浅谈现阶段智能化变电站的运行管理

2012-06-01江苏省电力公司检修分公司赵海峰

电子世界 2012年21期

江苏省电力公司检修分公司赵海峰

浅谈现阶段智能化变电站的运行管理

江苏省电力公司检修分公司赵海峰

智能化变电站的建设，对统一坚强智能电网的形成和运行具有重要的支撑作用，对安全、可靠、经济、环保、智能地传输、分配和使用电能具有重要的保障作用。本文尝试从智能化变电站的概念、功能、结构和技术特征等方面进行分析，以提出现阶段智能化变电站运行管理方面的建议。

智能化；变电站；运行管理

1.引言

近年来，随着智能电网建设大潮拉开序幕，各地智能化变电站相继建成投运，智能化变电站也逐渐进入了人们的视野。在现阶段技术还没有十分完善、设备非常可靠的情况下，如何更好地运行管理智能化变电站，使其安全、可靠、经济、智能地传输、分配和控制电能，是电网运行维护人员需要面对的一个全新课题。

2.智能化变电站的概念和功能

国家电网公司《智能变电站技术导则》专门对智能化变电站进行了定义：采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动化控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。

智能化变电站是数字化变电站的升级和发展。结合智能电网的需求，智能化变电站在数字化变电站的基础上，实现一、二次设备的一体化、智能化的集成和整合，并加入变电站之间、变电站与电网调度之间的信息共享和互动功能，以及风能发电、太阳能发电等间歇性分布式清洁能源“即插即退”的接口。

智能化变电站与传统变电站相比，最大的变化就是，一次设备智能化，二次设备网络化，一、二次设备智能化综合集成，主要特点是对过程层、间隔层设备的升级，将一次系统的模拟量和开关量就地数字化，用光缆代替传统的电缆连接，实现过程层设备与间隔层设备之间的通信。

智能化变电站紧密联接全电网。作为智能电网的一个重要节点，智能化变电站有利于加强智能电网各环节联系的紧密性，有利于智能电网对事故的预防和控制，实现不同层次上的统一协调。智能化变电站的设计和运行水平与智能电网保持一致，能够满足智能电网安全、可靠、经济、高效、清洁、环保、开放等性能要求，更好地对系统电压和无功功率，电流和潮流分布进行控制。智能化变电站在特高压设备绝缘、大容量负荷开断等方面的性能，对特高压输电网的建设也是一个有力的支持。由于一、二次设备的高度智能化集成，以及标准化设计制造，还可以实现智能化变电站的模块化安装，缩短变电站建设周期，降低建设成本。

图1 智能化变电站综合自动化系统典型结构示意图

3.智能化变电站的技术特征和系统结构

由于智能化开关和光电式/电子式互感器的应用，各类数据、信号从源头实现数字化，智能化变电站真正实现了数据共享，网络通信和信息集成。信息的集成化改变了传统变电站的保护、测控、计量、录波等功能单一、设备独立的模式，避免设备重复配置，降低了智能化变电站的建设成本。由于一、二次设备的高度集成，设备也更加紧凑，变电站内部，变电站与电网调度间实现无缝通信，简化了系统的建设和维护难度。在线监测、在线分析决策等高级应用，使智能化变电站内设备无需做定期采油样、色谱分析、预防性试验等工作，提高了供电可靠率和劳动生产率。

据前所述，智能化变电站综合自动化系统的结构在物理上可以分为两类，即智能化的一次设备和网络化的二次设备；在逻辑结构上，根据IEC61850通信协议，可分为三个层次，即过程层、间隔层和站控层，如图1所示。

4.现阶段智能化变电站面临的主要问题

目前，电网企业的电网数据通信网、内部管理网和互联网是相互独立，物理隔离的。随着智能化变电站的普及推广，电网数据通信网与内部管理网必然产生联接。据前文所述，因为高度的智能化、网络化，智能化变电站作为智能电网的重要节点之一，一旦受到病毒或恶意网络攻击，变电站以及电网遭受的损失有可能是灾难性的，并可能造成社会各行业瘫痪。所以，信息安全是电网企业建设智能化变电站和智能电网需要面对的一个重要问题。

网络电子设备的可靠性也同样不容忽视。智能化变电站使用大量的光纤、交换机、光电式互感器、以及智能设备代替传统的电缆、电磁式互感器、机械式设备。设备模式由功能单一、相互独立改为高度集成、整合、智能。某一交换机或设备插件故障，以及软件程序的崩溃都可能导致过程层、间隔层，甚至是站控层的异常和事故。

智能化变电站涉及到光、电、机械等多专业、多学科知识的应用和协同技术攻关。变电事故异常处理系统、交直流电源系统，在线分析决策系统、空气调节系统等各子系统需要相互协调。任一子系统的异常、缺陷和故障和都有可能影响整个站的安全运行和系统的稳定运行。