智能變電站建設(shè)中的技術(shù)要點(diǎn)研究

沈自剛 唐志勇 曹芳芳 徐春雷

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展取得了良好的成績(jī)，大量的新型科學(xué)技術(shù)被研發(fā)出來(lái)，并且被運(yùn)用到了電力系統(tǒng)建設(shè)之中，有效的促進(jìn)了電網(wǎng)智能化和自動(dòng)化水平，為社會(huì)和諧穩(wěn)定發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用，為智能變電站的良好發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。要想切實(shí)的推動(dòng)智能變電站建設(shè)工作整體效率和效果的不斷提升，還需要我們對(duì)其中涉及到各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行綜合分析研究，從而利用有效的方法對(duì)其中存在的問(wèn)題加以解決。

關(guān)鍵詞：智能變電站;建設(shè);技術(shù)要點(diǎn)

引言：在社會(huì)快速發(fā)展的帶動(dòng)下，城市化建設(shè)工作得到了全面的實(shí)施，與此同時(shí)我國(guó)電力系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模在逐漸的擴(kuò)展，在整個(gè)電力系統(tǒng)之中，變電站是其中最為重要的一個(gè)部分，并且在其中占據(jù)著至關(guān)重要的作用。智能變電站是當(dāng)前我國(guó)電力工程領(lǐng)域發(fā)展的主流趨勢(shì)，所以需要我們加大力度對(duì)智能變電站進(jìn)行深入的分析研究。結(jié)合變電站工程設(shè)計(jì)方案推進(jìn)各項(xiàng)工作，這篇文章主要圍繞智能變電站建設(shè)工作展開(kāi)全面深入的研究分析，希望能夠?qū)ξ覈?guó)智能變電站的未來(lái)穩(wěn)步健康發(fā)展有所幫助。

1智能變電站的技術(shù)特點(diǎn)

1.1智能化

就智能變電站實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，其中涉及到的IED設(shè)備的智能化和信息化是變電站技術(shù)中的重要部分，所以在智能變電站建設(shè)中需要對(duì)其加以側(cè)重關(guān)注，利用專(zhuān)門(mén)的設(shè)備和設(shè)施來(lái)將變電站的重點(diǎn)參數(shù)調(diào)整為電信號(hào)，利用IEC61850規(guī)約將信號(hào)進(jìn)行傳輸，這樣就可以完成遠(yuǎn)程檢測(cè)和控制工作，這樣也可以為一次設(shè)備的智能化以及二次設(shè)備的智能化提供需要的保障，智能變電站中的設(shè)備層傳承了以往變電站的過(guò)程層和間隔層。

1.2二次設(shè)備的信息化

因?yàn)橐淮卧O(shè)備具有較強(qiáng)的智能化和信息化的特征，智能變電站中設(shè)置的多次二元設(shè)備可以與一次設(shè)備同時(shí)享受光電傳感器、通訊設(shè)備資源，二次設(shè)備中涉及到的繼電保護(hù)器、測(cè)量控制系統(tǒng)、無(wú)功補(bǔ)償、安全檢測(cè)設(shè)備都能夠借助IEC61850通訊規(guī)約來(lái)完成在線(xiàn)檢修，因?yàn)镮EC61850通訊規(guī)約的作用，所以并不需要設(shè)置多種不同類(lèi)型的接口，而是可以利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)將接口和信息進(jìn)行整合形成完成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，利用光纖也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，并且為設(shè)備運(yùn)行檢測(cè)工作給予良好的協(xié)助[1]。

2智能變電站建設(shè)的基本結(jié)構(gòu)

2.1過(guò)程層

智能變電站中的過(guò)程層中通常都是設(shè)置的是由電子式互感器組合而成的智能單元，其屬于自動(dòng)化的設(shè)備，其是連接智能變電站一次設(shè)備與二次設(shè)備的介質(zhì)。在只能變電站建設(shè)以及投入使用的過(guò)程中，過(guò)程層的作用就是對(duì)設(shè)備云還行數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一的收集和管控。

2.2站控層

通常來(lái)說(shuō)，智能變電站控層往往都是由通信管理系統(tǒng)、中心工作站以及計(jì)算機(jī)管理等多個(gè)部分組合而成，其最為重要的功能就是依據(jù)通信協(xié)議將智能變電站所收集到的完整數(shù)據(jù)信息傳遞給過(guò)程層以及間隔層，這樣就可以將智能變電站的各項(xiàng)功能施展出來(lái)，促進(jìn)智能設(shè)備可以穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行[2]。

2.3間隔層

智能變電站間隔層通常都是由保護(hù)裝置、測(cè)控裝置以及遙感裝置共同組合而成，就智能變電站來(lái)說(shuō)，間隔層具有較強(qiáng)的控制性以及處理型，間隔層往往都是借助測(cè)控和保護(hù)設(shè)施來(lái)完成設(shè)備數(shù)據(jù)信息的收集和處理的，這樣就可以起到保護(hù)和管控變電站的作用。間隔層在智能變電站系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)方面都具有較強(qiáng)的優(yōu)越性，在實(shí)踐中作用十分巨大。

