黃作彪

摘要：智能化變電站和傳統(tǒng)變電站不同，它運(yùn)用高度集成化的設(shè)備，運(yùn)用先進(jìn)的自動(dòng)化、信息化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)將一個(gè)區(qū)域內(nèi)的變電站互相連接，信息互聯(lián)從而達(dá)到站域交互。就單個(gè)變電站而言，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)收集、信息傳遞和一定程度上的數(shù)據(jù)處理能力。智能變電站因?yàn)榫邆溥@些傳統(tǒng)變電站所不具備的優(yōu)勢(shì)和功能，因此，它可以大幅度提高變電站的運(yùn)行效率，節(jié)約成本，提高變電站系統(tǒng)的安全性和可靠性。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù);智能變電站;應(yīng)用

1智能變電站的技術(shù)特點(diǎn)

傳統(tǒng)變電站內(nèi)采用的都是一些常規(guī)設(shè)備，信號(hào)的采集、傳輸、控制需要使用數(shù)量龐大的二次電纜，成本高，接線復(fù)雜，不但信息數(shù)據(jù)采集煩瑣，而且信息對(duì)象沒(méi)有統(tǒng)一建模，裝置之間也沒(méi)有搭建信息通信平臺(tái)，各子系統(tǒng)之間采集的數(shù)據(jù)、功能配置可能重復(fù)而造成浪費(fèi)。二次電纜的大量使用也不利于提高系統(tǒng)的可靠性，且易對(duì)通信系統(tǒng)造成干擾。

相對(duì)于傳統(tǒng)變電站，智能變電站在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了創(chuàng)新：

（1）不再對(duì)傳統(tǒng)的一、二次電氣設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格明確的劃分，“智能設(shè)備”在完成傳輸、分配電能的任務(wù)的同時(shí)還具備了測(cè)量、保護(hù)、控制等一系列在傳統(tǒng)變電站中由二次設(shè)備完成的功能。傳統(tǒng)的二次設(shè)備的功能整合在智能設(shè)備中并以智能組件的形式體現(xiàn)出來(lái)。換句話說(shuō)智能設(shè)備就是一次設(shè)備與智能組件的有機(jī)結(jié)合。智能組件可能具有一個(gè)功能單元，也可能是多個(gè)，比如RCS測(cè)控、RCS保護(hù)、PMU、MU或是一些其他的IED（IntelligentElectricDevice）。當(dāng)然也可能是多個(gè)裝置的組合，如屏柜、GIS智能匯控柜等。

（2）傳統(tǒng)變電站只有兩層結(jié)構(gòu)，站控層和間隔層。而智能變電站創(chuàng)新性的增加了過(guò)程層，通過(guò)過(guò)程層完成對(duì)運(yùn)行電網(wǎng)中各電氣量（電壓、頻率波形等）的采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)各主要電氣設(shè)備的保護(hù)式監(jiān)測(cè)，如高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備或是變壓器的溫度、壓力、絕緣等。過(guò)程層設(shè)備還能夠接收并完成站控層主機(jī)或是間隔層設(shè)備發(fā)來(lái)的控制指令，實(shí)現(xiàn)遙控、遙調(diào)等功能。智能變電站站控層功能包括站域保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、對(duì)時(shí)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)、SCADA、PDC、操作閉鎖、全站備自投、集中故障錄波、低頻/低壓解列、保護(hù)信息管理。

2智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

2.1結(jié)構(gòu)技術(shù)

智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)繼承和發(fā)展了傳統(tǒng)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)技術(shù)。與傳統(tǒng)變電站的結(jié)構(gòu)技術(shù)相比，智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)技術(shù)不僅具有更好的數(shù)字一致性和更成熟性，而且連接速度更快，工程應(yīng)用模式也能滿足高度標(biāo)準(zhǔn)化的要求。智能變電站自動(dòng)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和技術(shù)完善，不僅可以系統(tǒng)地維護(hù)和擴(kuò)展工作，還可以更新工作，從而進(jìn)一步推動(dòng)變電站的智能化進(jìn)程。

