500kV变电站智能化改造的关键技术探究

杨祺慧 李济民

【摘 要】智能化是变电站主要发展方向，同时，也是保障变电站安全运行的重要条件。当前，我国进一步加大变电站改造力度，国家相继出台了国家电网智能化总规划，为实现智能化变电站提供了理论基础。文章将以500kV变电站智能化改造必要性和改造原则为切入点，对智能变电站改造关键技术和具有方法进行分析，以期为相关工作人员提供参考。

【关键词】500kV变电站；智能化；必要性；现状；关键技术

智能变电站作为建设智能电网的基础和保障，实现变电站智能化，能够实现发电到用户双向信息交流。当前，数据采集、自动化控制技术等逐渐成熟，并广泛应用于电力建设中。实现变电站智能化为电网智能化建设提供了技术支持和保障。为了不断适应社会发展需要，将变电站进行智能化升级改造势在必行，改造后的变电站能够实现提升运行效率、优化资源配置、降低运维成本的目的。

一、500kV变电站智能化改造的必要性

随着科学技术地发展，新型传感器、计算机信息技术等广泛应用于变电站系统中，在很大程度上，推动了变电站智能化发展。但是，由于一些管理人员不了解新型技术，没有经过专业技能训练，在智能化系统应用和设计过程中，通常是按照自身需求进行设计，导致总系统和各个子系统之间关联性较差，尤其是在实际应用过程中，很多子系统都是独立存在的，主要表现在以下几点：第一，各个通信接口之间缺少一致性，想要真正实现信息资源共享，难度较大，这在某种程度上会导致信息采集失败；第二，经改造后系统依然依赖者原有通信协议，后期系统维护难度较大。因此，实现500kV变电站智能化改造，将通信技术和计算机技术引入其中，灵活运用相关标准，大大提高了变现站的相互操作性、灵活性、快捷性，故而，500kV变电站智能化改造对时代发展具有重要意义。

二、500kV变电站智能化改造原则

500kV变电站智能化改造必须要遵循以下基本原则：第一，遵循电力行业和社会相关标准，变电站智能化改造要具有一定的发展性，并充分考虑改造后系统、设备的兼容性；第二，从设备全生命周期出发进行变电站智能化改造，有效避免变电站智能化改造中产生的不必要的破坏；第三，技术人员的设计原则一定要向典型化设计靠拢，加强设备配置和主接线等优化；第四，全面考虑500kV变电站智能化改造中系统规划、系统设计、系统制造、系统配置、系统安装、系统运行、系统维护等环节；第五，结合节约清廉的思想进行改造，充分考虑选用设备的经济性、先进性和可靠性；第六，将实现供电质量、延长寿命周期以及企业的利益最大化，作为改造核心原则。

三、500kV变电站智能化改造关键技术及方法

（一）变压器智能组件技术

一次设备智能化改造的重要特征是智能组件作为变电站设备层的关键设备，主要有变压器冷却系统汇控柜、有载调压开关控制器、短路控制箱等。智能组件就是可以实现集成、分散、内置、外置等任意组合的灵活设备。

变电器主要通过主、子智能电子设备，采集、处理设备状态信息。主LED设备主要是对一次设备故障进行诊断和分析，根据各智能检测组件的检测数据进行判断，主LED的功能相当于前置服务器，被安置在智能汇控柜中。变压器智能组件关键技术如下：第一，同步监测技术，可以实现多种状态量实时同步监测，如微水监测、铁芯电流监测、油温监测、有载开关监测、工况信息等；第二，过载能力评判，主LED结合环境温度、油温、负荷等情况，完成对变压器过载能力的估算，建立变压器负荷动态智能监测系统；第三，设备寿命评估，主要通过对顶层油温、环境温度、负荷等情况进行设备绝缘老化与寿命进行评估，通过智能组件对温度的监测，计算绝缘老化率。

（二）故障警告和分析技术

变电站运行中设备比较多，在发生故障时，如果依靠人工的方式进行检测，其效率比较低，依靠现代智能化故障警告和分析技术，能够帮助工作人员及时发现问题。故障分析系统能够实现单一事件、关联事件等智能化推理，单一事件的推理主要是对每条警告信息进行推理，并对警告信息进行分析，给处发生故障的原因和处理措施；关联事件是对多个事件进行分析和判断，最终给出一个综合性处理措施。故障智能分析能够对故障的类型、发生的条件等进行分析，根据设备的运行方式、接线方式、运行状态等因素进行综合性判断，从而给出故障的相关信息以及解决方法。

（三）建立一体化信息平台

基于500kV变电站的现状来看，一体化信息平台地建立，是实现500kV变电站智能化改造的基础。一体化信息平台地建立，操作人员可实现远程操作或者监控后台操作，并通过计算机监控对变电站的实际运行情况进行全面、及时地了解。同时，一体化信息平台还能通过遥测的方式采集数据信息。此外，标准化、一体化和规范化各个子系统地管理，可以实现全面监控，最重要的是，建立一体化信息平台的，可以让变电站成功转型为智能变电站。采用计算机检测，能够实现变电站顺序控制功能，进而使500kV变电站的改造能够朝着自动化和数字化的方向发展。

（四）应用功能智能化

电路或变电站改造是社会发展的必然趋势，加大变电站智能化开发和研究，对实现智能电网具有重要意义。实现应用功能智能化，可以在通信规范建设的基础上，实现500kV变电站内部电气设备信息共享，进而现代化变电站。例如，网络化的二次设备、电子式的互感器与智能化的开关，分层次的建设智能化变电站。此外，在一体化信息平台上，对500kV变电站实行智能调度、智能化操作与智能化调控，进一步优化应用功能。

（五）辅助功能智能化

500kV变电站改造过程中，必须确保各项辅助性功能智能化，也就是要按照实际需要，构建智能化巡视体系，例如，配置断路器保护装置、实现测量、保护与监控一体化。此外，还要根据系统的需要配置分段、总路，认真测试变电站户外温度、火警、空调等运行情况，给无人值班与智能化巡视创造条件。

四、结束语

综上所述，变电站智能化建設是实现电网智能化的基础，以500kV变电站为例，实现变电站智能化改造，能够实现资源优化配置，提高运行效率，降低运营和维护成本。500kV变电站智能化改造是一个循序渐进的过程，需要相关人员进一步深入探索系统的兼容性、稳定性及可靠性改造技术和方法，总结出一套符合社会发展需要的、资源利用效率高、改造成本低的改造方案，实现500kV变电站智能化改造，进一步推进电网智能化改造。

【参考文献】

[1]陈跃，周建国.500kV繁昌变电站智能化改造试点工程技术方案解析[J].华东电力，2012，40（06）：979-983.

[2]刘亮，杜涛，徐雄军，朱亚飞.浅析变电站智能化改造遇到的问题及关键技术[J].科技创业月刊，2012，25（11）：171-173.

[3]柳鑫.浅谈500kV变电站智能化改造技术[J].机电信息，2016（33）：81-82.

[4]程明，李春霆.探讨500kV变电站的智能化改造技术研究[J].电子制作，2016（Z1）：143-144.