智能变电站设计配置一体化技术的实施研究

侯兵浩

【摘要】为了确保智能变电站在顺利运行的过程中可以方便操作并节约人力物力，应加强配置一体化技术。在设计方面，需要解决配置和设计的相符性、标准效率以及维护设计二次回路的信息安全等方面的大量问题。交直流电源系统、顺序控制系统和维修方式等是智能变电站的基础部分，交直流系统可以保证智能电站顺利安全的运行。在本文中，对智能变电站的数据库系统、顺序控制系统、网络系统和电源系统方面进行了设计分析，关注了设计过程中的重点和难点，借以提高变电站的智能化。

【关键词】智能变电站；配置一体化；顺序控制

前言：变电站智能化是目前电站工程的趋势，建造智能变电站需要解决大量的设计问题和施工问题，在设计方面，需要解决配置和设计的相符性、标准效率以及维护设计二次回路的信息安全等方面的大量问题。交直流电源系统、顺序控制系统和维修方式等是智能变电站的基础部分，交直流系统可以保证智能电站顺利安全的运行。而采用一体化设计可以全面促进电站系统一次性达到安全标准。本文首先解析职能变电站设计配置一体化的工作原理，阐述职能变电站顺序控制的应用现状，并分析其网络设计和一体化电源设计。

一、设计配置一体化的工作原理

设计配置一体化的前提是制作出设计图，采用已有的实验操作对相关设备进行测验，检验其工作性能。其相应的设备是通过智能ICD模型进行加工制作的。通过模型模拟映射，将各个装置合理组合，再进行下一步的工作。由于ICD模型是有相互对应的，所以在建设智能变电站的过程中应采取标准规范，如果相关规范不明确则应尽量避免采用该规范。在创建图形模型的过程中，应先将部分文件输入，如果产生不良结果则应发出警报，停止运行并检查问题[1]。目前，對ICD文件并无统一的规定，所以大部分厂家指生产符合某一地区规范的ICD设备，因此规范ICD设备难度较大。

由于智能变电站采用光纤传输信息而不是铜导线，因此其信息传输误码率非常低，正确率很高，可以相应地减少资源浪费，保留了了人力和物力。在机房子设计方面，应采取必要的抗干扰措施。一是应尽量使其远离高压部分，降低强电场对微机系统的干扰。二是机房应采用独立接地，应与变电站接地系统分开，防止电气系统故障时产生干扰。同时，机房应配备通风或空调设施，防止温度高而产生不稳定因素。此外，还有一些方面是需要注意的，例如，连接装置的过程需要设计师事先画出标准设计图，根据设计图进行操作。虚端子映表是智能变电站的基础，在设计中，应在图纸上对数据库和文档等重点部分进行标记。

二、智能变电站的数据库系统

智能变电站的数据库系统可以支持二次回路信息、通信端口信息、虚端子映射和装置模型信息等。通过数据库，可将智能变电站设计配置一体化的工作过程中产生的各项数据资料存储，便于工作和维护。其基础平台为AutoCAD，在此基础上嵌入ObjectARX控件，其控件可以完成管理图纸、配置检索和文件检索等多项功能[2]。

三、智能变电站的顺序控制

智能变电站的顺序控制包括两种，分别是单间隔和跨间隔操作。间隔层的工作方式可以不依赖外部信息，运用系统即可以直接进行工作，可以提高工作效率。但是如果系统中的某一设备损坏，则所有装备都必须重新进行配置。目前智能变电站逐渐普及，为了降低间隔层工作系统出现故障的几率，应对顺序控制实现标准化设计，其两个前提条件为控制模型和状态模型的建立。

状态模型的主要功能是监视作用，可以掌握整个顺序控制的工作全程，任何一个细节都可以检测到并进行操作。控制模式是顺序控制的重点，配置过程中的工作量极大，具体工作步骤繁琐，而控制模式就可以将后台站点所有设备联系起来作为起点，进行关联工作。但是，顺序控制也存在着缺陷，虽然控制顺序程序可以再全站进行，但是顺序控制有两个可以独立操作的客户端，共同操作使得顺序控制操作较为复杂。

