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摘要：本文立足于社会发展的需要、技术发展的前瞻性以及设备改造过程中运营成本和风险的最小化对500kV变电站智能化改造的关键技术、过程管理、解决方案等进行深入的分析和探讨,使500kV变电站智能化改造项目具有一定的可行性,为该类工程项目的实施提供了实践思路,具有一定的现实意义。
关键词：无人值守；配电站；智能化系统；改进
中图分类号：TP212.6文章标识码：A
数字化变电站在我国全面建设智能电网的大好形势下获得前所未有的进步与发展。为了确保新型智能化电力设备的经济、高校、安全运行，应放眼正常操作、操作步骤、处理事故的方法等等，对适合智能化变电站的运行维护技术进行新的探索和研究，以提升事故的决策能力与处理经验。为了智能化变电站的可靠供电与稳定、安全运行提供保障，并提高新的技术在智能化变电中应用的适应性，变电中所面临的是如何维护智能化变电中的状态正常运行。以先进的分析技术、信息化、自动化为前提，对输电网的安全稳定、控制、调节、保护、测量等功能进行高效、可靠、灵活的操作，最终提高电网的资源优化配置水平、可靠性、灵活性、安全性等，这就是智能化变电站所要实现的目标。通过先用先进的职能设备，智能化变电站实现了整体变电站的通信平台网络化、信息共享标准化、信息数字化。通过使用智能设备，变电站实现了计量、检测、保护、控制、采集、测量等一些列常規功能，另外还是先了设备的智能评估和在线监测。
一、智能化改造前概况
500kV某数字化变电站工程是一座全面采用IEC61850标准及其GOOSE技术的国家电网公司的数字化变电站示范工程。一般变电站示范工程更注重于可靠、安全、可推广，而不同于一般的变电站试点工程。500kV兰溪变是本着“积极稳妥，有序推进！”的原则在成功实施基于IEC61850标准的试点工程基础上稳步向前迈进的一大步。500kV某数字化变电站工程于2009年7月9日顺利投产。500k兰溪变实现全站网络跳合闸，实现不同厂家继电保护、监控等智能化设备的互联互通，解决了设备的互操作性问题。其中兰溪变一期工程500kV 1000MVA主变2台，500kV出线2回，220kV出线8回（两回尚未投产），35kV电容器一组，电抗器2台，所用变3台。采用典型的500kV接线形式：500kV一个半断路器接线，220kV双母线双分段接线。
二、 智能化改造工程内容
1、智能化改造目标
1）打造数据全景的信息一体化平台：供各高级应用子系统进行统一、标准化、规范化的数据存取访问及向调度系统进行上送。
2）研发高级应用功能：在信息一体化平台之上实现智能开票、一键式顺序控制、智能预警与故障综合分析、源端维护、一次设备智能诊断等高级应用功能。
3）实现主设备的智能化：改造应用电子式互感器；研发安装变压器、高压断路器在线监测装置，并开发智能组件，实现高压场就地布置；研发、安装35kV智能组合开关；研发、安装全站避雷器在线监测装置。为状态检修、输变电状态监测系统服务。
4）实现辅助系统智能化：开发智能巡视系统，实现开关闸刀位置检查和对一次主设备红外测温等功能；实现电子围栏、空调、门禁、火警、积水、户外柜温湿度、烟感、温感等辅助系统智能监控；实现接地线、紧急解锁钥匙智能管理；应用太阳能板和屋顶光伏发电技术提供站用应急电源；对站内照明系统进行改造，实现绿色照明；实现户外柜内温度及工作环境的智能调节。为智能化的运行巡视无人值班提供前提条件。
2、信息一体化平台
500kV某变电站信息一体化平台主要用于将变电站内的实时监控SCADA子系统、故障录波子系统、电能量子系统、在线监测子系统、视频安防等辅助子系统的各种数据源进行统一接入、统一存储、统一处理等综合管理，建立统一的变电站数据处理平台，为各智能应用和远方系统提供标准化规范化的信息访问接口。
3、实现智能告警与故障综合分析功能
智能告警的实现通过对全站采集的海量的模拟量、开关量等信息进行过滤、挖掘分析，运用单事件告警关联与多事件高级智能推理技术，研究告警信号之间的逻辑关联，给出简明扼要的告警信息，以及相应的建议。
故障信息综合分析功能提供故障诊断和定位（包含故障相别、故障测距、故障电流等）、设备动作情况的监视和评判（包含保护动作情况，重合闸动作情况等），提出可行的故障处理建议方案，提交完整的故障分析简报。
4、实现一次设备智能诊断 主要实现功能： 1）基于信息一体化平台获取一次设备在线监测的数据； 2）对被监测一次设备的测量数据进行统计，形成实时、小时、日、周、月数据曲线； 3）综合利用设备测量结果的横向与纵向比较，结合环境条件，判断设备的运行状况，实现一次设备的状态可视化；
4）以模块形式嵌入一体化平台，独立运行。
5、自主研究开发智能巡视系统
