一次設(shè)備進(jìn)行工作狀態(tài)監(jiān)視，保證了對(duì)變電站進(jìn)行全壽命周管理工作能夠得到可靠地基本信息。智能變電站技術(shù)通過(guò)對(duì)整個(gè)變電站進(jìn)行故障信息分析，使變電站在故障和報(bào)警信息的分類過(guò)濾保存得以實(shí)現(xiàn)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)變電站進(jìn)行工作狀態(tài)的在線分析和管理。智能變電站技術(shù)在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過(guò)收集各個(gè)工作狀態(tài)信息，為值員工提供自動(dòng)調(diào)度運(yùn)行出現(xiàn)的故障分析報(bào)告并提供完善的故障解決方案，方便工作人員能夠以較快的速度對(duì)故障發(fā)生的原因進(jìn)行分析并及時(shí)實(shí)施相應(yīng)措施。同時(shí)通過(guò)對(duì)變電站設(shè)備故障信息進(jìn)行全面的分析和決策，將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息直接提供給人工數(shù)據(jù)分析部門，并對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的故障信息數(shù)據(jù)源進(jìn)行分析和判斷，通過(guò)以簡(jiǎn)明的可視化圖像向人們展示系統(tǒng)對(duì)故障的分析結(jié)果。智能變電站通過(guò)對(duì)變電站的信息進(jìn)行收集、處理和做出判斷，滿足變電站的區(qū)域電力調(diào)度工作，使變電站中各個(gè)裝置之間進(jìn)行協(xié)調(diào)工作得以實(shí)現(xiàn)，以滿足不同運(yùn)行情況的需要。智能變電站技術(shù)通過(guò)對(duì)變電站的實(shí)際工作情況進(jìn)行分析，使用科學(xué)的數(shù)理算法并結(jié)合其他手段，使電網(wǎng)的調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全且經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，并保證了變電站的控制功能得到優(yōu)化。

3.智能變電站應(yīng)用中的核心技術(shù)

第一，互聯(lián)網(wǎng)信息化。通過(guò)對(duì)智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行開放式分層設(shè)計(jì)，使整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)的形成，即整個(gè)變電站在數(shù)據(jù)發(fā)送和接受方面實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、信息化和智能化[3]。變電站控制層次設(shè)備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接著全站各層次的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并通過(guò)MMS、GOOSE 層次進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)共同運(yùn)行，使變電站控制層與下屬各層設(shè)備之間的信息實(shí)現(xiàn)及時(shí)的交換和共享。在對(duì)過(guò)程層與間隔層以及過(guò)程設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)連接，互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的選擇要對(duì)互聯(lián)網(wǎng)傳輸速度和效率進(jìn)行綜合考慮，以保證繼電保護(hù)的速度和可靠性要求能夠得到有效保障，使間隔層與過(guò)程層次工作設(shè)備之間信息交換和共享能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行得以成為現(xiàn)實(shí)。變電站控制層設(shè)備在智能變電站技術(shù)的幫助下，可以通過(guò)變電站的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系到上級(jí)調(diào)度主站的電力調(diào)度系統(tǒng)，使各個(gè)下層變電站能夠及時(shí)上傳相關(guān)電力數(shù)據(jù)信息。

第二，智能變電站技術(shù)的應(yīng)用使原來(lái)許多電網(wǎng)系統(tǒng)功能分散的情況得以實(shí)現(xiàn)高度集成，電網(wǎng)功能的集成化使智能變電站技術(shù)的最大特點(diǎn)。集成化五防涵蓋了傳統(tǒng)五防系統(tǒng)的全部功能，且配置靈活，既可以單獨(dú)配置，也可以與其他裝置集成配置，集成化五防技術(shù)作為智能變電站中監(jiān)控系統(tǒng)的高級(jí)功能，其已經(jīng)省去了傳統(tǒng)五防系統(tǒng)的圖像與數(shù)據(jù)的對(duì)照環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠。智能變電站技術(shù)也使IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的控制順序?qū)崿F(xiàn)了集成化，通過(guò)順序控制技術(shù)使操作過(guò)程程序化，可以更好地對(duì)防誤邏輯進(jìn)行分析和檢查，并通過(guò)進(jìn)行軟壓板的投退以和定值區(qū)間的切換，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和保護(hù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的集成化，同時(shí)也使監(jiān)視控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與自變電站故障信息系統(tǒng)的集成化，并運(yùn)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的IEC61850 規(guī)范與整個(gè)變電站的二次設(shè)備建立信息通信，保證IEC61850方式與故障信息處理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息共享。

作為現(xiàn)代電網(wǎng)中極為重要的電力設(shè)備，變電站一直都是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中必不可少的重要組成設(shè)備，同時(shí)也連接著國(guó)家電力系統(tǒng)與用戶，是二者之間相互聯(lián)系的重要紐帶。隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，對(duì)電力的需求也是與日俱增，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展發(fā)生了巨大的變化。綜上所述，在對(duì)智能變電站技術(shù)進(jìn)行具體的規(guī)劃建設(shè)時(shí)，施工單位結(jié)合實(shí)際情況，制定出周密的施工計(jì)劃，同時(shí)要針對(duì)特殊情況做出相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，以便對(duì)各種緊急狀況能夠做出及時(shí)的反應(yīng)，保證智能變電站能的施工作業(yè)能夠順利進(jìn)行，并為工程提供有效的施工建設(shè)措施，合理利用新技術(shù)和新材料，保證智能變電站的施工建設(shè)能夠達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)我們也可以通過(guò)上文的論述中看出，智能變電站技術(shù)的應(yīng)用及其廣泛，當(dāng)前的智能變電站技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了二次電纜的數(shù)據(jù)傳輸功能，但這并不表示智能變電站技術(shù)的發(fā)展終止，這也說(shuō)明了我們對(duì)智能變電站技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用方面的不成熟。隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力資源的需求與日俱增，科技的分速發(fā)展，推動(dòng)著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，使得智能變電站技術(shù)日益成熟和完善，將為社會(huì)的發(fā)展提供持久可靠的動(dòng)力來(lái)演。

[1]苗新軍,王鋒,魏勇,馬晨曦. 智能變電站技術(shù)應(yīng)用研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2015,2(04):89-90+93.

[2]卜少明.智能變電站關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用與研究[J].電工文摘,2016,1(03):8-10.

[3]門強(qiáng). 智能變電站技術(shù)及應(yīng)用研究[J].科技廣場(chǎng),2015,1(10):72-75.