浅论常规变电站智能化技术改造马鹏姬

浅论常规变电站智能化技术改造马鹏姬

马鹏姬范文杰

（国网河南省电力公司平顶山供电公司河南省平顶山市467000）

摘要：随着我国经济的快速增长，我国能源问题和环境污染问题也日益突出，近几年来，我国面临全球气候变暖以及雾霏天气严重等环境问题，给我们国家的环保节能方面造成了很大的压力。我国主要的电力来源还是以烧煤的火电站为主。随着全球气候的改变，人们对环境产生的问题越来越重视，尤其是在雾霾天气频发的今天，能源电站的转型改造问题也提上了日程。对于现有的常规变电站，为了达到节能减排的目的需要进行技术的创新，将常规变电站改造成智能化变电站。

关键词：常规变电站；智能化；技术改造

引言

常规变电站进行智能化改造是新时代下电网技术不断发展的必然趋势，在电力企业不断发展的同时，变电站的技术改革也在逐步向发达国家靠近。目前，我国在常规变电站智能化技术改造方面已取得一定的成果，但在技术推进过程中还存在着一些问题需要继续摸索和探究。

1常规变电站与智能化变电站的对比

1.1结构方面的比较

传统的常规变电站在一、二次设备之间进行网络连接的是电缆回路，而且常规的设备在信号采集方面，由于设备功能较为单一，一次设备采集的信号无法传导给二次设备供二次设备识别，这就导致一、二次设备之间相互较为独立，联系不起来。同时，由于一、二次设备之间没有交互功能，二者对信号采集的精确度的要求也无法同步。因此，传统的常规变电站对智能化功能的要求无法实现。虽然一、二次设备有网络的连接，但又由于网络的限制，二者之间无法进行远程的技术操控，在一定程度上限制了设备运用的灵活性。智能化变电站的结构配置与常规变电站相较而言更为清晰明朗。智能化变电站的由站控层、间隔层、过程层构成的“三层”和三层两两之间存在的“两网络”组成。各层之间既相互独立，又互有联系。智能化变电站分层设置的形式，使得变电站在运作时人机交互功能的优势更为凸出，系统的自检、维护功能更为完善，而且在运作中全程监控系统等一体化信息平台同时运作，信息传递更为准确，操作更为安全便捷。

1.2性能方面的比较

1.2.1常规变电站设备功能单一，技术落后

相较于智能化变电站，常规变电站的设备已无法达到智能化的要求。一、二次设备在目前来说，技术水平与设备功能等均较为落后。而智能化变电站在设备方面有了革新，各设备分支相较于常规变电站智能化程度均有不同程度的提高。

1.2.2常规变电站网络连接复杂且效率不高

常规变电站设备之间由大量的电缆进行连接，采用电缆连接的方式，不仅在铺设时费时、费力、费工，在使用中效率也极为低下，并且在需要线路改动时也相当复杂，另外，电缆在使用的过程中出现故障的概率较高。智能化变电站在网络连接方面使用光纤等替换了常规变电站使用的电缆，使得信息的采集完全数字化，在精确度与时效性方面都要高于常规变电站设备所采集的信息。

1.2.3常规变电站缺少一体化平台

常规变电站在设备运作系统中缺少相应监督检查系统，一体化平台不健全，不能实时进行设备运作的监控监测，致使工作中失误的概率增大；智能化变电站将电子信息平台运用到整体运作机制中，增加了设备系统的一体化程度。相对于常规变电站来说，智能化变电站的功能更为强大，也更为高级。

2改造为智能化变电站困难

2.1二次设备布置

20世纪90年代投运的常规变电站大多采用集中布置方式，在历次扩建和改造过程中已经基本没有或仅有极少的空余屏位。在此条件下，如果不新建保护小室，就只能在停电的短暂时间内拆除原有屏位、安装新屏位来实施改造，这种方案既不现实，也不利于安全运行。而且目前在主控楼入口处，电缆拥堵、敷设杂乱现象严重，新敷电缆的难度极大，抽出电缆也容易造成继电器误动。因此，从减少停电时间、保证电力系统安全运行角度出发，地方局一般会建议新建保护小室，但是常规变电站大多没有地皮可供建设新小室，故本文提出1种改造的新思路，即220kV新建集中保护小室、500kV按串设置保护小室的方案，二次公用设备可分散布置在各小室中。按某某的经验，500kV按串布置的保护小室共6个，每个房间为19．6×9（m），这种方案对应性强，再结合就地布置的智能操作箱，可以节省大量电缆，大大减轻原有电缆沟内新敷电缆的压力，也可节省工程投资，相得益彰。由于500kV保护小室的面积较小，可按照国家电网公司“两型一化”要求，考虑采用复合轻质墙板。该墙板中的网架板均可统一生产、统一吊装；同时也是保温墙，可达到节能65%以上的节能技术标准；并且与建筑物同寿命，在建筑物生命周期内不需要对保温层进行维修，充分体现了节约、环保的要求。