2.4智能單元

在智能變電站之中，智能單元的作用就如同人體中的人腦，其可以實(shí)時(shí)高效的將智能變電站內(nèi)的運(yùn)行情況加以呈現(xiàn)，對(duì)于智能變電站系統(tǒng)運(yùn)行中涉及到的各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的收集、分析和處理，這樣就可以結(jié)合實(shí)際情況來(lái)針對(duì)智能變電站所有智能設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)控，這樣就可以實(shí)現(xiàn)智能變電站的綜合把控以及調(diào)節(jié)，并且起到對(duì)整個(gè)變電站的保護(hù)作用[3]。

3智能變電站建設(shè)中的技術(shù)要點(diǎn)

數(shù)字化變電站是智能電網(wǎng)中的重要基礎(chǔ)，并且也是智能變電站當(dāng)下和未來(lái)主要發(fā)展對(duì)象。在數(shù)字化變電站全面發(fā)展的過(guò)程中，人們對(duì)于變電站數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行了切實(shí)的優(yōu)化，這也必然成為智能電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)中的重點(diǎn)內(nèi)容。普通變電站數(shù)字化技術(shù)改造升級(jí)通常涉及到數(shù)字化改造升級(jí)、站控層數(shù)字化改造升級(jí)和間隔層的數(shù)字化改造升級(jí)。

3.1過(guò)程層數(shù)字化改造升級(jí)技術(shù)要點(diǎn)

智能終端一般包括主變智能單元、MU合并單元以及智能操控箱等諸多模塊，其在常規(guī)變電站一次設(shè)備的數(shù)字化改造中的作用是非常巨大的。在智能變電站過(guò)程層數(shù)字化改造升級(jí)的過(guò)程中，為了切實(shí)的對(duì)改造成本加以把控，通常都會(huì)在變電站的原始一次設(shè)備中將智能終端加以運(yùn)用，從而將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，最后利用光前往將關(guān)心好傳遞給間隔層，這樣就可以協(xié)助變電站原始一次設(shè)備與間隔層保護(hù)裝置之間的數(shù)據(jù)得以高效的利用和共享。智能操作箱是數(shù)字化變電站中一次開(kāi)關(guān)設(shè)備遠(yuǎn)程控制的智能終端中的一種，其可以借助光纖網(wǎng)絡(luò)將一次設(shè)備與間隔層中的測(cè)控、保護(hù)裝置進(jìn)行串聯(lián)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)間隔快關(guān)的控制，將智能操作箱從間隔層保護(hù)裝置接收到的指令利用GOOSE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳遞給斷路器，這樣就可以將這一命令轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號(hào)，從而切實(shí)的對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備接點(diǎn)加以遠(yuǎn)程控制，這就充分說(shuō)明了，智能操控箱可以對(duì)一次設(shè)備與數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間的銜接效果加以保證。

3.2站控層數(shù)字化改造升級(jí)技術(shù)要點(diǎn)

在實(shí)施站控層數(shù)字化改造工作的時(shí)候，可以借助工業(yè)以太網(wǎng)來(lái)實(shí)踐對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、保信分站等設(shè)備進(jìn)行串聯(lián)，并且也可以利用網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用雙重化冗余設(shè)計(jì)方法來(lái)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)中的重點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)施進(jìn)行放電檢測(cè)或者是試驗(yàn)工作，對(duì)于兩個(gè)試驗(yàn)結(jié)果加以綜合對(duì)比，借助試驗(yàn)?zāi)軌蚋訙?zhǔn)確高效的完成帶電檢測(cè)，這樣就可以準(zhǔn)確的判斷出設(shè)備中所存在的問(wèn)題，盡可能的避免設(shè)備問(wèn)題對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行造成阻礙，提升設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和高效性[4]。

3.3間隔層數(shù)字化改造升級(jí)技術(shù)要點(diǎn)

按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)采用具有GOOSE通信網(wǎng)絡(luò)輸入輸出功能的測(cè)控保護(hù)裝置，按照雙重以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)變電站綜合系統(tǒng)間隔層中的測(cè)控保護(hù)裝置進(jìn)行互聯(lián)，來(lái)完成對(duì)間隔層數(shù)字化的改造升級(jí)。數(shù)字化變電站中的開(kāi)關(guān)量采用面向通用對(duì)象的變電站事件服務(wù)，模擬量采用單播采樣值服務(wù)，間隔層各智能設(shè)備之間通過(guò)雙重網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)量和模擬量的共享，然后對(duì)共享的信號(hào)量經(jīng)由數(shù)據(jù)處理單元分析處理后，完成對(duì)測(cè)控保護(hù)裝置動(dòng)作邏輯與間隔單元間閉鎖功能的控制。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)利用GOOSE通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化變電站系統(tǒng)各智能設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信，從而完成變電站系統(tǒng)運(yùn)行中遠(yuǎn)程遙控、保護(hù)跳閘信息等的快速可靠傳輸與共享[5]。

結(jié)語(yǔ)：

總的來(lái)說(shuō)，智能變電站建設(shè)中對(duì)于技術(shù)要點(diǎn)加以切實(shí)的把控，需要對(duì)智能變電站過(guò)程層、站控層以及間隔層等各個(gè)分支結(jié)構(gòu)情況加以全面的了解，并且將現(xiàn)金網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)加以切實(shí)的利用，并且還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)各項(xiàng)實(shí)踐工作。要想切實(shí)的促進(jìn)智能變電站技術(shù)水平的提升，就應(yīng)當(dāng)積極的進(jìn)行變電站結(jié)構(gòu)部分的優(yōu)化和創(chuàng)新，這樣對(duì)于推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)工作的未來(lái)發(fā)展是非常有幫助的。

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