探索智能变电站自动化系统及工程应用

2015-03-23白羽帆

河南科技 2015年23期

关键词：智能电网

白羽帆

（西安思源学院，陕西西安 710000）

探索智能变电站自动化系统及工程应用

白羽帆

（西安思源学院，陕西西安 710000）

智能变电站是变电站自动化技术发展的延伸，是信息采集、传输、处理、输出过程完全实现数字化的变电站。关键词：变电站综合自动化；智能电网；智能电子装置

1　智能化变电站特点

1.1智能化的一次设备

现在使用微处理器以及光电技术设计，对一次设备的信号回路和控制驱动回路进行检测。这样以数控器及数字信号网络连接方式取代传统的导线连接方式，不但大大简化了传统的机电式继电器的结构，而且对整个控制回路的结构也起到简化作用。换而言之，变电站所采用的二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替，常规强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。

1.2网络化的二次设备

变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接采用高速网络通信，二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源共享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。

1.3自动化的运行管理系统

变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流交换自动化；变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告，迅速找出故障原因，然后提出处理故障建议，系统能将常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。

2　智能变电站自动化系统工程实施优势及施工案例

2.1工程实施优势

现在的变电站的智能化涵盖着很多部分，包括从变电站的设计、施工、运行、以及后续的维护等。而在传统变电站进行施工建设的时候需要大量的、繁琐的、复杂的二次接线。现在随着智能变电站的快速推进，那么变电站中所使用的硬件回路也减少很多，也会由现代这种虚端子、虚回路的配置替代大量的传统二次电缆连接模式。但是由于，在智能变电站中其是以光纤替代电缆进行信息传输，以虚端子代替物理端子连接等方面的改变，以至于传统变电站的采用的设计、施工、运行以及后续维护等都不再适应现代的智能变电站。按照IE61850标准中的思想，智能变电站的工程实施将变得更为标准、有序、高效和高质量。

智能变电站现在是SCD文件，而传统的变电站更多的是围绕纸质图纸文件。虽然从建设变电站的意义上来说，纸质图纸和SCD文件是一样的。但是它们之间的本质区别是：纸质图纸是人可读（human-readable），而SCD文件则是机器可读（machine-readable）的。像SCD文件这种机器可读的重要性在于，它能够在很大程度排除由于设计人员的非标准化和个人风格化造成的误差或错误。所以，将来在建设智能变电站时，SCD文件一定会逐步代替传统纸质图纸文件，而且会将变电站设计工作和系统集成工作将慢慢地相结合，届时，设计院就开始承担着系统集成商的责任。由设计工作者提供全智能变电站模型信息的SCD文件给个设备生产商，并由生产商直接将SCD文件导入，这样就避免了传统那种看图纸和现场接线等造成错误的发生。因此，在变电站工程实施环节上就可以体现出智能变电站的特有魅力。

2.2智能变电站工程施工案例

通常来说，智能化的一次设备可以使用很长时间，对传统变电站的改造主要集中在网络化二次系统上面。因此，需要传统变电站改造按方案进行分步走。

2.2.1对变电站的第二阶段整体进行智能化改造，其中包含：

智能化一次设备改造。

网络化二次系统改造。

对辅助变电站系统采取智能化改造，如对变电站站内进行安装视频监控系统、照明系统、站用电源、安防系统以及环境监测等多种辅助系统。

2.2.2对传统变电站里的第四串进行采用IED智能组件应用以及数字化采样，其中包括：

（1）第四串需要在保留传统的电流、电压互感器，然后使用并联的方法增加2组电子式电压互感器，和使用串联的方法增加3组电子式电流互感器。

（2）第四串需要采用500V母线对数字化采样母线进行保护，并且增加数字化采样的断路器保护。

升级工程分为两个阶段实施，其中500kV第四串及220kV部分改造为第一阶段，其余改造部分为第二阶段。

总体来看，工程优先考虑信息处理机制问题，如通过智能组件就地化实现二次系统的“点对点”跳闸模式；其次通过网络化测控实现监控系统的升级问题；最后逐套更换保护装置完成全站的智能化升级。

智能变电站技术极大地改变变电站建设运行模式，采取对传统的施工工艺有了很大的改变，完全符合现在我国国家电网提出的“两型两化”要求，也大大降低了是变电站建设难度，也使得运行过程变得更加简单。