常规变电站智能化改造的研究石鑫

常规变电站智能化改造的研究石鑫

石鑫

国网安徽省电力有限公司霍山县供电公司安徽六安237200

摘要：变电站是电力系统建设的重要环节，其对于电力配送调节和用电效率的提升具有重要的帮助。在自动化技术和智能化技术不断发展与应用的基础上，实现变电站的智能化建设，这样可以将变电站的具体利用效果和价值进行提升。从当前的变电站建设来看，我国积极的进行电力系统的改造，对智能化变电站建设做了较大的投资，目的就是要提升变电站的实际运行水平，从而提高电能的利用率，减少能源的不必要损耗。总结和分析目前的变电站智能化建设和改造，对其中的问题做探讨并研究具体的改善策略，这可以为实践工作提供有效的指导和丰富的事实参考。

关键词：变电站；智能化建设；改造；问题；措施随着计算机技术、电力系统的稳定运行

对于当前经济的发展具有重要的作用，因此做好电力系统的建设和发展现实效益十分的明显。就目前的电力系统具体运行来看，因为智能化水平不高，所以变电站的具体工作还需要人力做调节，这种工作方式不仅降低了工作的效率，成本控制也无法很好的实现，而且会产生不必要的能源浪费，这对于当前节能减排的绿色经济发展理念执行来讲十分的不利，因此需要做现状的改变。智能化变化站在具体的工作中能够解决上述的问题，现实利用意义巨大，因此在当前的经济发展大背景下积极的做变电站的智能化建设和改造分析现实价值明显。

1常规变电站与智能化变电站的对比

1.1常规变电站与智能化变电站在结构方面的对比

我国现行的传统常规变电站用电缆回路在一、二次设备之间进行连接，但是这种传统常规的设备在信号采集方面却有着较大缺点。因为这种设备连接之间用的是电缆回路，设备功能十分单一，往往导致二次设备无法识别由一次设备识别并传导过来的信号，由此进一步导致一次设备与二次设备之间较为独立，相互之间联系不起来。与此同时，因为一次设备与二次设备之间没有更为良好的交互功能，他们二者对信号采集的精确度也无法达到一致。

站控层、间隔层和过程层这三层结构以及三层之间相互连接的网络构成了现在的智能化变电站。这种变电站最大的特点就是各个结构层之间既相互独立但又不会缺乏联系。这种变电站分层结构的设定，为人机交互功能提供了更为良好的技术基础，使这种优势显得更为突出。除此之外，系统本身的自我检查、自我维护功能更为强大，并且因为全程监控系统等一体化信息平台在设备运行过程中进行同时运作，信息的传递更为精准，操作设备更为方便安全。

1.2常规变电站与智能化变电站在性能方面的比较

1.2.1传统常规变电站技术相对落后，功能相对单

一与新兴的智能化变电站相比较，传统常规变电站的设备早已不能达到新时期所需要的智能化要求。就目前来说，一次设备和二次设备的功能和技术水平相较于新型智能化变电设备都是十分落后的。然而新型智能化变电设备因为在技术方面有了创新和改革，各个设备的功能相较于传统常规变电设备更多，且其功能等呈现多样化的发展趋势。

1.2.2传统常规变电站网络连接复杂且效率不高

传统常规变电站的一次设备与二次设备之间由电缆连接，这种电缆连接方式有着极大的弊端，一次设备与二次设备之间不仅需要大量的二次电缆连接，并且在铺设这些电缆时十分复杂，费时费力，浪费人工，这种电缆连接方式使用效率也十分低下。更重要的是，如果线路需要进行改动，给重新敷设电缆工作带来更多的不便。这种线缆连接方式关键在于电缆，如果在使用过程中电缆损坏，那么整个传统常规变电设备都无法正常运转。新兴的智能化变电设备对设备之间的连接方式做了极大调整，它摒弃了传统常规变电设备所有的电缆，而是使用了能够使信息采集和传输更为精准的光纤。光纤传输信息不仅精准，速度也更快，完全保证了信息的时效性。

