论文部分内容阅读
摘要：随着电力行业和科学技术的不断发展，智能电网得到了有效的发展并且发挥着越来越大的作用。为了实现智能电网，其中一项非常重要的基础就是智能变电站的实现。要想真正意义上的实现智能电网，必须保证变电站的智能化，从而实现智能电网的自愈功能。本文主要阐述了变电站智能化改造中的关键技术。
关键词：变电站;智能化;改造;策略
随着现代电网技术的迅速发展，各国根据自身电力工业发展的具体情况，通过不同领域的研究和实践，形成了各自的发展方向和技术路线，也反映出对未来电网发展模式的不同理解。近年来，随着各种先进技术在电网中的广泛应用，智能化已经成为电网发展的必然趋势，发展智能电网已在世界范围内形成共识。从技术发展和应用的角度看，智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成，形成的新型现代化电网。而智能变电站是智能电网的关键，是建设“坚强智能电网”的核心平台之一。
1智能化变电站体系结构
对变电站实施智能化改造，主要是针对常规变电站，在相应标准和规范情况下，借助电子形式的互感器以及智能化开关等设备、站控层间隔层、过程层等建立相应的职能设备，通过这种方式促使变电站中相关智能设备的信息实现信息共享和相互操作。伴随着微电子技术和计算机技术的迅速发展以及广泛应用，变电站智能化获得极大的促进，其中大多数智能化和低能耗的电子设备均获得常规变电站所应用[1]。通常情况下，可以在常规变电站的站控层以及间隔层安装一定设备，还可以使用常规电磁性电流互感器和电压互感器对相关信息进行采集。但是，将智能化变电站和常规变电站进行对比，智能变电站在技术上存在较高的优势。其中智能化变电站可以对标准信息进行相互交互，使用智能化设备，可以促使变电站的具体运行得到智能化控制和互动化应用。
2智能化改造面临的问题
在智能变电站中，保护功能压板发挥关键作用，它分为硬压板和软压板。硬压板以实物形式存在，目前标准统一、操作检查方便直观。软压板通过软件实现，通过保护装置、监控系统画面显示，显示不统一，给运维人员对其进行状态识别带来困难。某些功能压板由软压板和硬压板组合而成，只有全部投入时保护功能才投入，任一项退出即功能退出。造成这种现象的原因有以下几个方面：（1）保护软件出错，导致软压板误投;（2）保护传动试验投入的软压板，在工作结束后未退出，且未在后台监控进行检查核对;（3）运行人员误投入软压板。目前对硬压板管理比较完善，但缺乏对软压板的安全管理制度。为此，应加强监控系统运行管理、软压板的操作管理及运行管理，按照定值单要求对软压板定期进行“三核对”，确保软压板状态与监控系统、保护装置、定值单保持一致。上述软压板的管理方法对智能变电站及继电保护远方投退软压板等新技术应用的安全管理也具有借鉴意义。
3500千伏变电站二次系统智能化改造策略
3.1常规变电站智能化改造
3.1.1一次设备智能化改造
常规变电站一次设备的智能化盖在是在一次设备上对状态监测功能单元进行增加，如在断路器或者变压器上增加状态监测功能单元，从而实现对它们的状态的综合的分析和评价。已经建设并且投入运行的常规互感器不适合进行数字化改造。
3.1.2二次系统智能化改造
对于二次系统的智能化改造，其保护应该选择直采直跳的方式，现阶段不需要对其进行网络化改造。然而，至少在1个线路间隔或变压器及其相关的开关间隔应用智能组件。全站实现通信协议标准化，取消协议转换设备。如果站内直流、所用电等辅助系统现阶段标准建模有困难，可暂时采用协议转换器，将来完全可以标准化建模时，取消协议转换。站控层功能，根据需求增加高级应用，可对外提供统一的网络服务接口，支持信息一体化平台应用要求，满足相关要求。高级应用和辅助设备智能化技术要求相间附錄。
3.2数字化变电站智能化改造
在实施数字化变电站改造过程中，可以对变电站中一次设备的检测功能进行适当的改造，并且可以让其他高级功能辅助系统得到智能化改造。相应数字化变电站当中，对其进行智能化改造，可以保障已有过程层的数字化水平，同时保护网络挑战合闸，首先无需对其进行改造。在具体改造过程中，重点是进行智能高级应用，一次设备以及辅助设备等方面的智能化改造。对变电站实施一次性改造，其中存在的关键一次设备，可以将其添加到智能单位当中去，通过这种方式，对这一设备进行比较全面的分析。当分析结果满足DL/T860标准的服务后便进行上传，此后将其和相关系统之间进行互动。针对二次系统而言，在对其进行具体改造过程中，需在间隔层对设备进行优化和整合，针对二次接线网络进行相应的整合。并且针对站控层的功能、智能高级应用等实时相应的改造，要求其和常规性质的改造相同。
3.3智能变电站关键技术