智能巡视系统由智能巡视小车和智能巡视控制分析后台组成；智能巡视小车安装视频摄像头，用于视频监视，安装红外摄像头，定期对主变进行红外测温，监测变压器油枕、变压器套管、本体和连接引线的红外测温情况；对隔离开关定期进行红外测温，定时自动测量检查刀闸的各关键部位的温度，为一次设备状态监测实时监测评估提供基础数据；智能巡视小车具有移动定位功能，利用二维坐标定位系统，通过控制软件和预先设置的设备坐标，将智能巡视小车准确定位至高压场的预定位置；与顺序控制功能互动，在需要操作某设备时，自动将小车运行至现场设备附近，取代运行人员核对设备操作后状态。
控制分析后台负责控制巡视小车的动作行为，接收小车拍摄的视频和红外图像进行图像识别、温度识别等工作。500kV某变电站在控制分析后台还开发了IEC61850模型与服务接口，与信息一体化平台、监控后台实现互动。自动完成一键式顺序控制，定期上传设备巡视结果。
三、 结语
本次500kV某变电站智能化改造试点工程在原有数字化变电站的基础上，通过对一、二次设备、高级应用功能及辅助系统等进行智能化升级改造，优化了信息采集及交换方式，有效整合了信息资源，提高了变电站的资源优化配置和抵御各种事故风险的能力，构建了具有信息化特征的一体化平台，实现了具有自动化特征的主设备智能化，开发了具有互动化特征的源端维护、智能巡视等功能，初步形成了如何将常规或数字化超高压变电站改造为智能变电站的典型方案和经验体系，为超高压变电站的智能化升级改造起到了典型示范作用。
参考文献：
[1] 于柠源.浅谈接地原理在继电保护专业的工程应用[A]. 山东电机工程学会第四届供电专业学术交流会论文集[C]. 2007
[2] 殷建刚,陈邦达.湖北电气化铁路供电运行情况及对系统影响的分析[A]. 2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C]. 2006
[3] 宋福海.保护用电流互感器的性能校验分析[A]. 2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C]. 2008
[4] 曾次玲,谢培元.母线保护及其整定计算若干问题探讨[A]. 中南七省（区）电力系统专业委员会第二十二届联合学术年会论文集[C]. 2007
[5] 何世恩,刘峻.IEC61850数字化变电站对继电保护专业的影响[A]. 2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C]. 2008
[6] 宋健壮,马应成.一起220kV线路WXH-803差动保护拒动原因分析[A]. 2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C]. 2008
关键词：无人值守；配电站；智能化系统；改进
中图分类号：TP212.6文章标识码：A
数字化变电站在我国全面建设智能电网的大好形势下获得前所未有的进步与发展。为了确保新型智能化电力设备的经济、高校、安全运行，应放眼正常操作、操作步骤、处理事故的方法等等，对适合智能化变电站的运行维护技术进行新的探索和研究，以提升事故的决策能力与处理经验。为了智能化变电站的可靠供电与稳定、安全运行提供保障，并提高新的技术在智能化变电中应用的适应性，变电中所面临的是如何维护智能化变电中的状态正常运行。以先进的分析技术、信息化、自动化为前提，对输电网的安全稳定、控制、调节、保护、测量等功能进行高效、可靠、灵活的操作，最终提高电网的资源优化配置水平、可靠性、灵活性、安全性等，这就是智能化变电站所要实现的目标。通过先用先进的职能设备，智能化变电站实现了整体变电站的通信平台网络化、信息共享标准化、信息数字化。通过使用智能设备，变电站实现了计量、检测、保护、控制、采集、测量等一些列常規功能，另外还是先了设备的智能评估和在线监测。
一、智能化改造前概况
500kV某数字化变电站工程是一座全面采用IEC61850标准及其GOOSE技术的国家电网公司的数字化变电站示范工程。一般变电站示范工程更注重于可靠、安全、可推广，而不同于一般的变电站试点工程。500kV兰溪变是本着“积极稳妥，有序推进！”的原则在成功实施基于IEC61850标准的试点工程基础上稳步向前迈进的一大步。500kV某数字化变电站工程于2009年7月9日顺利投产。500k兰溪变实现全站网络跳合闸，实现不同厂家继电保护、监控等智能化设备的互联互通，解决了设备的互操作性问题。其中兰溪变一期工程500kV 1000MVA主变2台，500kV出线2回，220kV出线8回（两回尚未投产），35kV电容器一组，电抗器2台，所用变3台。采用典型的500kV接线形式：500kV一个半断路器接线，220kV双母线双分段接线。
二、 智能化改造工程内容
1、智能化改造目标
1）打造数据全景的信息一体化平台：供各高级应用子系统进行统一、标准化、规范化的数据存取访问及向调度系统进行上送。
