智能变电站与常规变电站运行维护的差异解析

智能变电站与常规变电站运行维护的差异解析

于馥北

国网吉林省电力有限公司长春供电公司吉林130033

摘要:智能变电站的运行维护通常会涉及电力自动化、网络通信、微电子、电力电子和计算机等领域的技术设备，与常规变电站的运行维护有着较大的差别。对智能变电站与常规变电站的基本结构进行了分析，并在此基础上就二者运行维护的差异提出一些观点和建议，以供参考。

关键词：智能变电站；常规变电站；运行维护；差异性

引言

所谓智能变电站，主要体现在智能化上，是指利用先进的智能设备，实现电力网络内部变电站间信息传达、资源共享和信息化接收，为变电站信息传输带来便利，并借助先进的状态监测和智能辅助控制技术，进行变电站运行维护的一种电力系统。随着经济社会的不断发展进步，我们国家提出了智能电网构建的组织和部署规划，在“十三五”规划期间，将智能变电站建设放在突出位置，逐步实现和进一步推进智能化变电站的应用和普及。随着科学技术的发展，电力系统现代化水平越来越高，智能变电站应用日益广泛。相比传统变电站，智能变电站在运行维护上有很大的优势。它大大解放了人类劳动，在能源紧缺的当今社会，成为保障电力供应安全稳定，为经济社会发展奠定基础的重要手段。近年来，我国在智能变电站研究方面取得了突破性的成果，技术水平越来越高，逐步克服了各类难题。

1、智能变电站和常规变电站相关阐述

1.1智能变电站

智能变电站以当前先进的自动化信息技术为基础，以通信平台网络化、全站信息数字化和信息共享为支撑，在信息采集、控制、测量、保护、监测和计量过程中，实现了管控自动化，根据需要对电网进行自动控制、智能调控、在线分析和协同互动。智能变电站的这些优势有效地满足了电网对电气设备高效、稳定、节能和安全的要求。由此可见，智能变电站的应用可以有效提高电网资源的优化配置和安全可靠性。根据功能定位和要求，智能变电站主要包括过程层、间隔层和站控层。这三层之间既相互独立，又紧密联系。其中，过程层由不同电压级别的电子式互感器、智能变压器、智能断路器和一次智能化设备构成;间隔层主要由基于继电保护设备的保护单元和基于计量状态检测的测控单元、消防报警系统、智能化消防报警系统构成;站控层主要由以远程通讯和外部通讯为核心的站域控制通讯系统、电力用户智能管理系统和调度指挥系统构成。

1.2常规变电站

常规变电站的网络监控系统主要由间隔层和站控层构成。在实践中，由于没有一个相对统一的建模，信息标准呈现出多样化的特点，接口多样且兼容性差，同时，常规变电站综合自动化软件版本比较多，而且存在保护、监控、计量和远动等多个网络。常规变电站的站控层设备主要包括带数据库的远动工作站、操作员站和五防主机等;间隔层设备主要包括测控、保护和IBD等二次设备。录波、测控和保护等二次设备与一次设备之间通过二次电缆连接，导致二次电缆的布线非常多，且存在重复问题。此外，常规变电站运行过程中的信息采集主要是基于电磁型电压、电流互感器的应用。系统中各设备之间是相互独立的，且功能较为分散，整体协调机制、功能优化机制等难以落实，以至于信息输入难以实现有效的共享，进而限制了系统的兼容性和扩展性。

2、智能变电站和常规变电站的维护差异

2.1保护功能压板投退、检修压板

常规变电站运行维护主要采用“硬压板”方式进行，能够对变电站的后台系统进行有效的保护。从实际应用情况可以发现，此种保护方式需要在后台界面上进行。智能变电站主要采用“软压板”方式实现运行维护，通过此种方式的运用，操作人员仅需要在后台通过屏幕控制台进行相关操作即可对变电站的运行进行有效的保护，特别是计算机网络技术的应用，能够实现智能变电站远程控制与无人值班的目标。此外，智能变电站与常规变电站还存在检修压板作用层面的差异，例如常规变电站检修板的主要作用在于故障信息的检测，以避免故障信息干扰变电站的站控层，更好的排除故障问题。智能变电站的检修板的主要作用在于保护层，即为保护检修设备不出现故障或错误操作，以避免电闸误操作现象的发生。在此过程中，当处于检修状态的压板恢复应用之后，通过对计算机网络系统中的相关数据进行有效的结合，还能够进行较为显著的标记，在检修板的正、反面印上“检修”字样，为装置与设备的提取提供便利。

2.2开关跳合闸压板投退和GPRS

智能变电站较之于常规变电站，其主要差异在于将跳闸、合闸压板结构简化为软件操作系统，因此也可在后台实现开关跳闸、合闸操作。智能变电站的操作人员和管理人员可根据后台监控进行实时跳、合闸操作。在智能变电站中，所有开关保护装置的跳、合闸都在智能控制装置中，都可以通过后台实现智能控制。同时，GPRS在两种变电站中的作用也存在着较大的差别。比如，将GPRS应用于常规变电站中，可以确保变电站各种操作时间的统一性，有利于及时、准确地找出问题，并快速解决问题;对于智能变电站而言，GPRS可以保证变电站内部的时间同步，实现了数字信号的有效保护，在故障问题的发现、处理层面上，起到了有效的保护作用。同时，将GPRS技术应用于智能变电站中，还可以实现区域变电站间的信息传递，从而实现区域电力的高效监控和优化调度。

2.3二次设备的巡查重点差异

常规变电站主要注重于一次设备的巡查，二次设备没有比较完备的巡查软件，造成反馈信息滞后或者反馈信息共享性差的结果。智能变电站中数据在装置中的共享是通过二次设备的网络化来实现的。线路保护、测控装置可以同时使用一个单元采集到的数据。测控装置、保护装置、合并单元等装置要等同于一次设备巡查，而不是不巡查或者巡查不到。一旦这些设备发生任何异常，可以在同一设备的故障部分处理，整个变电站的工作状态没有受到影响，一直处在工作状态。

2.4检修状态压板作用的改变

常规变电站系统，装置检修压板主要是屏蔽装置故障和动作信息，不上传控制层。智能变电站发生了改变，更加有利于设备检修。在保护装置、测控装置、智能操作箱、合并单元都配置了相应“检修状态”硬压板，并在网络上进行标注，装置间相互配合，智能操作箱未加用，当保护装置跳闸指令发出后，开关不会跳闸，因智能操作箱的“检修状态压板”未加用，二者状态不对应。

2.5GOOSE回路及相关保护的改变

常规变电站继电保护时，跳闸、合闸压板是对系统故障反应后进行的自动行为，但很难实现统一控制。智能变电站系统则将这些行为结合在了后台监控系统界面上，利用GOOSE技术，将跳、合闸压板在全站设成了唯一，所有的保护装置都是通过智能控制柜操作去实现的，不仅效率更高，而且也更加准确，保护效果更好。

结束语

综上所述，在智能变电站运行中，通过应用先进的网络技术与智能化技术，可实现变电站设备之间、变电站之间、设备与变电站之间信息数据的数字化与智能化传输，进而实现变电站运行中信号转化目的。同时，通过现代化计算机网络系统的合理应用，还能以数字信息的模式实现处理之后数据信息的传递。在智能变电站与常规变电站运行维护中，还存在十分显著的差异，因此，在日后变电站运行维护过程中，应不断增强电力系统管理模式的研究与更新，以确保变电站系统运行的安全可靠性。

参考文献

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