楊祺慧 李濟(jì)民

【摘 要】智能化是變電站主要發(fā)展方向，同時(shí)，也是保障變電站安全運(yùn)行的重要條件。當(dāng)前，我國(guó)進(jìn)一步加大變電站改造力度，國(guó)家相繼出臺(tái)了國(guó)家電網(wǎng)智能化總規(guī)劃，為實(shí)現(xiàn)智能化變電站提供了理論基礎(chǔ)。文章將以500kV變電站智能化改造必要性和改造原則為切入點(diǎn)，對(duì)智能變電站改造關(guān)鍵技術(shù)和具有方法進(jìn)行分析，以期為相關(guān)工作人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】500kV變電站；智能化；必要性；現(xiàn)狀；關(guān)鍵技術(shù)

智能變電站作為建設(shè)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)和保障，實(shí)現(xiàn)變電站智能化，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電到用戶雙向信息交流。當(dāng)前，數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)化控制技術(shù)等逐漸成熟，并廣泛應(yīng)用于電力建設(shè)中。實(shí)現(xiàn)變電站智能化為電網(wǎng)智能化建設(shè)提供了技術(shù)支持和保障。為了不斷適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，將變電站進(jìn)行智能化升級(jí)改造勢(shì)在必行，改造后的變電站能夠?qū)崿F(xiàn)提升運(yùn)行效率、優(yōu)化資源配置、降低運(yùn)維成本的目的。

一、500kV變電站智能化改造的必要性

隨著科學(xué)技術(shù)地發(fā)展，新型傳感器、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等廣泛應(yīng)用于變電站系統(tǒng)中，在很大程度上，推動(dòng)了變電站智能化發(fā)展。但是，由于一些管理人員不了解新型技術(shù)，沒(méi)有經(jīng)過(guò)專業(yè)技能訓(xùn)練，在智能化系統(tǒng)應(yīng)用和設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常是按照自身需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，導(dǎo)致總系統(tǒng)和各個(gè)子系統(tǒng)之間關(guān)聯(lián)性較差，尤其是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，很多子系統(tǒng)都是獨(dú)立存在的，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一，各個(gè)通信接口之間缺少一致性，想要真正實(shí)現(xiàn)信息資源共享，難度較大，這在某種程度上會(huì)導(dǎo)致信息采集失?。坏诙?jīng)改造后系統(tǒng)依然依賴者原有通信協(xié)議，后期系統(tǒng)維護(hù)難度較大。因此，實(shí)現(xiàn)500kV變電站智能化改造，將通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)引入其中，靈活運(yùn)用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，大大提高了變現(xiàn)站的相互操作性、靈活性、快捷性，故而，500kV變電站智能化改造對(duì)時(shí)代發(fā)展具有重要意義。

二、500kV變電站智能化改造原則

500kV變電站智能化改造必須要遵循以下基本原則：第一，遵循電力行業(yè)和社會(huì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，變電站智能化改造要具有一定的發(fā)展性，并充分考慮改造后系統(tǒng)、設(shè)備的兼容性；第二，從設(shè)備全生命周期出發(fā)進(jìn)行變電站智能化改造，有效避免變電站智能化改造中產(chǎn)生的不必要的破壞；第三，技術(shù)人員的設(shè)計(jì)原則一定要向典型化設(shè)計(jì)靠攏，加強(qiáng)設(shè)備配置和主接線等優(yōu)化；第四，全面考慮500kV變電站智能化改造中系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)制造、系統(tǒng)配置、系統(tǒng)安裝、系統(tǒng)運(yùn)行、系統(tǒng)維護(hù)等環(huán)節(jié)；第五，結(jié)合節(jié)約清廉的思想進(jìn)行改造，充分考慮選用設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性和可靠性；第六，將實(shí)現(xiàn)供電質(zhì)量、延長(zhǎng)壽命周期以及企業(yè)的利益最大化，作為改造核心原則。

三、500kV變電站智能化改造關(guān)鍵技術(shù)及方法

（一）變壓器智能組件技術(shù)

一次設(shè)備智能化改造的重要特征是智能組件作為變電站設(shè)備層的關(guān)鍵設(shè)備，主要有變壓器冷卻系統(tǒng)匯控柜、有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)控制器、短路控制箱等。智能組件就是可以實(shí)現(xiàn)集成、分散、內(nèi)置、外置等任意組合的靈活設(shè)備。