2.2电缆沟清理整治

常规变电站智能化改造后，由于设备网络化和保护测控装置的整合，使室内外之间除了交直流动力电缆之外，其他线缆的数量大为减少；而保护、控制信号均采用光缆传输，每根光缆的外径比控制电缆小许多倍，又使户外电缆沟的断面尺寸大为缩小。常规变电站自投产起一般都经历多次改造，而在历次改造中废弃电缆一般未予抽除，造成电缆在各保护小室入口及电缆沟的交叉或转弯处敷设混乱、拥堵严重；废弃电缆外护套在长期使用后呈老化现象，绝缘水平下降造成安全隐患，给变电站的运行维护造成较大困难。常规变电站智能化改造工程应综合考虑电缆沟的清理和整治问题。在改造过程中，现建议为减少新沟的开挖、避免老电缆沟交叉和利于老电缆沟的问题整治，可采用小截面地上电缆槽盒代替电缆沟。电缆槽盒不需要开挖，又可结合现场实际情况简单而又全面的布置，使整个电缆槽盒的走向、数量以及隔板位置更合理；其造价为常规砖砌电缆沟的80%，且具有安装方便、利于地表排水、维护容易、节约成本、美观新颖等优点；除了垫层外，所有组件均可以现场预制，组装方便，且不受冬季和雨季的影响，可以有效地缩短施工工期。

3智能化改造技术方案

3.1二次系统智能化改造

智能变电站的改在关键就是二次系统智能化改造，220kv变电站的二次系统智能化改造应该根据标准规范进行设计，其改造内容包括一体化信息平台，顺序控制，智能告警和故障分析决策等高级应用。同时构建智能化变电的通信网络也十分重要，对于一次设备进行改造，提高了智能水平，对于二次系统的升级改造也有极大的帮助。另外，在改造的过渡期间，应该注重新旧网络的更替问题，完成传统一次设备与网络化二次设备相结合的具有智能化技术的智能变电站的构建改造后的智能变电站应该采用开放分层布局结构，结构分别为变电站层，间隔层以及过程层，变电站层和过程层应该具备独立的网络系统，同时变电站层的网络不与其他网络相关联，保障其网络的安全性。

3.2对原始通信网络进行改造

智能变电站的机组运作需要有较为精确的数据采集来进行信息反馈，那么这就要求变电站的通信网络要同时具备可靠性和安全性。根据我国的相关标准规定，对变电站网络通信系统的改造要符合数据流要求，同时还要依据具体的安装要求进行改造。改造后的智能变电站，最终可达到“故障弱化”的通信标准。另外对于新旧网络及设备的更替，在改造时要兼顾好各系统的重构和重建。

结语

总的来说，常规变电站的智能化改造过程是一个漫长而又艰辛的过程，在变电站智能化改造的过程中遇到的问题也是层出不穷，但是不管怎样，改造的初衷不能违背。不论是常规变电站还是改造后的智能化变电站，要达到的最基本的要求就是要保证变电站设备运作的安全、可靠和稳定。随着我国综合国力的发展，常规变电站进行智能化改造将是国家电网系统的一个发展目标，为了达到这个目标，我们现在要做的就是在技术改造的道路上继续探究，并不断摸索着前进，结合现有的技术要素，不断创新，制定出符合实情并切实可行的技术改造方案，以便提高变电站的整体技术水平，使得迅猛增加的社会用电量能够得到满足。

参考文献：

[1]李文伟浅析数字化变电站自动化系统[J]广东科技，2015（4）.

[2]蒋鹏浅谈变电站的智能化改造[J]机电信息，2014（12）：18-19.