對(duì)智能變電站技術(shù)及其構(gòu)成方式的研究

李玉平　湯瑜

（河南華民電力設(shè)計(jì)有限公司，河南　鄭州　450000）

對(duì)智能變電站技術(shù)及其構(gòu)成方式的研究

李玉平湯瑜

（河南華民電力設(shè)計(jì)有限公司，河南鄭州450000）

智能變電站是以數(shù)字化為前提的智能電網(wǎng)構(gòu)造，它的功能及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都與變電站技術(shù)前沿的發(fā)展相一致，在數(shù)字化的智能電網(wǎng)構(gòu)造之下，有其特定的系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)備配置方式，它以其典型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方式生成了不同的組網(wǎng)方案，并在工程應(yīng)用方面有較為長(zhǎng)遠(yuǎn)的應(yīng)用前景。

智能變電站；構(gòu)成；應(yīng)用

在科技進(jìn)步的時(shí)代背景下，傳統(tǒng)電網(wǎng)正在被數(shù)字化的智能電網(wǎng)所替代，在數(shù)字化智能電網(wǎng)改造的過程中，智能變電站的基礎(chǔ)建設(shè)至關(guān)重要，它是重要的前提和元素，可以滿足日益增長(zhǎng)的電力需求，緩解電力供需矛盾，作為基礎(chǔ)建設(shè)的智能變電站則承載著重要的調(diào)節(jié)和控制功能，在其新型技術(shù)支撐下的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部構(gòu)造之中，為人類的低碳生活和可再生能源開發(fā)利用提供了有益的指引。

1　智能變電站的界定及特點(diǎn)

在微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下，數(shù)字化、智能化的裝置應(yīng)用于電網(wǎng)領(lǐng)域，它以其特有的優(yōu)勢(shì)正在提升電子設(shè)備的可靠性和可用率，并逐漸生成了數(shù)字化變電站的獨(dú)特理念，廣泛地應(yīng)用于工程實(shí)踐，智能變電站承載了變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，在對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采錄的過程中，進(jìn)行數(shù)字化實(shí)時(shí)調(diào)控與協(xié)同互動(dòng)。由此可見，智能變電站實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的有力保障。

堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)能夠清潔、高效地運(yùn)行，得益于智能變電站的全程數(shù)字化、通信網(wǎng)絡(luò)的平臺(tái)化以及信息的高效共享，它具有以下特點(diǎn)：

1.1高可靠度。在智能變電站的基礎(chǔ)建設(shè)中，必須首先具有高度穩(wěn)定、安全的可靠性能，它能夠在電力設(shè)備發(fā)生故障的第一時(shí)間進(jìn)行預(yù)警和布防，根據(jù)其自身的數(shù)字化、信息化構(gòu)件，進(jìn)行準(zhǔn)確、快速、高效的反應(yīng)，將電力故障風(fēng)險(xiǎn)降到最低。

1.2極強(qiáng)的交互性。作為基礎(chǔ)建設(shè)的智能變電站需要采集各種電力數(shù)據(jù)信息，并在智能變電站的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)下，進(jìn)行數(shù)字資源共享和信息分析，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)系統(tǒng)之中的各構(gòu)件互動(dòng)，這樣，才能全面、有效地保障智能電網(wǎng)的可控化運(yùn)行。

1.3高度的集成性。在計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支撐下，智能變電站實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)變電站測(cè)量技術(shù)與數(shù)字控制電子技術(shù)的高度融合，在虛擬的數(shù)字化平臺(tái)下，智能變電站可以有效地進(jìn)行兼容與簡(jiǎn)化，將變電站數(shù)據(jù)信息與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)相銜接，在數(shù)字化的實(shí)時(shí)控制、調(diào)節(jié)之下，進(jìn)行線上、線下數(shù)據(jù)信息的分析與決策。

1.4低碳清潔性。在倡導(dǎo)使用綠色、環(huán)保、清潔能源的趨勢(shì)下，智能變電站改變了傳統(tǒng)變電站的弱項(xiàng)，有力地實(shí)現(xiàn)了光纖應(yīng)用以及集成度高、能耗低的電子元件，摒棄了充油式的互感器，替代以節(jié)能的電子式互感器，極大地降低了智能變電站的污染、噪聲和其他干擾，具有低碳、綠色、清潔的高效應(yīng)用環(huán)境特點(diǎn)，符合綠色環(huán)保的新型要求。

