35Kvz智能變電站電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)初探

吳峰

（河北唐山三友氯堿有限責(zé)任公司，河北 唐山063000）

1 引言

社會(huì)的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，擴(kuò)大了對(duì)能源的需求，并對(duì)能源的穩(wěn)定性提出更為嚴(yán)格的要求。對(duì)于社會(huì)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，能源的穩(wěn)定性利于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，確保社會(huì)穩(wěn)定與繁榮。因此，要想實(shí)現(xiàn)這一發(fā)展大目標(biāo)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)依據(jù)各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和要求，把合理性、安全性、經(jīng)濟(jì)性作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)注重對(duì)智能電網(wǎng)的設(shè)計(jì)，提升變電站的智能化水平，科學(xué)合理地布局和規(guī)劃，利用通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)多方數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)、協(xié)調(diào)和優(yōu)化控制，降低網(wǎng)絡(luò)損傷，提升電能供應(yīng)的質(zhì)量。同時(shí)，也要加快電網(wǎng)跨越性發(fā)展，實(shí)現(xiàn)更高效率的互動(dòng)，為經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)遠(yuǎn)、穩(wěn)定發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 相關(guān)理論闡述

2.1 智能變電站的定義

智能變電站把數(shù)字技術(shù)作為基礎(chǔ)，從更深入的角度去分析電網(wǎng)，綜合性地設(shè)計(jì)變電站自動(dòng)化功能，利于強(qiáng)化對(duì)設(shè)備狀態(tài)的管理以及監(jiān)測(cè)的效果，確保系統(tǒng)的安全性。智能變電站中大力應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，利用數(shù)字化技術(shù)深入和綜合分析變電站中數(shù)據(jù)資源，注重設(shè)備的檢測(cè)與診斷分析。智能變電站具有多樣化的功能，如聯(lián)動(dòng)操作功能、智能化檢測(cè)功能、智能化輔助和決策功能等，保障變電站的運(yùn)行效果。智能變電站的優(yōu)勢(shì)顯著，具有可靠性、良好的交互性以及低碳環(huán)保性特點(diǎn)，有利于全站實(shí)現(xiàn)信息數(shù)字化和通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)化的發(fā)展目標(biāo)。

2.2 智能變電站的構(gòu)成

智能變電站把標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化作為基本要求，可自動(dòng)地對(duì)各類(lèi)信息進(jìn)行采集和測(cè)量，可有效決策和控制系統(tǒng)。同時(shí)，智能變電站也涵蓋自動(dòng)化體系、二次設(shè)備以及智能設(shè)備這三個(gè)構(gòu)成部分，智能設(shè)備中又包括三大基本設(shè)備，智能終端設(shè)備、合并單元設(shè)備以及智能組件。二次設(shè)備可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的輸入和輸出功能，良好進(jìn)行通信以及系統(tǒng)保護(hù)工作。自動(dòng)化系統(tǒng)可對(duì)整個(gè)變電站進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)控，采集與處理各類(lèi)數(shù)據(jù)[1]。

3 35Kvz智能變電站設(shè)備的特點(diǎn)

3.1 智能變電站設(shè)備信息數(shù)字化

智能變電站的信息數(shù)字化設(shè)計(jì)，主要是針對(duì)系統(tǒng)的通信功能設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括高壓設(shè)備的全部狀態(tài)信號(hào)、控制命令的數(shù)字化信號(hào)轉(zhuǎn)變、以太網(wǎng)的通信口數(shù)字化信號(hào)以及各個(gè)二次設(shè)備的交互信息。信息數(shù)字化的功能，需要各個(gè)智能組件來(lái)完成。同時(shí)，信息數(shù)字化作為智能設(shè)備與其他設(shè)備的主要區(qū)別，在設(shè)計(jì)期間，繼電保護(hù)系統(tǒng)、高壓設(shè)備與控制室中信號(hào)電纜，有一部分通常會(huì)被光纜所代替。

3.2 智能變電站設(shè)備控制智能化

設(shè)備的智能化功能體現(xiàn)了控制智能化程度。對(duì)于系統(tǒng)開(kāi)關(guān)裝置來(lái)說(shuō)，主要管理的是執(zhí)行元件，對(duì)執(zhí)行元件進(jìn)行控制。利用各個(gè)電力電子的新技術(shù)，如伺服電機(jī)技術(shù)、電機(jī)邏輯技術(shù)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)執(zhí)行回路，改變以往變電站控制鍵與開(kāi)關(guān)設(shè)備煩瑣的布局，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化操作，工作人員利用一鍵式去操作，強(qiáng)化分合閘的功能，確保各個(gè)操作的安全性，節(jié)省操作時(shí)間，避免倒閘和錯(cuò)誤操作行為的出現(xiàn)。此外，也延長(zhǎng)了開(kāi)關(guān)的應(yīng)用壽命，實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)目標(biāo)[2]。

4 35Kvz智能變電站電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)