1.2.3常规变电站缺少一体化

平台传统常规的变电站设备缺少了至关重要的一环，他没有相应的监督检查系统，从而造成了没有方便安全的一体化平台，不能实时监测和控制设备的运行，致使设备工作时发生错误的概率极度增大。然而新型的智能化变电设备却将能够实时监测和控制的信息平台运用到整个系统的运作之中，加强了设备系统的一体化程度。相对于传统常规变电站设备来说，新型的智能化变电站设备性能更为强大，也更为优良。

2常规变电站智能化改造原则与方案

2.1常规变电站智能化改造原则

改造传统常规变电站的最初缘由是为了节能减排，减少对环境的污染，防止雾霾发生。现在智能化改造时应遵循四个原则:①安全可靠原则;②经济实用原则;③统一标准原则;④因地制宜原则。

2.2常规变电站智能化技术改造具体方案

2.2.1改造变电站的选择

变电站智能化改造前，应对其综合自动化系统或ＲTU进行评估。评估后认为确需改造的，针对电压等级，按下列优先顺序进行选择:110(66)kV变电站、220kV变电站、330kV及以上变电站。

2.2.2一次设备改造

一次设备改造时，如更换本体，应尽量采用智能设备。如不更换本体，只是加装状态监测的传感器，则传感器应用不应影响一次设备的正常运行，且状态监测功能应在智能组件中实现设备状态信息数据的存储和预诊断。本着资源利用的原则，尽量对可靠性和稳定性差的设备进行本体更换，而对运行平稳的设备采取加装状态监测传感器。

2.2.3二次系统的智能化改造

一般把智能化变电站分为三层，即间隔层、过程层(设备层)、变电站层(又称站控层)。

1)间隔层设备一般包括继电保护装置和测控装置等二次设备，智能变电站采用数字式继电器保护装置和测控装置作为站控层和设备层之间的传输层，采用GOOSE报文形式完成与过程层设备之间的数据传输。与传统变电站的继电保护装置相比，智能化变电站的继电保护输入输出由二次回路变成了网络连接，随着保护装置输入输出方式的变化，也应对继电保护装置进行相应的智能化改造，如采用数字式录波器从过程层中直接录取模拟量和信号量等。

2)过程层即设备层，包含了一次设备、智能设备和智能终端，能实现对设备的实时模拟量和设备状态的信号采集。作为智能变电站与站内设备的结合点，站内模拟量采样值和开关量GOOSE报文的传输主要由过程层通信网络实现。可以通过系统主机、操作员工作站、工程师工作站、网络管理工程师站来解决变电站过程层的智能化改造。3)站控层是面向全站或一个及以上一次设备的自动化控制和通信系统，其设备包括主机、操作员工作站、调度远动通信装置等，完成对全站数据采集，保护信息管理等相关的功能。智能化改造时这一部分工作量相对较小，当前大部分变电站可以满足上述要求。

2.2.4通信网络改造

实现供电系统的可靠性、实时性及安全性是智能化改造变电站的通信网络的基本要求，通常采用网络拓扑结构和信息冗余技术来实现此要求。智能变电站在改造后以“故障弱化”的原则建设其通信网络组网模式。在实施改造时，二次设备须实现更好的智能化，故二次设备大部分的装置需要更换，以确保改建阶段其新旧保护设备可同时工作，改建之后的新通信网络，需要全部换新。

结语

现阶段，传统的常规变电站还占有很大比例，要逐渐将其改造为新型的智能化变电站，这个过程相对较为漫长，且在具体的改造过程中常常会遇到各方面的问题，但智能化变电站是今后的发展方向，传统变电站向智能化改造也是新时期电力行业的一项重要任务，在改造过程中必须确保电网和电站的安全可靠性，从而让智能电网更好地服务于人民。

参考文献：

[1]张虹.基于一体化信息平台的数字化变电站[J].电工技术，2012(10):12－13.

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