2）研发高级应用功能：在信息一体化平台之上实现智能开票、一键式顺序控制、智能预警与故障综合分析、源端维护、一次设备智能诊断等高级应用功能。
3）实现主设备的智能化：改造应用电子式互感器；研发安装变压器、高压断路器在线监测装置，并开发智能组件，实现高压场就地布置；研发、安装35kV智能组合开关；研发、安装全站避雷器在线监测装置。为状态检修、输变电状态监测系统服务。
4）实现辅助系统智能化：开发智能巡视系统，实现开关闸刀位置检查和对一次主设备红外测温等功能；实现电子围栏、空调、门禁、火警、积水、户外柜温湿度、烟感、温感等辅助系统智能监控；实现接地线、紧急解锁钥匙智能管理；应用太阳能板和屋顶光伏发电技术提供站用应急电源；对站内照明系统进行改造，实现绿色照明；实现户外柜内温度及工作环境的智能调节。为智能化的运行巡视无人值班提供前提条件。
2、信息一体化平台
500kV某变电站信息一体化平台主要用于将变电站内的实时监控SCADA子系统、故障录波子系统、电能量子系统、在线监测子系统、视频安防等辅助子系统的各种数据源进行统一接入、统一存储、统一处理等综合管理，建立统一的变电站数据处理平台，为各智能应用和远方系统提供标准化规范化的信息访问接口。
3、实现智能告警与故障综合分析功能
智能告警的实现通过对全站采集的海量的模拟量、开关量等信息进行过滤、挖掘分析，运用单事件告警关联与多事件高级智能推理技术，研究告警信号之间的逻辑关联，给出简明扼要的告警信息，以及相应的建议。
故障信息综合分析功能提供故障诊断和定位（包含故障相别、故障测距、故障电流等）、设备动作情况的监视和评判（包含保护动作情况，重合闸动作情况等），提出可行的故障处理建议方案，提交完整的故障分析简报。
4、实现一次设备智能诊断 主要实现功能： 1）基于信息一体化平台获取一次设备在线监测的数据； 2）对被监测一次设备的测量数据进行统计，形成实时、小时、日、周、月数据曲线； 3）综合利用设备测量结果的横向与纵向比较，结合环境条件，判断设备的运行状况，实现一次设备的状态可视化；
4）以模块形式嵌入一体化平台，独立运行。
5、自主研究开发智能巡视系统
智能巡视系统由智能巡视小车和智能巡视控制分析后台组成；智能巡视小车安装视频摄像头，用于视频监视，安装红外摄像头，定期对主变进行红外测温，监测变压器油枕、变压器套管、本体和连接引线的红外测温情况；对隔离开关定期进行红外测温，定时自动测量检查刀闸的各关键部位的温度，为一次设备状态监测实时监测评估提供基础数据；智能巡视小车具有移动定位功能，利用二维坐标定位系统，通过控制软件和预先设置的设备坐标，将智能巡视小车准确定位至高压场的预定位置；与顺序控制功能互动，在需要操作某设备时，自动将小车运行至现场设备附近，取代运行人员核对设备操作后状态。
控制分析后台负责控制巡视小车的动作行为，接收小车拍摄的视频和红外图像进行图像识别、温度识别等工作。500kV某变电站在控制分析后台还开发了IEC61850模型与服务接口，与信息一体化平台、监控后台实现互动。自动完成一键式顺序控制，定期上传设备巡视结果。
三、 结语
本次500kV某变电站智能化改造试点工程在原有数字化变电站的基础上，通过对一、二次设备、高级应用功能及辅助系统等进行智能化升级改造，优化了信息采集及交换方式，有效整合了信息资源，提高了变电站的资源优化配置和抵御各种事故风险的能力，构建了具有信息化特征的一体化平台，实现了具有自动化特征的主设备智能化，开发了具有互动化特征的源端维护、智能巡视等功能，初步形成了如何将常规或数字化超高压变电站改造为智能变电站的典型方案和经验体系，为超高压变电站的智能化升级改造起到了典型示范作用。
参考文献：
[1] 于柠源.浅谈接地原理在继电保护专业的工程应用[A]. 山东电机工程学会第四届供电专业学术交流会论文集[C]. 2007
[2] 殷建刚,陈邦达.湖北电气化铁路供电运行情况及对系统影响的分析[A]. 2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C]. 2006
[3] 宋福海.保护用电流互感器的性能校验分析[A]. 2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C]. 2008
[4] 曾次玲,谢培元.母线保护及其整定计算若干问题探讨[A]. 中南七省（区）电力系统专业委员会第二十二届联合学术年会论文集[C]. 2007
[5] 何世恩,刘峻.IEC61850数字化变电站对继电保护专业的影响[A]. 2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C]. 2008
[6] 宋健壮,马应成.一起220kV线路WXH-803差动保护拒动原因分析[A]. 2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C]. 2008