2.2結(jié)構(gòu)和功能

在智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，它具有許多功能，其中以變電站一次設(shè)備為對(duì)象的功能是最重要的功能。就功能性質(zhì)而言，智能變電站的結(jié)構(gòu)功能包括兩個(gè)方面：基本功能和系統(tǒng)功能（1）基本功能是工程師保護(hù)的基礎(chǔ)工作，檢查和監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)（2）系統(tǒng)功能是利用自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)控和管理、控制站區(qū)域、遠(yuǎn)程操作、綜合決策和其他相關(guān)變電站操作活動(dòng)。系統(tǒng)功能是基于基本功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)和前提。因此，工程操作人員必須對(duì)智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析研究，并結(jié)合系統(tǒng)功能對(duì)其基本功能進(jìn)行綜合論述。

2.3結(jié)構(gòu)特征

在智能變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，技術(shù)特點(diǎn)非常強(qiáng)。變電所智能系統(tǒng)設(shè)備可分層分散，同時(shí)水平布置，是主要體現(xiàn)。不同系統(tǒng)的許多智能設(shè)備將使用網(wǎng)絡(luò)連接。另外，在智能變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，大部分是通過(guò)多設(shè)備、多環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)的。

3自動(dòng)化技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用

3.1交接班制度

傳統(tǒng)變電站所需要的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息和自動(dòng)化變電站是有所不同的，因此在交接班的過(guò)程中，過(guò)去要交接什么內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)核對(duì)檢查哪些內(nèi)容，在自動(dòng)化的背景下又應(yīng)當(dāng)交接什么內(nèi)容，重點(diǎn)關(guān)注哪些內(nèi)容。工作內(nèi)容的變化也應(yīng)當(dāng)在制度中體現(xiàn)出來(lái)。

3.2技術(shù)驗(yàn)證

技術(shù)驗(yàn)證是保證自動(dòng)化變電站安全可靠運(yùn)行的重要內(nèi)容。自動(dòng)化變電站的核心是新技術(shù)和新設(shè)備的應(yīng)用，但這些新技術(shù)和新設(shè)備并不一定絕對(duì)安全可靠。對(duì)于許多新技術(shù)和設(shè)備，其可靠性應(yīng)得到充分驗(yàn)證。它們不能盲目使用或完全信任。技術(shù)驗(yàn)證應(yīng)從兩個(gè)方面入手，一是理論和實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，二是實(shí)踐驗(yàn)證。對(duì)于新技術(shù)，在理論上必須是安全的，并且在應(yīng)用于實(shí)踐之前必須受到廣泛的討論和質(zhì)疑。此外，在投入使用之前，必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以證明。在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境良好的情況下，該技術(shù)可以應(yīng)用于智能變電站。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期在復(fù)雜工況下的實(shí)際試驗(yàn)，可以證明該新技術(shù)在安全性方面是比較完善的。

3.3加強(qiáng)監(jiān)督和操作程序

從分析自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的角度來(lái)看，程序的連續(xù)性和穩(wěn)定性是運(yùn)行連續(xù)性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。如果程序中有錯(cuò)誤，程序控制的操作將出現(xiàn)問(wèn)題。因此，應(yīng)設(shè)置專(zhuān)門(mén)的監(jiān)控程序，以監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。一旦程序出現(xiàn)錯(cuò)誤，應(yīng)在第一時(shí)間發(fā)出預(yù)警，重新校準(zhǔn)系統(tǒng)。

3.4加強(qiáng)自動(dòng)變速器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)控

在傳輸自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的過(guò)程中，應(yīng)監(jiān)控傳輸系統(tǒng)的流量，并嚴(yán)格監(jiān)控流量波動(dòng)。從流量波動(dòng)可以一目了然地看出系統(tǒng)的中斷和阻塞。根據(jù)監(jiān)測(cè)流量波動(dòng)調(diào)整傳輸系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸方式更加暢通，并及時(shí)反饋信號(hào)。同時(shí)，智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中存在的問(wèn)題也得到了盡快解決。