2　智能變電站的關(guān)鍵技術(shù)及構(gòu)成系統(tǒng)

2.1智能變電站的關(guān)鍵技術(shù)

2.1.1實(shí)時(shí)調(diào)控技術(shù)。這是利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)的在線監(jiān)控，它以智能電力設(shè)備為對(duì)象，進(jìn)行變壓器油色譜、壓力等進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，在海量信息的狀態(tài)下，利用智能數(shù)字化技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)傳輸和就地存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的不同粒度的細(xì)化，從而可以得到分層、有效的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

2.1.2新型電子互感技術(shù)。這種新型的電子互感技術(shù)替代了傳統(tǒng)的充油式的互感器，但是在應(yīng)用實(shí)踐過程中，也出現(xiàn)了噪音問題以及規(guī)格不合理的偏差問題等，還需要進(jìn)一步完善和改進(jìn)。

2.1.3接地線安裝及分布式電源的保護(hù)控制技術(shù)。它在智能變電站基礎(chǔ)建設(shè)中，有著非常重要的基礎(chǔ)性作用，它通常以銅包鋼為基本材料，根據(jù)不同的要求進(jìn)行不同的接地線安裝，以確保良好的接地效果。分布式電源的保護(hù)控制技術(shù)是重要的并網(wǎng)控制技術(shù)，它可以有效提升電網(wǎng)系統(tǒng)的靈活和高效性能。

2.2智能變電站的構(gòu)成系統(tǒng)

智能變電站的構(gòu)成系統(tǒng)主要采用“三層兩網(wǎng)”的構(gòu)造，它在現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的不斷增加，在合理的通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之下，實(shí)現(xiàn)智能變電站的應(yīng)用技術(shù)。其中：“三層”指“過程”層、間隔層、“站控”層；“兩網(wǎng)”指“站控”層網(wǎng)絡(luò)、過程層網(wǎng)絡(luò)，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中以太網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心技術(shù)，它可以確保繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作可靠性能，保證電力設(shè)備調(diào)試及維護(hù)的便捷性。

在智能變電站的軟件系統(tǒng)構(gòu)造之中，也設(shè)立了靈活、彈性的軟件應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)體系成熟而良好，可以實(shí)現(xiàn)高級(jí)的應(yīng)用以及智能、靈活的集成重構(gòu)，可以生成嵌入式的軟件系統(tǒng)，有效地增強(qiáng)軟件系統(tǒng)構(gòu)造的互動(dòng)性和靈活性，并且可以有助于減少軟件的開發(fā)周期，提高軟件系統(tǒng)的自愈功能和穩(wěn)定可靠性。但是，值得一提的是，在智能變電站的軟件系統(tǒng)構(gòu)造中，還有諸如：構(gòu)件模型、接口、構(gòu)件粒度等問題需要解決，在智能變電站的高級(jí)應(yīng)用上還需要進(jìn)一步加以完善。

3　結(jié)束語

綜上所述，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)是以預(yù)先整定和實(shí)時(shí)動(dòng)作為主，然而，伴隨著電力系統(tǒng)的不斷動(dòng)態(tài)改變，傳統(tǒng)的保護(hù)控制技術(shù)需要進(jìn)行優(yōu)化和更新，在數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的有力支撐下，智能變電站以其高效、智能、集成的優(yōu)勢(shì)，成為了未來電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)和方向，它通過各種關(guān)鍵技術(shù)和智能化、數(shù)字化的設(shè)計(jì)，使變電站設(shè)備能夠得到實(shí)時(shí)的、有效的監(jiān)控和調(diào)節(jié)，并且在科學(xué)的狀態(tài)下得到全面的評(píng)估和分析，可以為電力設(shè)備提供快速、便捷的判斷和維護(hù)，有力地保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全和可靠，在信息化共享的開放環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)各種技術(shù)的融合，進(jìn)行高效集成、易擴(kuò)展、開放共享的低碳清潔應(yīng)用。

［1］ 侯緒東.變電站標(biāo)準(zhǔn)化巡視應(yīng)注意的要點(diǎn)［J］.通訊世界.2015（23）

［2］ 陳炫，李熠，汪新正.35kV變電站設(shè)備狀態(tài)檢修策略及應(yīng)用研究［J］.通訊世界.2015（23）

TM76

A

1003-5168（2015）11-062-01

李玉平（1988.12-），女 ，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向： 電氣工程。