基于節(jié)能降耗的智能化變電站設計要點分析

衛(wèi)勝波

（山西晉城煤業(yè)集團勘察設計院有限公司 山西晉城 048006）

引言

信息科技時代背景下，設計開發(fā)自動化智能變電站成為了電力企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、貫徹落實國家環(huán)保政策的主要路徑。智能化變電站的應用有助于快速實現(xiàn)節(jié)能降耗目標。現(xiàn)階段，我國電力行業(yè)設計研發(fā)智能化變電站的理念、技術以及與其相配套的制度、法規(guī)等還具有較高提升空間。

1 智能化變電站簡介

變電站發(fā)展到至今其主要包括下述三個部分，第一，站控；第二，過程；第三，間隔?；谡究?，它是指以智能化系統(tǒng)為載體，依托于變電站中專設的通信網(wǎng)絡以及內含的監(jiān)測系統(tǒng)對過程與間隔進行監(jiān)測管理，這個流程下還能夠從局部監(jiān)管發(fā)展到對變電站全局的監(jiān)管?；谶^程，它是指由智能、一次與終端設備，加之合并單元所共同組建的過程層。它能夠作用于變電站分配、輸送、測量，推進變電站相關功能作用；基于間隔，它是指二次設備基于其自身實現(xiàn)與一次設備的管理與通信。

2 智能化變電站設計原則

節(jié)能降耗下設計智能化變電站應當遵循下述五點原則，第一，在設計過程中應當始終堅持變電站運行穩(wěn)定、安全、經濟的原則；第二，通過互聯(lián)網(wǎng)與設備的充分整合，提升設備的智能化程度，減少智能化變電站建設成本，應當堅持充分應用現(xiàn)有資源的原則；第三，根據(jù)變電站通信協(xié)議，建立建設智能化變電站監(jiān)管系統(tǒng)，要求能夠監(jiān)管變電站整體以及各個部分的運行，防范故障風險、安全事故等，提高運維效率。由此，設計過程中應當立足于防范風險的原則；第四，最大程度上集成電力設備，簡約變電站設計，融合人性化設計原則。注重通過合理布局多角度提高變電站智能程度?？梢粤⒆阌诰W(wǎng)絡布局實現(xiàn)電力企業(yè)資源共享，進而充分利用現(xiàn)有資源，保障變電站整體高效運行，進一步提升變電自動化、智能化、現(xiàn)代化水平，降低建設智能化變電站全生命周期的造價；第五，采用先進技術、設備，同時注重確保設備、技術可升級，以使得設備、技術能夠隨著信息科學技術的發(fā)展而不斷發(fā)展完善，滿足變電站更新需求，為市場提供充足的新型電力能源[1]。

3 節(jié)能降耗下智能化變電站的設計要點

3.1 一次設備設計要點

節(jié)能降耗的重要實現(xiàn)路徑是對變電站進行合理的智能化設計，提高變電站科技含量。數(shù)字化、集成化、交互性等均為一次變電站的設計要點。設計一次設備的過程中，應當將智能終端、合并單元融入到變壓器當中。在間隔層內置智能終端，比如說，在母聯(lián)間隔、母線電氣設備二者之間的間隔層加設智能終端。針對變電站整體及其關鍵位置設備建設智能監(jiān)控平臺。通過有效監(jiān)測獲取實時準確的數(shù)據(jù)，并加以匯總分析，制定出科學的調整、檢修計劃。對于變電站過程層而言，應當采用一一對應的連接方法，也就是說，依托于過程層將一次設備、二次設備相連，并在上述監(jiān)測、通信功能的輔助下，實現(xiàn)設備之間的通信，與站控層進行交流。

3.2 二次設備設計要點

站控設計。關鍵在于布局，應當采取網(wǎng)絡化布局模式，位于這一層級的設備電力企業(yè)可以不安全專員值班，只需要建設為無人值班模式即可，引用智能化設備能夠實現(xiàn)對變電站的無人管理。具體而言，該層級的設備具有輔助人機交互的功能，便于管理者管理過程層與間隔層，能夠對位于這兩層的設備進行全天候全面監(jiān)管。智能化站控層后該層級還是一個管控平臺，能夠對變電站全局進行集中管理，極具簡約性。

間隔設計。關鍵在于配置，應當針對監(jiān)測、保護、錄波、計量等多種系統(tǒng)進行合理組合設計，保障該層設備能夠實現(xiàn)與站控層的密切聯(lián)系，且要求該層子系統(tǒng)還具備自動化監(jiān)控本層的功能。通過合理配置實現(xiàn)有效監(jiān)管。

過程設計。關鍵在于結合，根據(jù)變電站通信協(xié)議，提高設備相互間的聯(lián)系程度，采用一一對應的連接設計方式，實現(xiàn)設備的自我描述。同時加強與保護裝置的聯(lián)系，實現(xiàn)順利通信。

3.3 變壓器選型設計要點

節(jié)能降耗理念下應當選擇在電能轉換時期損耗小的變壓器，以降低空載、負載以及附加損耗，在設計智能化變電站時通過合理選擇變壓器均能夠得以實現(xiàn)。具體而言，可以將散熱器作為參考，例如，選擇70%容量的ONAN 變壓器，以達到解決風能的目的?？傊?，以選擇低能耗裝置為主。

結語

21 世紀，智能化變電站是傳統(tǒng)變電站的重要發(fā)展方向，新型變電站會隨著科學技術的發(fā)展而不斷發(fā)展。在設計過程中，設計師應當充分把握節(jié)能降耗背景下，智能化變電站的組成，在設計一次、二次設備以及變電器選型的過程中緊緊把握住智能化變電站設計原則，最終成功設計出可成長型的智能化變電站。