3.5人員培訓(xùn)

加強(qiáng)有關(guān)技術(shù)人員的培訓(xùn)。自動(dòng)化變電站的應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)，許多變電站正處于從傳統(tǒng)變電站向智能變電站過(guò)渡的階段。員工的工作環(huán)境和任務(wù)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生了巨大變化。雖然自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上減少了工作量和難度，但工作環(huán)境的變化仍會(huì)產(chǎn)生不適應(yīng)和熟悉。如果工作人員對(duì)自動(dòng)化變電站不熟悉，就不能保證自動(dòng)化變電站的高效運(yùn)行，甚至在工作中產(chǎn)生操作失誤和疏漏，造成一些安全隱患。

在應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)之前，應(yīng)對(duì)員工進(jìn)行全面培訓(xùn)，使其熟悉工作環(huán)境，并提前明確其工作任務(wù)。自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用后，對(duì)原有員工也應(yīng)進(jìn)行一定程度的指導(dǎo)和培訓(xùn)，確保員工在理論和實(shí)踐上熟悉現(xiàn)代自動(dòng)化工作環(huán)境。

3.6調(diào)試工作

在智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用調(diào)試技術(shù)中，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試非常重要。項(xiàng)目調(diào)試人員判斷現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件是否滿足調(diào)試要求。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)設(shè)備能正常通電，通信網(wǎng)絡(luò)能有效恢復(fù)。在此過(guò)程中，如果系統(tǒng)設(shè)備配置的軟硬件滿足工廠調(diào)試的組合，則意味著調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)的所有設(shè)備運(yùn)行正常，安裝工作能夠滿足相應(yīng)技術(shù)的要求，上電工作正常。此外，在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過(guò)程中，工作人員必須注意檢查設(shè)備的命名，并驗(yàn)證移動(dòng)點(diǎn)表的正確性。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求的配置參數(shù)，智能變電站系統(tǒng)設(shè)備必須滿足變電站的要求。在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過(guò)程中，工程調(diào)試人員應(yīng)建立數(shù)據(jù)庫(kù)和站控層設(shè)備，在此基礎(chǔ)上配置和安裝應(yīng)用軟件，并注意調(diào)試和生成各種功能的接口。在調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)，更好地利用智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)工程的調(diào)試技術(shù)。

結(jié)論

自動(dòng)化智能變電站是我國(guó)電力安全和電力安全的重要節(jié)點(diǎn)。自動(dòng)化智能變電站的效率關(guān)系到我國(guó)電力系統(tǒng)的效率，智能變電站的可靠性和安全性關(guān)系到我國(guó)電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)中國(guó)未來(lái)的電力發(fā)展非常重要，但自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用必須考慮變電站工作模式的變化。要從安全、高效、可靠等方面制定完善可靠的制度，運(yùn)用安全高效的技術(shù)，因地制宜地制定防災(zāi)體系，做好防災(zāi)準(zhǔn)備。只有這樣，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用才能更好地為我國(guó)電力系統(tǒng)和其他事業(yè)的發(fā)展服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李林廣，張秉楠，高尚，雍明月.智能變電站自動(dòng)化設(shè)備調(diào)試與運(yùn)行維護(hù)對(duì)策[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2020，27（12）：61-63.

[2]劉嬌，劉斯佳，王剛.智能變電站建設(shè)方案的研究[J].華東電力，2010，38（07）：974-977.

[3]李海川.分析智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)調(diào)試常見(jiàn)問(wèn)題及解決方式[J].科技風(fēng)，2019（13）：187.

[4]李寧.智能變電站自動(dòng)化設(shè)備的調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)對(duì)策探討[J].通信電源技術(shù)，2018，35（12）：200-201+203.