（1）一次设备智能化技术：对变电站一次设备的智能化进行了实现，也就是实现了状态诊断、状态检测、状态监测、状态检修以及智能预警等功能。应用了多传感器信息采集和融合技术，对各种特征量状态信息进行了获取，包括气体生成物、设备电脉冲以及局部过热等。能够对设备状态进行实时检测和评估，应用以太网与外部系统实现通信，为提供状态量，可以通过安装智能附件或者安装智能一次设备本次实现。对一次设备智能化进行实现需要以实际需要以及技术现状为依据对部分功能或者全部功能实现分步骤、分阶段和有选择的实施。（2）互动技术：实现了与相关变电站、大用户以及调度中心之间的互动和交流。（3）协调控制技术：实现变压器经济运行，实现了电能质量控制以及电压协调控制。（4）智能应用：对数据的采集实现实时采集，并且实现实时存储，同时实现了分析决策的智能化，有效的对变电站智能应用水平进行了提高。（5）智能变电站状态估计技术：为智能电网提供支撑。
4变电站智能化技术改造的必要性
某330kV变电站于1987年投运，站内现役电气设备多为1995-2000年出厂，存在以下问题：（1）一次设备运行时间已达25年，运行时间长，老化严重，载流量不足，超过服役周期;（2）二次设备运行时间已达到或超过使用寿命年限;（3）站内采用常规控制系统，操作繁琐，二次回路复杂;（4）全站交直流回路存在一定的安全隐患和运行薄弱环节。为促进电网技术进步，满足现代电网控制要求，根据国家电网公司对智能化变电站建设的有关规定，以更换一、二次设备为契机，引进智能电网技术对变电站进行智能化改造。变电站经智能化改造后，可有效减少设备安全隐患，降低事故发生几率，提高变电站运行的安全性、可靠性。
结语
综上所述，为了让变电站管理工作能够在信息技术迅速发展的时代背景下，充分适应人们的需求，就需对变电站进行智能化改造。对于常规变电站来说，一定要进行智能化改造。在对变电站实施智能化改造过程中，要了解常规变电站智能化施工过程中存在的设备安装问题。与此同时，在实施改造施工过程中，要高度重视网络技术的应用，以防止具体改造过程中控制室的屏位发生冲突。
参考文献：
[1]王冰.智能化变电站运行维护的关键技术分析[J].农村电气化，2016，（06）：62.
[2]陈爱林，耿明志，张海东，宋鑫.智能变电站和主站共享建模的关键技术[J].电力系统自动化，2012（09）：18～19.
[3]王正风，许勇，鲍伟，等.智能电网安全经济运行实用技术[M].北京：水利水电出版社，2011.
关键词：变电站;智能化;改造;策略
随着现代电网技术的迅速发展，各国根据自身电力工业发展的具体情况，通过不同领域的研究和实践，形成了各自的发展方向和技术路线，也反映出对未来电网发展模式的不同理解。近年来，随着各种先进技术在电网中的广泛应用，智能化已经成为电网发展的必然趋势，发展智能电网已在世界范围内形成共识。从技术发展和应用的角度看，智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成，形成的新型现代化电网。而智能变电站是智能电网的关键，是建设“坚强智能电网”的核心平台之一。
1智能化变电站体系结构
对变电站实施智能化改造，主要是针对常规变电站，在相应标准和规范情况下，借助电子形式的互感器以及智能化开关等设备、站控层间隔层、过程层等建立相应的职能设备，通过这种方式促使变电站中相关智能设备的信息实现信息共享和相互操作。伴随着微电子技术和计算机技术的迅速发展以及广泛应用，变电站智能化获得极大的促进，其中大多数智能化和低能耗的电子设备均获得常规变电站所应用[1]。通常情况下，可以在常规变电站的站控层以及间隔层安装一定设备，还可以使用常规电磁性电流互感器和电压互感器对相关信息进行采集。但是，将智能化变电站和常规变电站进行对比，智能变电站在技术上存在较高的优势。其中智能化变电站可以对标准信息进行相互交互，使用智能化设备，可以促使变电站的具体运行得到智能化控制和互动化应用。
2智能化改造面临的问题
在智能变电站中，保护功能压板发挥关键作用，它分为硬压板和软压板。硬压板以实物形式存在，目前标准统一、操作检查方便直观。软压板通过软件实现，通过保护装置、监控系统画面显示，显示不统一，给运维人员对其进行状态识别带来困难。某些功能压板由软压板和硬压板组合而成，只有全部投入时保护功能才投入，任一项退出即功能退出。造成这种现象的原因有以下几个方面：（1）保护软件出错，导致软压板误投;（2）保护传动试验投入的软压板，在工作结束后未退出，且未在后台监控进行检查核对;（3）运行人员误投入软压板。目前对硬压板管理比较完善，但缺乏对软压板的安全管理制度。为此，应加强监控系统运行管理、软压板的操作管理及运行管理，按照定值单要求对软压板定期进行“三核对”，确保软压板状态与监控系统、保护装置、定值单保持一致。上述软压板的管理方法对智能变电站及继电保护远方投退软压板等新技术应用的安全管理也具有借鉴意义。
