自動化變電站一次設(shè)備的智能化運行分析

楊熹

摘? 要：針對自動化變電站一次設(shè)備的智能化運行相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)行了分析，總結(jié)了設(shè)備智能化運行的效果和優(yōu)化策略。首先，分析了自動化變電站一次設(shè)備的智能化發(fā)展現(xiàn)狀。其次，結(jié)合實例論述了自動化變電站一次設(shè)備的智能化運行效果。最后，提出了優(yōu)化變電站一次設(shè)備智能化的策略。

關(guān)鍵詞：自動化;變電站;一次設(shè)備;智能化

中圖分類號：TM63? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）29-0062-02

Abstract： This paper analyzes the related contents of the intelligent operation of the primary equipment in the automatic substation， and summarizes the effect and optimization strategy of the intelligent operation of the equipment. First of all， the intelligent development status of primary equipment in automatic substation is analyzed. Secondly， based on an example， the intelligent operation effect of primary equipment in automatic substation is discussed. Finally， the strategy of optimizing the intelligence of primary equipment in substation is put forward.

Keywords： automation; substation; primary equipment; intelligence

近年來，智能變電站的建設(shè)不斷增加，全面提高了電力服務(wù)水平。智能化變電站主要是采用先進(jìn)性、可靠性、集成性以及環(huán)保性較強的智能設(shè)備，基于全站信息數(shù)字化和通信平臺網(wǎng)絡(luò)化以及信息共享標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)原則，實現(xiàn)了自動化信息采集和測量以及控制等多種功能，并且具有能夠支持電網(wǎng)實施自動化控制和智能化調(diào)節(jié)等高水平功能的變電站。智能化變電站投入運行后，將會有效提高電網(wǎng)運行的水平和效益，有著重要的意義。

1 自動化變電站一次設(shè)備智能化發(fā)展現(xiàn)狀

從變電站智能化發(fā)展現(xiàn)狀來說，一次設(shè)備智能化發(fā)展情況如下：（1）電力變壓器智能化。對傳統(tǒng)變壓器進(jìn)行改造，實現(xiàn)智能化，有著很大的困難。通過在裝置本體智能終端，集成裝置本體保護(hù)功能，同時在220kV以及以上電壓等級的變壓器裝置中，設(shè)置相關(guān)傳感器以及智能組件，比如變壓器油氣和微水監(jiān)測傳感器等，最終實現(xiàn)設(shè)備智能化管控和動態(tài)化管理。不僅實現(xiàn)對變壓器裝置本體的智能化保護(hù)，還增強了變壓器裝置運行整體的穩(wěn)定性，減輕了后期運維工作量。

（2）互感器智能化。智能化互感器裝置，有著高水平的安全性、精準(zhǔn)測量功能和自我診斷功能。目前來說，使用的電子式互感器裝置，主要為光電互感器裝置和電子設(shè)備互感器裝置組成。其中，光學(xué)電子互感器裝置，運用了光學(xué)電力傳感技術(shù)，具有高精準(zhǔn)性水平，同時絕緣性能很強，電磁兼容性較高。除此之外，運用信號轉(zhuǎn)換技術(shù)，借助光纖材料進(jìn)行傳輸，能夠促使電磁干擾得以有效降低，同時絕緣性增強?，F(xiàn)階段，變電站互感器實現(xiàn)智能化，主要通過常規(guī)互感器裝置+合并單元實現(xiàn)，電子式互感器僅在部分變電站內(nèi)作為掛網(wǎng)驗證使用，沒有大規(guī)模推廣。

（3）開關(guān)設(shè)備智能化。使用的智能斷路器，屬于基礎(chǔ)設(shè)備，在電力系統(tǒng)控制實踐中發(fā)揮著重要作用，能夠保證系統(tǒng)整體運行的安全性?；趥鞲屑夹g(shù)和微電子技術(shù)等的整合，全面提高了斷路器的智能化水平，增強了系統(tǒng)智能化控制效果。通過計算機技術(shù)和傳感器技術(shù)的有效集成，實現(xiàn)對斷路器運行狀態(tài)的自動化監(jiān)控以及診斷。新技術(shù)和新材料等的廣泛應(yīng)用，促使斷路器裝置容量不斷增加，電壓和體積變小，智能化水平不斷提高。使用的智能開關(guān)組合設(shè)備，同樣集成了傳感技術(shù)和電力電子技術(shù)等，實現(xiàn)了高水平的智能化控制。具體應(yīng)用中為其提供數(shù)字化平臺，實現(xiàn)了自我參數(shù)檢測，同時能夠進(jìn)行整體評估和報告。

