数字化变电站智能系统的应用与优化

王庆旺 李征

（唐山供电公司，河北唐山 063000）

数字化变电站智能系统的应用与优化

王庆旺 李征

（唐山供电公司，河北唐山 063000）

当今社会，科学技术在蓬勃发展，计算机网络技术已被广泛运用于人们的日常生活以及电力事业中。数字化变电站智能管理系统的广泛应用，弥补了以往传统的变电站管理系统，促进了我国电力事业的进一步发展。文章对数字化变电站的概念进行阐述，并与传统变电站进行对比，通过调查数字化变电站智能管理系统的应用情况，提出进一步优化数字化变电站智能管理系统的有效策略，从而促进我国电力事业的蓬勃发展。

数字化变电站 智能管理系统 优化策略

随着光电式电流电压互感器、智能化开关、变电站运行操作培训仿真等技术的运用、通信网络和系统标准IEC61850正式颁布。以上技术的成熟与进步，必然对现有的变电站自动化技术产生深远的影响，为数字化变电站的智能系统管理平台的建立奠定了坚实的基础。然而，目前关于数字化变电站的发展方向，国内长期以来尚缺乏清晰的概念与发展思路。因此，探讨新时期我国数字化变电站的建设与发展方案是一项十分重要的课题。

1 数字化变电站概念及特点阐述

1.1 数字化变电站的涵义

数字化变电站建立在符合国际标准的IEC 61850通信规范基础之上，由智能化一次设备与网络化二次设备按过程层、间隔层、站控层三层结构体系分层构建。数字化变电站内的所有信息采集、处理、传输、输出过程由过去的模拟信息完全转换为数字信息，由此建立与之相适应的通信网络与系统，进而实现信息共享与设备合作的现代化管理要求。

1.2 数字化变电站与传统变电站的比较

（1）一次设备智能化；一次设备被控制的操作驱动回路与被检测的信号回路采用光电技术设计与微处理器，数字公共信号网络以及数字程控器取代了过去使用的导线连接；光电数字技术与光纤取代了常规的控制电缆与强电模拟信号，可编程序取代了二次回路中传统使用的继电器与相关逻辑回路，进而优化了传统机电式继电器与控制回路的结构［ 《智能变电站技术导则》，2005年版］。（2）二次设备网络化；二次设备之间的连接完全改用高速的网络通信，传统功能装置重复的I/0现场接口被彻底替代。（3）管理系统自动化；变电站运行管理系统中的数据分流交换与信息分层实现自动化；电力生产运行数据、状态记录、数据统计实现无纸化；变电站运行发生故障时，系统能够即时提供故障分析报告，分析故障原因，制定处理故障的方案；系统能够自动分析并得出设备的检修报告，将传统的设备“定期检修”转变成更加高效的“状态检修”。

2 系统建设可行性分析

2.1 社会效益分析

数字化变电站采用光电互感器及光纤，不需要油介质，基本上不消耗能量，对环境无污染，同时节省了铜资源的消耗；简化了二次接线，减少自动化设备数量，减少设备的退出次数与退出时间，避免信号传输与处理带来的附加误差，提高系统的可靠性；设备具有相互操作性，提高保护、测量与计量系统的精度，减少了操作时间，方便设备的维护与更新，提高了工作效率，同时也便于变电站的扩建及自动化系统的扩充。

2.2 安全性能分析

常规变电站传输模拟信号不能采用光纤技术，使用的电缆感应电磁干扰与一次设备传输过电压都可能引起二次设备运行异常，导致二次回路接地点的状态无法实时检测。数字化变电站一次设备与二次设备之间使用光纤通信。由于采用光电互感器，电磁干扰与传输过电压失去了影响二次设备的途径，而且也没有二次回路2点接地的可能性，不存在电流互感器二次开路或电磁式电压互感器二次短路带来的危险，实现了电力信号的彻底隔离，从根本上解决了传输通道的抗干扰等安全问题，满足了电力系统环保、节能、安全的要求。

2.3 经济效益分析

数字化变电站采用数字式及光纤电表，相对于常规电能表要更加精确，不存在模拟传输损耗造成的二次压差及电度表本身的采样误差；除电源回路外，只有相应的二次逻辑回路，光缆的维护量较之电缆的维护量大幅减少，管理更加简单，维护更为方便；建设过程中光纤光缆价格低廉，减少控制电缆数量，降低了光电互感器的综合使用成本，实现信息在运行系统与其他支持系统之间的共享，实现减少重复建设与建设投资，在整体上减少了变电站寿命周期内的总体成本。

3 传统变电站存在的不足

3.1 智能化新技术应用适应性差

随着计算机网络技术的飞速发展，与变电站自动化管理系统相关的通信、嵌入式应用等技术的更新速度比变电站自动化系统的更新速度要快很多。但是，由于常规变电站还不能很好的达到互操作性与信息的有效共享，导致现有的变电站自动化系统设备部分更新时需要付出相当的的附加成本。

3.2 建模的差异使信息难以共享

由于对变电站自动化系统、变电站与控制中心之间的通信以及控制中心层面不同应用之间缺乏统一的建模规范。不同应用之间的缺乏统一的通信标准，设备接口不规范，规约需要转换，设备间不具有“互操作性”，从变电站自动化系统收集的各种信息在向控制中心进行传递与控制中心不同应用之间的共享这两个层面都存在一定的障碍，无法实现共享系统信息。

3.3 建设投资与资源利用的矛盾

当电力系统的运行需要在有效性与可靠性之间权衡选择时，无论是操作或是设计，都偏向于降低有效性以确保系统的可靠性。为保留足够的稳定裕度，又不能充分发挥现有资源的作用。每增加以此二次功能，就需要增加相应的二次设备与电缆，造成信息重复采集，设备种类繁多。这就无法有效地保证实现可靠、稳定、安全、高效、环保的系统的运行。

4 结语

综上所述，数字化变电站智能管理系统的建设是一个长期的系统工程。拥有系统技术创新、管理观念更新的数字化变电站智能管理系统，提高了电力系统的经济效益、社会效益与安全保障，也在很大程度上提高了系统的自动化水平。建立数字化变电站智能管理系统是电力系统现代化发展的必然趋势。因此要实现建立数字化变电站智能管理系统这一目标，还有许多技术问题需要我们不断地探索与研究。随着技术的进步，以及管理观念的更新，相信我国的我国的电力事业将会取得更长远的发展。

［1］张文力.浅谈数字化变电站的应用［J］.中小企业管理与科技（上旬刊），2011（7）.

［2］王元冬，王付卫.数字化变电站自动化技术浅析［J］.云南电力技术，2008（6）.