浅析智能变电站设计配置的一体化技术

王昊

[摘 要]随着科学技术的不断发展，信息化技术水平也在不断的提高，因此，智能变电站设计配置的一体化技术也成为了一个新的热点，也是当今信息化发展的必然结果。因此，对于智能化变电站的设计与管理就成为一项至关重要的任务。

[关键词]电力系统，智能化变电站，变电站设计

中图分类号：TM76；TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0248-01

一、引言

电力系统包括发电，输电，配电，变电和用电这些主要环节，其中变电站在里面起了十分重要的作用，他是处理发电，配电和用电的中心环节。在我国经济飞速腾飞的今天，信息化和智能化已经体现在了我们生活的方方面面，电能作为我们生产生活必不可少的能源，近年来已经逐渐开始由资源消耗型逐渐转变，提出了建设可持续发展的、清洁环保节能的发电系统的要求，同时，为了使电力系统的发展能够跟上时代的步伐，科研人员进一步提出了建设智能化变电站的要求。智能变电站能够实现智能电网的能量转换和自动控制。目前我国对于变电站智能化的研究还处于起步阶段，且并未广泛普及，目前仅在一部分变电站做了智能化试点，而且仅能实现单个设备的智能化运行，而对于整个电力系统的智能化研究，由于系统工程量庞大，子系统众多，各个设备之间地区跨度较大，电厂与电站之间的关系错综复杂，相互之间的操作关联性差，以及目前的运行标准化和规范化还有待进一步的提高。这些都是阻碍智能变电站设计的问题，也会影响到智能化变电站的运行，因此，进一步提高智能化变电站的一体化模式，优化电厂与电站之间，输电与配电之间的关系，就需要智能化变电站的科研人员做进一步的研究，本文就智能化变电站的概况，智能化变电站设计的要点做了相应的阐述。

二、智能化变电站与常规变电站的区别

常规变电站的一次设备与二次设备之间，自己保护系统与后台之间、调度系统站与站之间的通信关系比较复杂，相应的规程和约定也是复杂多样，因此，大量的规程和约定就导致了在转换的过程中造成的不稳定性，难以实现智能化变电站所需要的集约化管理以及协同互动的要求。因此，对传统的变电站进行改革创新就成了势在必行的任务。通信标准IEC61850是一项全面规范智能化变电站自动化通信体系的新标准，由国际电工委员会提出设想并经过多年的研究制定出来的。该标准的制定，推进了智能变电站中各种应用系统之间的无缝通信以及站内各自动化设备之间集成应用的实现进程。

智能化变电站的具体详细概念是由中国国家电网公司发布的《智能变电站技术导则》，导则中规定智能变电站的标准是要采用先进的、可靠的、集成的、低碳的以及环保的智能设备，以全站信息数字化通信平台网络化和信息共享标准化为基本要求，能够自动完成信息采集，测量，控制，保护，计量和监测等基本功能，并且可以根据需要支持电网进行实时自动控制，智能调节，在线分析决策及协同互动等高级功能的变电站。其基本架构一般包括三层，过程层、间隔层和站控层。其中过程层包含由一次设备和智能组件构成的智能设备，合并单元和智能终端等，并完成电能的分配，传输以及变换和测量，控制，状态监测等相关功能。这也是智能变电站与常规变电站的区别之一，常规变电站没有过程层设备，因此需要大量电缆的连接来实现保护和测控装置对一次设备的控制和各种信息的采集，过程繁琐复杂，而且这种连接方式既不能够达到一次设备与二次设备之间的彻底隔离，往往也容易完成二次系统的复杂性，增加了设计的难度以及运行的稳定性。智能变电站需要根据调度的要求往上一级输送数据，而调度的要求也随着只能调度的推进在不断的丰富和完善，越来越多的能够支持电网优化运行的数据逐渐被调度所重视。因此，智能化变电站一体化信息平台在对其进行功能设计时就必须紧跟调度的需求，尽量与调度一体化平台的功能设计相对应。

三、智能化变电站设计配置一体化

对于变电站的二次回路设计，常规变电站是由设计院设计，晒出蓝图，交付给施工单位后施工单位根据蓝图在施工现场进行二次电缆的连接，对于连接是否准确，一般是通过万用表和其他仪器来进行检查。智能变电站设计是需要将设计和配置形成一体化技术。因此，图纸的设计过程由图模布局和建立不同图模输入，输出连接线等环节组成，装置图模布局对应于装置的实例化。标准化图模库要求输入和输出变量的定义和命名满足标准化设计的相关规定。一体化信息平台实现了智能变电站纵向信息标准，横向信息共享的功能。设置配置一体化工具 是以CAD为基础平台进行设计，在图面上对需要表达的设备及线路进行连接。嵌入ObjectARX控件以实现设计和配置的一体化功能，控件由多个功能模块组成，分别是图模库，图纸管理，配置管理，安全控制，可视化校验，完整性校验，合法性校验，图纸检索，配置检索和文件检索，控件的信息处理是基于SQLite数据库的支持。对于智能变电站的设计，其流程一般按照如下步骤进行，首先建立图膜库，然后设计装置配置图，导出装置设备表，第三步是设计网络通信图，导出网络配置表，第四步是设计二次拓扑图，生成图纸总目录和虚端子映射表目录，第五步是以二次拓扑图为索引，先生成通信接口图，再编辑虚拟二次回路图，导出虚端子映射表。第六步是以装置配置图、网络通信图、二次拓扑图、通信接口图为基础，设计屏柜图，生成光缆清册，最后检查图纸的完整性及正确性。

这就需要一体化信息平台在设计时必须要考虑到结构是都紧凑与合理，信息是否准确一致，以及系统与平台的安全性、可靠性以及适应性等，考虑到长远的发展，还需对平台设计留有一定的可延展性。国际电网委员会制定的关于变电站自动化系统通信网络和系统的标准体系IEC61850就是用来作为行业内的设计和配置的规范，因此，IEC61850系列是搭建未来一体化信息平台的基础。采用IEC61850系列标准建设的智能变电站，因为具有统一的各项标准，在站控层得到的基础数据，不管来自于那个设备，其标准都是统一一致的，也是唯一的，解决了常规变电站的设备规约繁琐不统一。

四、结束语

如今信息化发展的结果，对电力系统的影响是智能变电站将逐渐取代传统的变电站，成为变电站的主流趋势。而智能变电站的设计往往只注重设计的过程，而忽略了与配置之间的相互联系，从而导致了一次设备与二次设备之间很多资源不能共享，造成了资源的浪费。因此，本文从介绍我国变电站的发展趋势，传统变电站与智能变电站的区别，以及智能化变电站设计原理及要点作了相应的阐述，以供从业人员参考。。同时，一体化信息平台技术还涉及到统一管理以及各专业之间的整合等问题，尚需要进一步的研究与探索，在智能化变电站的一体化信息平台设计过程中，还要不断的总结经验，完善设计，分阶段的实施，最终实现智能化变电站的一体化信息平台的完整实现。

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