智能電網(wǎng)下可視化技術(shù)的展望

溫濤

【摘 要】現(xiàn)如今，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平顯著提升，這種發(fā)展的經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)了中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但是企業(yè)的生產(chǎn)需要消耗大量的電力。我國(guó)傳統(tǒng)的電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不足以支持現(xiàn)在的企業(yè)用電需要，為此中國(guó)開(kāi)始建立了智能變電站，這種變電站在進(jìn)行電流的傳遞過(guò)程中有著較高的回路絕緣性，能夠在傳輸電流的過(guò)程中不受外界因素的干擾，杜絕了因接點(diǎn)松動(dòng)而造成的電路接觸不良等問(wèn)題。但是在智能變電站的使用過(guò)程中依舊存在著較多的安全問(wèn)題，這些安全問(wèn)題的存在影響著變電站作用的正常發(fā)揮。

【關(guān)鍵詞】智能變電站；安全措施；可視技術(shù)研究

引言

變電站的功能是將電力資源進(jìn)行很好的轉(zhuǎn)化和運(yùn)輸，更好的滿足人民的生產(chǎn)和生活需要。隨著智能化水平的不斷提高，智能變電站不斷的出現(xiàn)并且日益發(fā)揮了其獨(dú)特的作用。因此，研究智能變電站，尤其是對(duì)于智能變電站的概念以及其安全措施和可視化的技術(shù)等進(jìn)行分析顯得至關(guān)重要。

1智能變電站結(jié)構(gòu)和功能

智能變電站參照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建，該過(guò)程中，智能電氣設(shè)備間信息共享及互操作通過(guò)智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建實(shí)現(xiàn)。以某220kV變電站為例，依托邏輯結(jié)構(gòu)，將其劃分為過(guò)程層、間隔層、站控層。過(guò)程層設(shè)備依托GOOSE網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)一次設(shè)備實(shí)時(shí)電氣量，并監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備操作控制執(zhí)行和驅(qū)動(dòng)；間隔層設(shè)備對(duì)該間隔過(guò)程層中的各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集、整理，保護(hù)控制一次設(shè)備，還能夠控制和閉鎖該間隔操作；站控層設(shè)備主要對(duì)全站各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集整理，在站內(nèi)實(shí)施監(jiān)控、設(shè)備維護(hù)、參數(shù)修改等操作，并進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控。

2智能變電站關(guān)鍵問(wèn)題

（1）智能變電站的安全性問(wèn)題。就當(dāng)前實(shí)際情況而言，變電站在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中主要就是利用對(duì)等通信模式使信息交互得以實(shí)現(xiàn)，然而IED設(shè)備中相關(guān)信息均需要處于對(duì)應(yīng)局域網(wǎng)中才能夠得以實(shí)現(xiàn)。若IED設(shè)備被侵害，而有關(guān)數(shù)據(jù)信息的安全保護(hù)比較缺乏，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行，從而使變電站運(yùn)行安全及有效性受到不良影響。（2）智能變電站的可靠性問(wèn)題。對(duì)于智能變電站中電子互感器而言，其屬于外部電源，若對(duì)應(yīng)線路中有短路等相關(guān)問(wèn)題出現(xiàn)，則電子互感器中相關(guān)電源也就會(huì)被切斷，對(duì)于這種情況的發(fā)生，會(huì)導(dǎo)致電子互感器停止運(yùn)作，導(dǎo)致變電站整體維護(hù)系統(tǒng)缺乏穩(wěn)定性。另外，在電子互感器實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，相關(guān)外界因素也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生制約，電磁場(chǎng)、溫度及噪聲屬于其核心影響因素，在變電站實(shí)際運(yùn)行中對(duì)于這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)注意。

3智能變電站的安全措施

3.1智能安措

安措隔離分析智能安措模塊最關(guān)鍵的功能，該模塊應(yīng)遵循二次安措的安全隔離措施和操作壓板的投退原則，在對(duì)其加以科學(xué)研究分析后制定出安全可靠的隔離操作方案。自動(dòng)開(kāi)票、圖形開(kāi)票、導(dǎo)入工作票以及手工填寫(xiě)是主要的安措開(kāi)票方式。自動(dòng)開(kāi)票是隔離分析后所得出的安措操作步驟，但仍需由人工操作來(lái)添加一些因?yàn)榈赜虿煌斐刹煌牟僮髁?xí)慣，實(shí)現(xiàn)安措操作票的具體化和實(shí)例化。圖形開(kāi)票的主要功能是利用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)可視化界面，將二次回路壓板添加到相關(guān)操作列表中，再對(duì)其目標(biāo)狀態(tài)加以確認(rèn)，能夠根據(jù)實(shí)際情況來(lái)增減操作步驟或調(diào)整順序。安全校驗(yàn)操作票也是智能安措模塊的主要功能之一，能夠依照隔離分析系統(tǒng)自動(dòng)獲取相關(guān)操作，完成圖形開(kāi)票和人工開(kāi)票等自動(dòng)驗(yàn)證操作開(kāi)票是否正確完整等程序。