4.1 35Kvz智能變電站電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)原則

以往時(shí)期，智能變電站的設(shè)計(jì)主要是把遠(yuǎn)動(dòng)功能、通信以及計(jì)費(fèi)功能、錄波和監(jiān)控設(shè)計(jì)以及保護(hù)功能的設(shè)計(jì)作為設(shè)計(jì)原則。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，改變以往的原則，把分段開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)、母聯(lián)和母線的設(shè)計(jì)、出線以及變壓器的設(shè)計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)。此外，在智能變電站的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，也要全面地體現(xiàn)對(duì)信息的采集以及應(yīng)用，保障智能電網(wǎng)信息采集的同步性、標(biāo)準(zhǔn)化、全站性以及唯一性。此外，智能設(shè)備具有狀態(tài)的可視化特點(diǎn)、控制智能化特點(diǎn)以及信息的數(shù)字化特點(diǎn)，因此，在智能電網(wǎng)變電站電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)期間，也要把這三個(gè)要點(diǎn)作為標(biāo)準(zhǔn)，確保系統(tǒng)具有較好通信功能，有效對(duì)各個(gè)元件進(jìn)行控制，有效檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)[3]。

4.2 一鍵式網(wǎng)絡(luò)化的操作設(shè)計(jì)

一鍵式、網(wǎng)絡(luò)化、智能操作的功能設(shè)計(jì)，可把間隔層的裝置定為主題，這樣變電站的間隔裝置在實(shí)際運(yùn)行期間，就可順利地利用一鍵式的智能操作改變以往的運(yùn)行狀態(tài)。一鍵式智能化操作改變以往的單一操作模式，相對(duì)站控層的分布操作模式，更為簡(jiǎn)單和便捷，相對(duì)變電站的倒閘操作更加快捷安全，降低了失誤操作概率。例如，對(duì)于智能甩負(fù)荷的應(yīng)用，即可迅速地甩掉負(fù)荷，工作人員僅僅利用一鍵式操作就可以解決負(fù)荷問(wèn)題，節(jié)省了操作的時(shí)間，保障系統(tǒng)的供電安全和可靠性[4]。

4.3 設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)安全的可視化設(shè)計(jì)

第一，設(shè)備狀態(tài)的可視化設(shè)計(jì)。故障的在線診斷以及離線診斷，均需要把設(shè)備狀態(tài)的檢測(cè)作為基礎(chǔ)，通過(guò)在線診斷技術(shù)，判斷已經(jīng)發(fā)生和分析即將發(fā)生的各個(gè)潛在故障，分析故障出現(xiàn)的原因、故障程度。利于及時(shí)檢測(cè)設(shè)備現(xiàn)狀，及時(shí)利用合理舉措去解決出現(xiàn)問(wèn)題。第二，網(wǎng)絡(luò)安全的可視化設(shè)計(jì)。通過(guò)分析智能變站中通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、各個(gè)通信設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、各個(gè)信息的異常性和可靠性等，直觀地檢測(cè)和分析網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的監(jiān)視功能[5]。

4.4 電能質(zhì)量的評(píng)估和故障信息的分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)

第一，電能質(zhì)量的評(píng)估以及仿真體系設(shè)計(jì)。需要把電能質(zhì)量的數(shù)據(jù)庫(kù)作為基礎(chǔ)，整合數(shù)據(jù)、集成數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和專(zhuān)家決策工作，在分析和判斷后，制定電能質(zhì)量的解決方案[6]。第二，故障信息的綜合分析和決策。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)期間，需要優(yōu)先建立關(guān)聯(lián)信息體系，把保護(hù)版本、定值以及告警信息和錄波數(shù)據(jù)以及故障量作為信息主要內(nèi)容。需要建立數(shù)據(jù)模型，結(jié)合故障特點(diǎn)開(kāi)展智能化分析工作，判斷故障的類(lèi)型以及位置，給出系統(tǒng)故障的恢復(fù)舉措。全景數(shù)據(jù)的分析系統(tǒng)能夠有效分析事故，并予以綜合展示，利用反演的模式進(jìn)行事故分析，通過(guò)專(zhuān)家決策系統(tǒng)來(lái)模擬解決，最終獲得分析結(jié)果，從而更加科學(xué)地決策。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，可以看出35Kvz智能變電站電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)，應(yīng)做好以下幾個(gè)方面工作。首先，明確設(shè)計(jì)原則，把分段開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)、母聯(lián)和母線的設(shè)計(jì)、出線以及變壓器的設(shè)計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)，注重系統(tǒng)設(shè)計(jì)的同步性、標(biāo)準(zhǔn)化和全站性以及唯一性，更好地收集數(shù)據(jù)以及信息；其次，需做好電能質(zhì)量的評(píng)估和故障信息的分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，把數(shù)據(jù)庫(kù)作為基礎(chǔ)，整合數(shù)據(jù)、集成數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，給出科學(xué)電能質(zhì)量的解決方案；最后，也要利用在線診斷技術(shù)，分析故障信息，做好站域名的保護(hù)和控制工作，確保智能變電站的安全性，強(qiáng)化其運(yùn)行效果。