智能变电站智能测控装置性能测试研究

2016-12-19陈鹏程孔庆华高燃戴太文

电子技术与软件工程 2016年19期

关键词：智能变电站测试

陈鹏程++孔庆华++高燃++戴太文

摘要

智能变电站中的测控装置是保证变电站的运行据信息收集和执行设备操作控制的最核心技术，是保证智能变电站安全运行的前提。本文从智能变电站的测控装置着手进行论述，对当前存在的智能测控装置进行了研究，希望对促进智能测控装置的发展提供借鉴意义。

【关键词】智能变电站测控装置测试

随着经济的发展和科技的进步，智能变电站的发展成为变电站发展的基本趋势。智能变电站具体是指用智能化的一次设备和网络化的二次设备建立起来的变电站。智能化变电站的建立可以充分的实现信息的共享，满足经济发展对电力资源的需求。

1 智能变电站的特点

智能变电站是以各种先进、节能、环保以及安全的设备建立起来的新型变电站，它的信息传输基础是高速网络信息平台。智能变电站对信息的采集、控制、计量、测量、保护、检测等各种功能的实现都是自动化完成的。这在很大程度上节约了变电站的运行成本，提高了变电站的运行效率和质量。

智能变电站分为两个层次，即系统层和设备层。智能变电站的系统层是为了保证实现智能化变电站的站控层的基本功能而设立的，系统层面向全部以及1个以上的高压设备，利用智能组件获得智能变电站中所需要的数据，同时对智能化变电站中获得的数据进行综合的处理。按照智能变电站和国家电网的基本要求，保证智能化变电站和国家电网的安全、平稳运行，控制智能化变电站中各个设备层的功能实现，保证智能化变电站各个功能的有效落实，为解决国家的用电问题提供强有力的技术支撑。

智能化变电站中的设备层的具体组成部分包括：高压设备、智能组件以及智能设备三个部分，能够有效保证智能化变电站的过程层和间隔层功能的实现，同时完成智能化变电站的测量、控制、计量、保护以及检测等各项功能。

智能组件是智能化变电站设备层中的比较灵活的物理设施，具体包括测量、控制、保护、计算以及监测五个单元。每个单元功能的实现都为保证智能化变电站整体功能的实现提供了技术支撑。

由于智能变电站是利用现代的信息技术来实现变电站的基本功能，其与传统变电站相比，存在很大的不同。

首先，电气量信息的自动化输出，保证了一次、二次系统电气上的有效隔离，从而减小了开关场、感应和电容耦合等方法对二次设备的电磁干扰。电信道传输的清除，保证了二次光缆传输处于绝缘的条件下，测控设备的安全性大大提高。在测控装置的电磁兼容性和绝缘性方面，智能化变电站与传统变电站相比，要求大大的降低了。

其次，智能化的测控装置的数据采集源于数字量，与传统变电站测控装置中的模拟量相比，电气量的降压、滤波等各项工作都变的非常简单，而且有的工作可以用电子式互感器来做，使得智能化变电站的测控装置的内部构成变的非常的简单。

最后，测量电气量在传输中误差的减小，保证了智能化测控装置的测量准确性。传统变电站的电气量的测量误差之所以难以控制，就是因为它的电气量信号是通过电缆传输到二次设备的，电气量的误差也因为二次回路负荷量的不断变化而难以固定。但智能化变电站的测控装置本身是不会出现测量误差存在的，而且智能变电站的电气测量误差仅仅来源于电子式互感器，对电气量测量的精准性影响很小。

2 智能化变电站测控装置的新特征

在传统建筑中，是通过对传统的电流、电压互感器的模拟量，实现电缆传输的数据转换，同时利用测控装置进行模数转换，最后利用网络将获得的信息传送到传统变电站的后台监控系统，进行数据的监测和控制。后台的监控系统和测控装置对一次设备的控制作用也只能利用电缆传输模拟信号实现，非常的复杂，且极易出现安全隐患。智能化变电站的测控装置与传统变电站的测控装置相比较，就可以避免传统变电站中测控装置的弊端，充分实现在变电站中设置测控装置的目的和意义。

智能化变电站通过对电气量数据的收集环节和控制环节的智能化使用，利用电子式互感器、合并单元和智能操作箱进行作业，把一次设备收集的电气量直接得转换为数字信号，利用光缆传输技术进行传输，运行控制的进行也通过网络通信的方法用信息保温的方法实现。由此可知，智能化变电站在以下方面对测控装置进行了创新：