3.2二次檢修安全措施

二次檢修過(guò)程中，檢修人員應(yīng)該嚴(yán)格遵守“先軟壓板，后硬壓板”的原則開(kāi)展倒閘轉(zhuǎn)檢修工作，確保相關(guān)壓板均可以退出運(yùn)行狀態(tài)，處于檢修狀態(tài)中，以此避免SV壓板退出延遲的問(wèn)題，防止產(chǎn)生錯(cuò)誤閉鎖。在一次設(shè)備檢修操作完成后，應(yīng)該及時(shí)退出SC接收軟壓板以及元件投入與軟壓板，在進(jìn)行某線路操作時(shí)，也應(yīng)該將母差匹配的軟壓板退出運(yùn)行狀態(tài)。還應(yīng)該加強(qiáng)信號(hào)分類監(jiān)管工作，尤其需要加強(qiáng)智能告警等信號(hào)等的監(jiān)控工作，要通過(guò)監(jiān)控后臺(tái)的有效控制，確保無(wú)告警問(wèn)題，維持正常監(jiān)屏。檢修人員還應(yīng)該嚴(yán)格按照對(duì)軟壓板的編號(hào)，按照順序進(jìn)行投放與停用工作，做到操作內(nèi)容的正確、詳細(xì)，檢修完成后，還應(yīng)該嚴(yán)格按照預(yù)先制定的投退表做好核對(duì)工作。

4智能變電站的可視化功能

4.1報(bào)警智能化

為保證變電站系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，可以在系統(tǒng)的基礎(chǔ)上收集相關(guān)的信息，去建立相關(guān)信息數(shù)據(jù)庫(kù)。有了這個(gè)做基礎(chǔ)，可以為變電站工作時(shí)提供有效信息，成為變電站可靠依據(jù)的同時(shí)奠定了一定的基礎(chǔ)。當(dāng)變電站系統(tǒng)在收集相關(guān)資料時(shí)，會(huì)自動(dòng)識(shí)別信息，當(dāng)檢測(cè)到報(bào)警的數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)準(zhǔn)確判斷故障發(fā)生的位置。報(bào)警智能化這一功能可以有效降低故障的嚴(yán)重程度，從而減少了該方面的經(jīng)濟(jì)損失。

4.2負(fù)荷控制

對(duì)于智能變電站而言，由于其中的電力電子設(shè)備數(shù)量較多，所以在日常運(yùn)行中，繼電保護(hù)裝置可能會(huì)出現(xiàn)滿負(fù)荷的情況。通過(guò)可視化系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)負(fù)荷控制智能化，當(dāng)可視化系統(tǒng)采集到設(shè)備高負(fù)荷運(yùn)行的信息后，系統(tǒng)會(huì)自行完成相關(guān)方案的制定，并對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行快速處理，通過(guò)優(yōu)化調(diào)整，降低負(fù)荷，避免故障問(wèn)題的發(fā)生，變電站的運(yùn)行穩(wěn)定得到了保障。當(dāng)問(wèn)題處理完畢后，可視化系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行存儲(chǔ)，為日后查詢提供依據(jù)。

5新一代智能變電站故障可視化

5.1故障信息

智能變電站在繼電保護(hù)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以及時(shí)分析故障發(fā)生地點(diǎn)等相關(guān)情況，并且記錄生成文件。這些文件里記錄的故障發(fā)生的相關(guān)情況十分詳細(xì)，為日后研究提供了有力的參考資料與證據(jù)。除了這些，系統(tǒng)有時(shí)還會(huì)自動(dòng)記錄下故障發(fā)生時(shí)的被動(dòng)情況。由于系統(tǒng)自己生產(chǎn)的文件的格式有所差異，會(huì)自動(dòng)按照一定規(guī)律運(yùn)輸儲(chǔ)存。通過(guò)這些變化，可以將可視化信息展示出來(lái)，供人們參考研究，更深入的了解并做出有效性政策。

5.2互操作法

采用當(dāng)前較為流行的G語(yǔ)言，對(duì)不同設(shè)備間的互操作保護(hù)邏輯進(jìn)行構(gòu)建，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)不同服務(wù)器指的自描述。這樣不但使可視化圖形的處理能力獲得顯著提升，而且還實(shí)現(xiàn)了不同設(shè)備的互操作。

5.3事故分析

智能變電站運(yùn)行時(shí)，一定會(huì)啟用維電保護(hù)裝置，這就需要對(duì)保護(hù)的故障邏輯結(jié)構(gòu)有相當(dāng)?shù)牧私?。一旦出現(xiàn)故障時(shí)，能夠根據(jù)故障邏輯結(jié)構(gòu)做出分析，并且將相關(guān)信息記錄在系統(tǒng)中固有的分析工具中，然后還可以把可視化這一特有功能融合到分析工具中去，進(jìn)行故障事故的分析。其運(yùn)作原理是在時(shí)間的串聯(lián)下，將系統(tǒng)特有的保護(hù)邏輯的可視化與故障的記錄相結(jié)合到一起，記錄文件，中間節(jié)點(diǎn)的文件的綜合使用可以達(dá)到全面分析系統(tǒng)的事故發(fā)生狀況，尤其是出現(xiàn)故障的時(shí)候，各設(shè)備的運(yùn)行情況可以看的一清二楚，從而保證以后的變電站系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，可以得知，智能變電站的安全防護(hù)措施與我國(guó)傳統(tǒng)的防護(hù)措施有著較大的區(qū)別，智能防護(hù)措施在功能實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中能夠更好的實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)工作，并且將整個(gè)防護(hù)工作展現(xiàn)在研究人員的面前。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)太原供電公司）