在系统后台，应采用单间隔的顺序控制，这种方式可以提高工作效率，被广泛应用。总体来说，控制模型是程序运行的中心，对整个变电站的后台程序起着总体的支配作用，其设备的体积也较为庞大，需要多名专业人员进行操作[3]。

四、智能变电站的网络分析

网络是变电站智能化的基础，因此，需要对网络进行全方面的设计和分析，才能真正应用于智能变电站。智能变电站在运行过程中会产生大量数据，并根据数据类型和数量自动创建多个模块，所有模块的内容最终都会进入故障模块中，并集中解决问题。因此，智能变电站网络系统必须可以对所有数据进行采集，对模块进行记录和检测，不能发生丢失信息的现象，还应设计评估功能，可以对故障进行记录和监控。同时，网络应可以自动快速启动电流系统，为变电站顺利运行提供基础。

网络系统还应设有分析站点，分析站的作用在于对网路系统的运行情况和故障进行监督和检测，发现问题根源。其特别功能在线监督可以对信息进行智能化总结分析[4]。网络系统平台应设有多种接口，可以采集线上数据和网络数据，利用操作系统对数据进行排列，方便工作人员作进一步分析。

五、智能变电站一体化的电源设计

变电站的重点在于交直流电源，无交直流电源意味着变电站失去了基本作用。智能变电站之所以具有智能化特征，是因为其工作方式为自动启动系统，所以智能变电站的电源系统是研究重点。随着变电站建造技术的提升，交直流电源系统也随之发展，可以做到电源和信息共享一体化，提高工作效率。

在蓄电池方面，智能变电站的电源系统对蓄电池设备的日损耗较小，这是因为智能变电站的蓄电池的设计较为先进，可以减少相关成本，减少设备重复的情况，达到一体化运行，监控也可以通过网络进行监控，减少人力资源的浪费。

在接口方面，经过数年的发展，接口的功能和数量也全面发展，单个接口可以应用于多个模块单元，从而降低了设计费用，信息安全也有更好的安全保障。

在变压器方面，智能变电站的主要电源设备是变压器，变压器容量选择应兼顾负荷需求与经济性，在建设过程中可以采用分段线进行组装。变压器的设计也应符合相应的标准，所选变压器应能接受最大负荷允许时间的考验。蓄电池应采用高频开关电源进行充电，充电电流符合国家规定的电流量[5]。在监督方面，应采用DL/T860进行综合型监督，注意其监督的秩序性。直流一体电源系统可以简化设备的组织过程，使系统简洁明了，节省空间，并且其网络系统使操作简单快捷，方便工作人员顺利工作。

总结：规划完成智能变电站一体化设计方案后，应尽快实现站内信息共享，减少运行过程中的成本和工作量。在设计智能变电站的过程中，应对可能存在的缺点和问题及时进行修改。对相关方案进行分析研究后，还应有试运行阶段，以达到最好效果。在本文中，对智能变电站的数据库系统、顺序控制系统、网络系统和电源系统方面进行了设计分析，关注了设计过程中的重点和难点，借以提高变电站的智能化。

参考文献：

[1]吕翔.对智能变电站设计配置一体化技术的探讨[J].中国新技术新产品，2015，07（15）：2.

[2]王增华，窦青春，王秀莲，李响，王克祥，宋晔怿.智能变电站二次系统施工图设计表达方法[J].电力系统自动化，2014，06（07）：112-116.

[3]高翔.智能变电站技术应用探讨[J].供用电，2014，02（27）：54-55.

[4]辛建波，吴素农.智能变电站建设过程中值得关注的几个问题[J].江西电力，2010，03（19）：5-6.

[5]宋璇坤，李敬如，肖智宏，林弘宇，李震宇，邹国辉，黄宝莹，李勇.新一代智能变电站整体设计方案[J].电力建设，2012，11（22）：6-7.