2 自動化變電站一次設(shè)備的智能化運行實例分析

2.1 案例概述

以某變電站改造項目為例，通過改造前對綜合自動化系統(tǒng)或者RTU的綜合評估，確認(rèn)需要進(jìn)行改造的變電站和改造方案?，F(xiàn)結(jié)合110kV變電站及其一次設(shè)備改造，進(jìn)行相應(yīng)的分析，總結(jié)一次設(shè)備智能化運行的效益和優(yōu)勢。

2.2 一次設(shè)備的改造方案

自動化變電站的改造升級中，對一次設(shè)備進(jìn)行改造，需要進(jìn)行部分設(shè)備的本體更換，推廣使用智能化設(shè)備。對不進(jìn)行本體更換但需要增加狀態(tài)監(jiān)測傳感器的設(shè)備，所選的傳感器不可以影響設(shè)備正常運行，同時狀態(tài)監(jiān)測功能應(yīng)該在智能組件中實現(xiàn)相關(guān)設(shè)備運行狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的存儲以及預(yù)診斷?；谫Y源高效利用的基本原則，對可靠性以及穩(wěn)定性比較差的設(shè)備，采取本體更換的方案進(jìn)行改造。運行狀態(tài)比較平穩(wěn)的設(shè)備，則按照設(shè)置狀態(tài)監(jiān)測傳感器的方案進(jìn)行改造。圖1為智能變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

2.3 一次設(shè)備智能化運行效果

從變電站實際運行情況來說，一次設(shè)備智能化運行效果較好。具體體現(xiàn)如下：（1）提高了設(shè)備管理水平。實現(xiàn)了一次設(shè)備智能化后，運維工作者能夠全面掌握設(shè)備運行的情況，精準(zhǔn)判定設(shè)備運行故障隱患，提高了設(shè)備檢測以及運維工作的效率，全面提高了設(shè)備維護(hù)質(zhì)量，增加了設(shè)備使用壽命。實現(xiàn)了設(shè)備智能化功能，強化了電氣設(shè)備運行的管控，全面提高了設(shè)備運行的效率，有效減少了運維成本。（2）優(yōu)化了系統(tǒng)調(diào)控。集成運用計算機技術(shù)以及精密傳感技術(shù)等手段，實現(xiàn)了一次設(shè)備的可視化檢測以及調(diào)控，高效檢測電力系統(tǒng)運行和設(shè)備的狀態(tài)，結(jié)合具體情況，采取相應(yīng)的處理，達(dá)到了科學(xué)高效調(diào)度的水平，減少了盲調(diào)的發(fā)生[1]。（3）全面提升了運行系統(tǒng)的智能化水平。作為變電站重要組成部分的一次設(shè)備，其智能化水平得以提高，對提升整個系統(tǒng)運行智能化水平，有著重要的意義。借助智能化技術(shù)手段，能夠?qū)崿F(xiàn)對各類電氣設(shè)備運行的精準(zhǔn)評估，對落后的設(shè)備進(jìn)行升級，推動設(shè)備管理和電力系統(tǒng)調(diào)控一體化的加速推進(jìn)，能夠全面提高變電站的綜合管理水平。目前來說，我國自動化變電站的智能化水平不高，處于起步階段，推動電氣一次設(shè)備智能化運行，集成各類現(xiàn)代化技術(shù)手段，全面提升設(shè)備整體運行的可靠性，減少運維成本，達(dá)到環(huán)保節(jié)能運行的水平，進(jìn)而全面提高變電站的智能化水平，有著重要的意義。（4）經(jīng)濟效益較好。智能變電站使用智能化組建和高壓本體組合式一體化設(shè)備，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保和降耗的基本要求，有效減少了變電站一次設(shè)備的整體體積和質(zhì)量以及占地面積[2]。整體來說，相比傳統(tǒng)一次設(shè)備，智能化一次設(shè)備除了購置費增加7%外，其他費用明顯降低，比如占地和維護(hù)以及檢修等，項目總投資減少46%左右。