變電器主要通過(guò)主、子智能電子設(shè)備，采集、處理設(shè)備狀態(tài)信息。主LED設(shè)備主要是對(duì)一次設(shè)備故障進(jìn)行診斷和分析，根據(jù)各智能檢測(cè)組件的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，主LED的功能相當(dāng)于前置服務(wù)器，被安置在智能匯控柜中。變壓器智能組件關(guān)鍵技術(shù)如下：第一，同步監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)多種狀態(tài)量實(shí)時(shí)同步監(jiān)測(cè)，如微水監(jiān)測(cè)、鐵芯電流監(jiān)測(cè)、油溫監(jiān)測(cè)、有載開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)、工況信息等；第二，過(guò)載能力評(píng)判，主LED結(jié)合環(huán)境溫度、油溫、負(fù)荷等情況，完成對(duì)變壓器過(guò)載能力的估算，建立變壓器負(fù)荷動(dòng)態(tài)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；第三，設(shè)備壽命評(píng)估，主要通過(guò)對(duì)頂層油溫、環(huán)境溫度、負(fù)荷等情況進(jìn)行設(shè)備絕緣老化與壽命進(jìn)行評(píng)估，通過(guò)智能組件對(duì)溫度的監(jiān)測(cè)，計(jì)算絕緣老化率。

（二）故障警告和分析技術(shù)

變電站運(yùn)行中設(shè)備比較多，在發(fā)生故障時(shí)，如果依靠人工的方式進(jìn)行檢測(cè)，其效率比較低，依靠現(xiàn)代智能化故障警告和分析技術(shù)，能夠幫助工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。故障分析系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)單一事件、關(guān)聯(lián)事件等智能化推理，單一事件的推理主要是對(duì)每條警告信息進(jìn)行推理，并對(duì)警告信息進(jìn)行分析，給處發(fā)生故障的原因和處理措施；關(guān)聯(lián)事件是對(duì)多個(gè)事件進(jìn)行分析和判斷，最終給出一個(gè)綜合性處理措施。故障智能分析能夠?qū)收系念愋?、發(fā)生的條件等進(jìn)行分析，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行方式、接線方式、運(yùn)行狀態(tài)等因素進(jìn)行綜合性判斷，從而給出故障的相關(guān)信息以及解決方法。

（三）建立一體化信息平臺(tái)

基于500kV變電站的現(xiàn)狀來(lái)看，一體化信息平臺(tái)地建立，是實(shí)現(xiàn)500kV變電站智能化改造的基礎(chǔ)。一體化信息平臺(tái)地建立，操作人員可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作或者監(jiān)控后臺(tái)操作，并通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控對(duì)變電站的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行全面、及時(shí)地了解。同時(shí)，一體化信息平臺(tái)還能通過(guò)遙測(cè)的方式采集數(shù)據(jù)信息。此外，標(biāo)準(zhǔn)化、一體化和規(guī)范化各個(gè)子系統(tǒng)地管理，可以實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控，最重要的是，建立一體化信息平臺(tái)的，可以讓變電站成功轉(zhuǎn)型為智能變電站。采用計(jì)算機(jī)檢測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站順序控制功能，進(jìn)而使500kV變電站的改造能夠朝著自動(dòng)化和數(shù)字化的方向發(fā)展。

（四）應(yīng)用功能智能化

電路或變電站改造是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，加大變電站智能化開(kāi)發(fā)和研究，對(duì)實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)具有重要意義。實(shí)現(xiàn)應(yīng)用功能智能化，可以在通信規(guī)范建設(shè)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)500kV變電站內(nèi)部電氣設(shè)備信息共享，進(jìn)而現(xiàn)代化變電站。例如，網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備、電子式的互感器與智能化的開(kāi)關(guān)，分層次的建設(shè)智能化變電站。此外，在一體化信息平臺(tái)上，對(duì)500kV變電站實(shí)行智能調(diào)度、智能化操作與智能化調(diào)控，進(jìn)一步優(yōu)化應(yīng)用功能。

（五）輔助功能智能化

500kV變電站改造過(guò)程中，必須確保各項(xiàng)輔助性功能智能化，也就是要按照實(shí)際需要，構(gòu)建智能化巡視體系，例如，配置斷路器保護(hù)裝置、實(shí)現(xiàn)測(cè)量、保護(hù)與監(jiān)控一體化。此外，還要根據(jù)系統(tǒng)的需要配置分段、總路，認(rèn)真測(cè)試變電站戶外溫度、火警、空調(diào)等運(yùn)行情況，給無(wú)人值班與智能化巡視創(chuàng)造條件。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，變電站智能化建設(shè)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化的基礎(chǔ)，以500kV變電站為例，實(shí)現(xiàn)變電站智能化改造，能夠?qū)崿F(xiàn)資源優(yōu)化配置，提高運(yùn)行效率，降低運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本。500kV變電站智能化改造是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，需要相關(guān)人員進(jìn)一步深入探索系統(tǒng)的兼容性、穩(wěn)定性及可靠性改造技術(shù)和方法，總結(jié)出一套符合社會(huì)發(fā)展需要的、資源利用效率高、改造成本低的改造方案，實(shí)現(xiàn)500kV變電站智能化改造，進(jìn)一步推進(jìn)電網(wǎng)智能化改造。

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