无人值守模块化智能变电站的建站方式与研发分析

陈荣斌

(中国电建集团贵州工程有限公司 贵州 贵阳 550001)

无人值守模块化智能变电站利用信息化、网络化技术将其安全性、实用性逐渐提高，且实现全自动建设，使管理系统逐渐系统化，促进无人值守变电站更加切合实际。此外，使模块化智能充分发挥其作用，通过变电站布局、工厂化预制、智能设备选择等方式进行建设，可促进变电站技术的提升及设备的改进，推动无人值守变电站的广泛使用。

一、无人值守变电站现状

高压设备装置技术性较强，在设备运行方面需依靠工作人员定期维修及保养，以延长设备寿命，促进设备运行可靠性。在日常使用中，操作人员需将高压设备装置所出现的各种问题及时通知相关人员对其维修，防止设备出现充油充气失败，通讯线路中断等问题，保证工作正常开展。但现实当中无人值守变电站始终处于无人状态，对设备的检查与维修少之又少，导致高压设备在实际运行中出现一系列问题，从而阻碍变电站工作的正常进展。

无人值守变电站要求更加智能化、自动化，因此对于综合自动化软件功能还需进一步加强，保证变电站数据采集的有效性。而在现实当中由于二次线通讯的不稳定因素，导致变电站工作效率逐渐下降，无法完全实现变电站工作的最终目标。

二、无人值守模块化智能变电站的建设与研发

(一)变电站布局

无人值守模块化智能变电站与传统建设模式相差较大，其以新型模式展开以最快速度抵达现场，并完成连接与调试，将所有设备进行串联，降低成本的同时可提高工程质量与施工水平。

(二)建构筑物工厂化预制

1.防火墙。采用预制式防火墙，首先，优化防火墙主要从材料出发，选用耐火性强的防火板，尽可能达到较高防火效果。其次，建设过程中需注意保证柱基础的独立性，以便于起到更强的防火作用。

2.围墙。采用预制式围墙，与防火墙要求基本一致，保证围墙质量可通过选用轻质混凝土板以及高强度等级水泥砂浆进行建造，保障围墙安全性以及持久性。另外，其构建结构需设计合理，可通过专业技术人员进行设计，促进围墙实用性，并延长其使用寿命。

3.电缆沟。应用预制式电缆沟，作为一类密闭性好，且无噪音的电缆沟，实用性较强，另外，预制式电缆沟对天气及气候的影响较小，可减少其他辅助施工，实现电缆沟的节能环保，降低成本，提高电缆沟质量。

4.构支架。建构筑材从以往传统建造模式逐渐转变为制造模式，以环境保护为基础进行施工，提高工作效率，减少对环境及土地的污染。构支架结构为装配式钢管，应用下埋式地脚螺栓，促进工艺水平逐渐提高，使施工过程逐渐机械化，降低劳动力，提高安全措施，保证工程质量。

(三)智能设备选择

1.智能开关柜。在传统变电站中，常用开关柜为封闭式金属开关柜，随着无人职守模块化智能产生，开关柜功能逐渐增加为断路器、储能机构、接地刀闸等。同时，开关柜具有较强通讯功能，智能控制组件开关柜的应用使通讯单元与综合自动化系统之间通过标准化通讯网络进行对接，促进安全系统大幅提高，与传统二次电缆相比更方便、更安全。

2.变压器运行。变压器是变电站的核心设备，为变电站正常运行提供基础。随着科技不断发展变压器逐渐智能化，像如度测量、信号预报等方面都已实现自动化，通过变压器对外界环境的感应，从而改变变压器工作状态，同时实现变压器自我检测，主要通过信号装置接收信号，得到变压器工作过程中各类数据，再结合线内测温装置所接收的电器温度判断设备出现的问题，并进行自我维修，实现变压器的全自动化、智能化。

3.智能无功补偿设备。变电站设备逐渐智能化，则需智能无功补偿装置与之匹配，从而对其引进，该设备具有自动化、智能化的特点。可将晶闸管导通角的张开角度根据变压器具体数据进行自我调节，从而满足变电站所需电压。另外，智能无偿补偿设备可适当控制变压电功率，有利于节约成本，提高经济效益。变压器与智能无功补偿设备及电压无功综合控制装置联合使用，利用变压器收集二次侧电压值和一次侧无功功率数值及策略，对变压器有载调压开关和无功补偿电容器投切开关进行调节，使所有设备都实现智能化，逐渐提高电压运行稳定性，满足用户合理需求。

(四)二次设备模块化

在传统变电站建设中，工期的时间具有很大限制，主要是由于传统设备落后使得施工现场接线及调试工作耗费时间较多，并且土建与电气施工消耗时间较长，且未建成不可进场，从而延长工程周期。而二次设备模块化的应用，可有效节约时间，提高工作效率，这主要是由于二次设备模块化组合使二次设备由厂家进行集成、加工，可避免设计过程时间消耗，从而缩短建设工期，而且可有效节约土地资源，降低成本，在一定程度上体现出二次设备模块化安全性、经济性、独立性等特点，可进一步扩大经济效益。

(五)二次设备智能化

1.统一通讯协议。综合自动化系统是变电站重要通讯系统，必须实现网络覆盖，达到按资源共享，实现对变电站的检测、保护及控制。该目标通过统一通讯协议完成，利用智能化通讯协议将组态模式的“站控层”与“设备层”完美对接，实现全网数据统一，确保数据不会出现重复现象，建立一个标准化平台，节约资源的同时可提高工作效率。

2.引进整合管理系统。整合管理系统对设备起到较大保护作用，可延长设备使用寿命，促进对设备的管理与更新。另外，断路器分合闸以及闭锁功能可实现自动化实现以及转换开关及保护硬压板的信息化，使其进行自我管控，解决无人值守所出现的问题，实现真正的智能化。

3.设备信息化。对变电站所有设备进行改进，实现所有设备信息化、智能化，改变传统数数触摸式，对采集数据进行信息化处理，并通过网络自动上传，实现设备网络化，节约时间的同时稳定二次控制电缆，从而降低成本，提高经济效益，促进变电站工作顺利开展。

4.低压电源智能化。低压电源主要对变电站各种保护控制通讯设备起到保护作用，以此需对低压电源进行改造，促进低压电源智能化。其中低压电源包括直流供电系统、UPS供电系统等电源较弱设备，该类设备都具有通讯功能，将其升级后，通过网络上传，便于系统管理，使智能化逐渐深入，从而掌握低压电源运行情况。

三、结语

总而言之，模块化智能是无人值守变电站发展的必然趋势，通过建立无人值守模块化智能变电站，利用先进科学技术，实现资源节约与环境保护，降低运行成本，提高运行效率及经济效益，推动变电站持续发展。