3 自動化變電站一次設(shè)備的智能化運行優(yōu)化策略

3.1 合理選型和配置

從自動化變電站的升級角度來說，實現(xiàn)一次設(shè)備的智能化，要做好設(shè)備選型以及配置的把控。設(shè)備的選型要達(dá)到以下要求：（1）靈活性。為了能夠適應(yīng)智能變電站的發(fā)展，要靈活配置智能化組件以及終端等，除了達(dá)到數(shù)字化管理、網(wǎng)絡(luò)化管理以及可視化管理的基本要求外，還需要達(dá)到調(diào)度管理和其他管理的技術(shù)要求。（2）可接入性。設(shè)置具有標(biāo)準(zhǔn)化的物理接口以及結(jié)構(gòu)，便于以太網(wǎng)接口和外部系統(tǒng)的通信接入[3]。除此之外，要有著較強的即插即用功能，便于多個傳感器信息采集以及接入。（3）可靠性。使用的智能化一次設(shè)備，要有著很高的可靠性，可以達(dá)到電力供應(yīng)的基本要求。除此之外，絕緣水平以及耐壓等級都必須要達(dá)到入網(wǎng)檢測要求。（4）經(jīng)濟性。使用的智能化一次設(shè)備，除了要達(dá)到節(jié)能環(huán)保以及降耗的基本要求外，還要具有不錯的經(jīng)濟性，體現(xiàn)在安裝和運維檢修等多個方面[4]。

3.2 做好系統(tǒng)組件的設(shè)計

以斷路器為例，要做好以下層面的設(shè)計把控：（1）終端智能化設(shè)計。借助終端智能化功能，可實現(xiàn)對設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)信息的高效接收，并且實現(xiàn)對輸出信息的有效隔離，能夠高效處理各類信息。若想達(dá)到上述水平，要做好此部分的設(shè)計把控。在整體回路設(shè)計環(huán)節(jié)，要做好組件的修正，將其運用到系統(tǒng)內(nèi)，增強設(shè)備運行整體的穩(wěn)定性。（2）合并單元智能化設(shè)計。基于科學(xué)規(guī)律，電流信息的采集和輸出以及傳送，合并單元發(fā)揮著重要的作用，能夠起到穩(wěn)固防護(hù)的積極作用，提高了信息處理的迅速性和及時性以及準(zhǔn)確性水平，因此要做好設(shè)計的把控。（3）優(yōu)化在線智能化設(shè)計。從智能化設(shè)計層面來說，需要完成各類檢測任務(wù)，比如SF6氣體密度的檢測以及存儲狀態(tài)檢測等。智能化設(shè)計的把控關(guān)鍵為實現(xiàn)實時在線檢測。目前來說，使用的斷路器監(jiān)測方法主要為機械性監(jiān)測方法和密度微小監(jiān)測方法。在設(shè)計實踐中要結(jié)合實際情況，合理選擇監(jiān)測方案，做好全面的把控，最大程度上保障自動化變電站的智能化水平，促使變電站效益目標(biāo)的實現(xiàn)。

4 結(jié)束語

綜上所述，自動化變電站的一次設(shè)備智能化運用，發(fā)揮著積極的作用，具有推廣應(yīng)用價值。從運用實際來說，若想發(fā)揮其功能作用，要做好以下方面的把控：終端智能化設(shè)計;合并單元智能化設(shè)計;優(yōu)化在線智能化設(shè)計。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙煜.智能變電站一次設(shè)備的選型及應(yīng)用[J].電工技術(shù)，2018（21）：124-125+127.

[2]關(guān)瑞榮.淺論常規(guī)變電站智能化技術(shù)改造[J].煤，2018，27（09）：88-89.

[3]康寧.110kV智能變電站設(shè)計及其可靠性分析[J].時代農(nóng)機，2018，45（05）：230.

[4]何俊.論述智能化變電站二次設(shè)備安裝與調(diào)試[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2018，15（13）：34-35.