3500千伏变电站二次系统智能化改造策略
3.1常规变电站智能化改造
3.1.1一次设备智能化改造
常规变电站一次设备的智能化盖在是在一次设备上对状态监测功能单元进行增加，如在断路器或者变压器上增加状态监测功能单元，从而实现对它们的状态的综合的分析和评价。已经建设并且投入运行的常规互感器不适合进行数字化改造。
3.1.2二次系统智能化改造
对于二次系统的智能化改造，其保护应该选择直采直跳的方式，现阶段不需要对其进行网络化改造。然而，至少在1个线路间隔或变压器及其相关的开关间隔应用智能组件。全站实现通信协议标准化，取消协议转换设备。如果站内直流、所用电等辅助系统现阶段标准建模有困难，可暂时采用协议转换器，将来完全可以标准化建模时，取消协议转换。站控层功能，根据需求增加高级应用，可对外提供统一的网络服务接口，支持信息一体化平台应用要求，满足相关要求。高级应用和辅助设备智能化技术要求相间附錄。
3.2数字化变电站智能化改造
在实施数字化变电站改造过程中，可以对变电站中一次设备的检测功能进行适当的改造，并且可以让其他高级功能辅助系统得到智能化改造。相应数字化变电站当中，对其进行智能化改造，可以保障已有过程层的数字化水平，同时保护网络挑战合闸，首先无需对其进行改造。在具体改造过程中，重点是进行智能高级应用，一次设备以及辅助设备等方面的智能化改造。对变电站实施一次性改造，其中存在的关键一次设备，可以将其添加到智能单位当中去，通过这种方式，对这一设备进行比较全面的分析。当分析结果满足DL/T860标准的服务后便进行上传，此后将其和相关系统之间进行互动。针对二次系统而言，在对其进行具体改造过程中，需在间隔层对设备进行优化和整合，针对二次接线网络进行相应的整合。并且针对站控层的功能、智能高级应用等实时相应的改造，要求其和常规性质的改造相同。
3.3智能变电站关键技术
（1）一次设备智能化技术：对变电站一次设备的智能化进行了实现，也就是实现了状态诊断、状态检测、状态监测、状态检修以及智能预警等功能。应用了多传感器信息采集和融合技术，对各种特征量状态信息进行了获取，包括气体生成物、设备电脉冲以及局部过热等。能够对设备状态进行实时检测和评估，应用以太网与外部系统实现通信，为提供状态量，可以通过安装智能附件或者安装智能一次设备本次实现。对一次设备智能化进行实现需要以实际需要以及技术现状为依据对部分功能或者全部功能实现分步骤、分阶段和有选择的实施。（2）互动技术：实现了与相关变电站、大用户以及调度中心之间的互动和交流。（3）协调控制技术：实现变压器经济运行，实现了电能质量控制以及电压协调控制。（4）智能应用：对数据的采集实现实时采集，并且实现实时存储，同时实现了分析决策的智能化，有效的对变电站智能应用水平进行了提高。（5）智能变电站状态估计技术：为智能电网提供支撑。
4变电站智能化技术改造的必要性
某330kV变电站于1987年投运，站内现役电气设备多为1995-2000年出厂，存在以下问题：（1）一次设备运行时间已达25年，运行时间长，老化严重，载流量不足，超过服役周期;（2）二次设备运行时间已达到或超过使用寿命年限;（3）站内采用常规控制系统，操作繁琐，二次回路复杂;（4）全站交直流回路存在一定的安全隐患和运行薄弱环节。为促进电网技术进步，满足现代电网控制要求，根据国家电网公司对智能化变电站建设的有关规定，以更换一、二次设备为契机，引进智能电网技术对变电站进行智能化改造。变电站经智能化改造后，可有效减少设备安全隐患，降低事故发生几率，提高变电站运行的安全性、可靠性。
结语
综上所述，为了让变电站管理工作能够在信息技术迅速发展的时代背景下，充分适应人们的需求，就需对变电站进行智能化改造。对于常规变电站来说，一定要进行智能化改造。在对变电站实施智能化改造过程中，要了解常规变电站智能化施工过程中存在的设备安装问题。与此同时，在实施改造施工过程中，要高度重视网络技术的应用，以防止具体改造过程中控制室的屏位发生冲突。
参考文献：
[1]王冰.智能化变电站运行维护的关键技术分析[J].农村电气化，2016，（06）：62.
[2]陈爱林，耿明志，张海东，宋鑫.智能变电站和主站共享建模的关键技术[J].电力系统自动化，2012（09）：18～19.
[3]王正风，许勇，鲍伟，等.智能电网安全经济运行实用技术[M].北京：水利水电出版社，2011.