2.1 电气量信息可以自动化输出

自动化的电气量信息输出，确保了一次、二次系统电气上的有效隔离，从而减小了开关场、感应和电容耦合等方法对二次设备的电磁干扰。

2.2 智能化变电站的测控装置工作程序简单

智能化的测控装置的数据采集源于数字量，与传统变电站测控装置中的模拟量相比，电气量的降压、滤波等各项工作都变的非常简单，使得智能化变电站的测控装置的内部构成变的非常的简单。

2.3 智能化变电站测控装置结果的误差小

智能化测控装置的测量准确性，有效的减小了智能化测控装置监测结果的误差。因为传统变电站的测控装置是通过电缆传输到二次设备的，电气量的误差也因为二次回路负荷量的不断变化而难以固定。而智能变电站的电气测量误差仅仅来源于电子式互感器，对电气量测量的精准性影响很小。

3 测控装置在智能化变电站中的重要作用

智能化变电站的工作原理是利用最先进的各种高新技术进行技术的整合，从而实现对变电站的设备以及输、配电线路的监视、控制、调度通信以及测量等自动化功能。

智能化变电站自动化系统中的间隔层设施就是测控装置。测控装置的基本功能具体包括：遥信、遥测、遥控以及遥调四大功能，简称为四遥功能。除了以上四大功能外，智能化变电站的测控装置还具有同期与间隔联闭锁的作用。利用智能化变电站的间隔联闭锁功能可以充分利用测控装置在分布式和网络化上的优点，从而保证全部数据可以通过互联网实现共享。防止防误闭锁方式的误差，同时与后台的监控系统统一进行配置，实现五防顺序控制功能的一体化运行。

4 智能化变电站中对测控装置的新要求

智能化变电站通过三层两网的结构，有效的利用了资源的共享优势，促进了智能化变电站向集成化方向发展的目标。智能化变电站的间隔功能是由智能组件以及高压设备进行的一体化设计。智能化变电站的测控技术的集成化发展，对智能化变电站的测控装置提出了新的要求。只有实现这些要求，才能保证智能化变电站测控装置集成化发展的目的。新要求具体包括以下几个方面：太网通信接口的多样化、大流量信息处理的技能和与光电互感器和智能开关设施的接通能力、硬件平台的一体化、互可行性的条件、事故简报和间隔录波的功能以及配套工具齐全。只有满足了这6项新要求，智能化变电站的测控装置的发展才能更好的发挥作用，保证智能化变电站的主要功能的正常运转，为国家经济的发展和社会的进步提供电力资源的支持。6项新要求也是推动智能化变电站测控技术进步的基本要求，只有在不断的技术进步中，才能促进智能化变电站测控技术的不断向前发展，解决智能化变电站在发展过程中遇到的难题。

5 智能变电站的测控装置的发展方向

当前社会，智能化测控装置受技术影响的限制，测量功能还非常单纯，只是在稳态数据方面实现了测控，其他的项目中的测控还无法进行。虽然个别试点项目的测控与同步相量测量的功能进行了整合，保证了测控装置数据收集的稳态，但由于是通过不同的物理口和规约在后台执行从而保证其稳态的数据收集。由此可知，当前的智能化变电站的测控装置还没有实现完全意义上的融合。

为了促进智能化变电站测控装置的发展，需要进行以下研究。

5.1 遥测测试技术

模拟量遥测：研究模拟量输入时的遥测测试技术，拟采用模拟源平台的检测技术，利用此平台产生三相可调的幅值、频率、相位的电压电流信号，提供给测控装置，模拟现场的交流信号，从而获取、分析并评定测试数据。

数字量遥测：研究数字量输入时的遥测测试技术，拟模拟合并单元的电压电流信号，通过光纤输入智能站测控装置，进而获取、分析并评定测试数据。

遥测测试技术的使用不仅可以获得数据，而且能够为遥控目标物体提供实时数据，常和遥控技术结合在一起应用，对变电站中测控装置的测试非常的有帮助。遥测测试技术作为一门综合技术，随着电子技术的发展而迅速发展，应用范围越来越广泛。

5.2 谐波测试技术

研究测控装置输入波形畸变的影响的谐波测试技术。构建交流电压、电流谐波叠加系统，输出给测控装置，用来检验综自系统谐波测试功能。

谐波测试技术具有建构方案灵活、功能强大以及方便高效等优点，它在变电站测控装置中的广泛使用有效的提高了测控装置测试的准确性和科学性。

5.3 防抖测试技术

由于测控装置的遥信能够独立设置防抖时间，对防抖测试技术进行研究，可以有效实现对遥信的该防抖时间测试。

虽然到目前为止，变电站中的测控装置的遥控防抖时间的确定还没有形成标准的测试程序和方法，但通过利用防抖测试技术，对遥信防抖时间进行测量，能科学的对测控时间进行预测。

6 结语