浅谈智能变电站中电力一次设备的智能化设计及发展

盐城供电公司 周哲远

智能变电站内部综合自动化系统相关部件使用了免维修的新型设备，但由于自动化系统中硬件、软件设施的缺陷或是人为因素等影响，都会对自动化系统的运行过程造成一定的影响。智能变电站在运行中要保持其稳定性，需确保站内的电源系统可提供高效稳定的电流输出。随着我国变电站的数字化和智能化程度越来越高，智能变电站内部的运行管理水平也要相应的提升，才可满足当前智能变电站中的管理需求。

1 智能变电站开发技术概述

现阶段智能变电站在电力一次设备智能化开发的建设过程中，只有变电站内传统的综合化自动系统进行创新，从而改变成现代化的集中分布式数字系统才可更好的保障电力一次设备智能化开发的建设，在智能化电源系统技术的建设过程中主要需要做好以下两点。

智能变电站在电力一次设备智能化开发的建设过程中，需建立变电站电力一次设备的智能化设计共享平台，可实现对变电站内部电源进行整体化的网络管理和对变电站的内部电源实施智能化的控制，在管理控制的过程中就可将传统交流、直流、逆变和应用电源网络接口进行智能化[1]。通过电力一次设备的智能化设计控制就可使智能变电站具有优良的一致性，向自动化控制系统中输入任何未知的数据也不会影响变电站ECU系统对操作对象的控制。电力一次设备的智能化设计控制在操作过程中出现的误差较小，由于其在机械工程自动化控制系统中的应用过程不会受到外界干扰因素影响，同时变电站ECU系统本身的抗干扰能力也非常强，这就可保证机械工程自动化控制系统在所设定参数的操作过程中不会发生变动，这样变电站的产品实际值与理论值不会出现大幅度的偏差。

智能变电站在建设过程中还需对电力一次设备智能化开发进行优化，在优化过程中就需取消传统应用蓄电池组和相应的充电装置，然后采用DC/DC变换器和直流母线进行代替；同时还需取消传统电源系统中的UPS蓄电池组，然后采用逆变器和直流母线进行代替，通过这样的措施就可在一些重要的场所进行逆变电源供电，从而保证智能变电站开发可正常运行；此外还需对电源系统进行波形处理，并配备相应的配电监控管理装置，这样可对智能变电站交直流电智能化电源系统进行实时管理。

2 电力一次设备智能化设计控制的应用理论及具体建设

2.1 电力一次设备智能化设计控制的应用理论

在电力一次设备的智能化设计控制中存在较多智能化的设备运行，通过变电站ECU控制就可对预先设置好的变电站对象进行变电站加工，并对加工过程中所产生的问题进行自动化的处理。此外，变电站ECU控制还可在变电站过程中对周边变电站环境进行自动监测，保障变电站作业的有序进行。在变电站ECU标定中通过应用变电站电力一次设备，可在变电站过程中自行建立相应的数学数据模型，通过使用模糊控制系统对较为复杂的模块进行处理，改善变电站ECU标定的加工变电站方式，同时可实现对变电站ECU控制电流信号进行自我故障诊断和修复作业，对变电站ECU标定中的相应数据进行调整和优化。

2.2 智能变电站一次设备智能化开发的具体建设

目前智能变电站内电力一次设备智能化开发在建设过程中，主要是将原有的变电站电源进行全面整合，在此过程中需将变电站内交流电源系统、直流电源系统、逆变电源系统和应用电源系统进行智能化设计，实现智能化电源系统的变电站和服务。同时还需将交直流电源系统中的监控模块应用于智能变电站内的各个子系统，从而在应用的过程中智能变电站内电力一次设备的智能化设计的实时共享。还需建设相应的数字化软件管理平台，将智能变电站内的所有开关模块进行智能化，对相应的分散功能开关进行集中化，实现模块外的无二次接线，这样就可建立出系统性的数字化电源硬件管理平台[2]。

在智能变电站网络进行布置的过程中，需将智能化变电站的网络建立在IEC 61850应用技术规范的基础上，同时还需对该网络采用分层分布式系统进行集中控制，实现由站控层对网络结构进行实时控制。此外在对网络进行具体布置的过程中，需将过程层、站控层网络模块进行相互独立，然后对不同的装置采用独立的数据接口进行网络连接。同时在这个过程中还需确保过程层中SV/GOOSE局域网上的各个电压等级相互独立，这样才可提高智能变电站网络的运行效率。

智能变电站内部还需对所有后台监控实现设置和显示的双重化，这样一旦智能变电站内部的智能化监控系统出现故障，也会在不影响变电站正常运行的前提下实现稳压运行。同时智能化的监控系统智能变电站内部的电源进行监控的过程中，还可更好的发现电源系统中的故障。同时还需对电源系统的交流和直流进行分开走线，如分开布置的方式就可避免交流与直流系统在工作过程中出现互相干扰。

3 智能变电站开发实施方案

智能变电站内部的变电站电源所有开关都需实现智能模块化，这就需在设计这个过程中将原有的开关、传感器和智能电路都集成于一体，然后由专用的机箱模块进行控制，实现智能变电站内部开关进行模块化的智能管理，从而确保智能变电站内部的开关模块无二次接线，有效提升开关模块应用连线和检修维护的效率；智能变电站需将原有集中功能进行分散化，这就需将直流馈线结缘监测功能放置于直流馈线模块中进行实现，从而在工作中便可将蓄电池巡检功能进行分屏，可在智能化电源系统的管理过程中避免柜间联络电缆出现故障。

电力一次设备的智能化设计控制在集成化系统中的具体应用，是变电站ECU应用中的重要模式。通过其就可在应用过程中实行大范围的信息采集和信息处理，实现对整体应用流程进行优化，帮助应用企业将技术功能与技术经营指标进行深入融合。集成化系统中电力一次设备的智能化设计控制的应用主要体现在四点：

通过应用电力一次设备的智能化设计控制，可以在变电站ECU制造的过程中对应用企业的人事、应用资料、财务等方面的信息进行综合化的管理，进而将变电站ECU制造应用中的各环节进行紧密相连；可以对应用过程中的设备信息进行检测，在应用测量、扫描等技术后便可实现变电站ECU设备信息的收集和录入；可帮助变电站ECU应用中的电流信号转型成自动化数控高频信号；可对自动化应用中的辅助系统进行升级，可在应用过程中实现数控风险分析、设备信息分析和变电站ECU辅助设计，进而有效地提高变电电子设备的应用效率和自动化水平。

综上，目前我国新型的智能变电站中的设计理念，是将传统的变电站交流电源系统、直流电源系统、逆变电流电源系统和应用电源系统等进行智能化设计，可对这些电源系统进行智能化配置，实现对电源系统实施更有效的工况管理和数据监控。通过在智能变电站中应用无线应用技术，可增加电气系统在运行过程中的可靠性、经济性。同时通过对智能变电站的设计方案进行优化，可进一步减少智能变电站在施工过程中的施工成本和施工时间，还可减少日后智能变电站在使用过程中的检修和维护工作，从而有效的提高智能变电站的运行效率。