智能变电站与常规变电站运行维护的差异分析

林俊峰 雷从冀 潘传伟

摘 要：随着科学技术的发展，电力系统现代化水平越来越高，智能变电站应用日益广泛。相比传统变电站，智能变电站在运行维护上有很大的优势。它大大解放了人类劳动，在能源紧缺的当今社会，成为保障电力供应安全稳定，为经济社会发展奠定基础的重要手段。近年来，我国在智能变电站研究方面取得了突破性的成果，技术水平越来越高，逐步克服了各类难题。文章基于智能变电站的应用状况，介绍了智能变电站概念和运行维护的主要特点，将其与常规变电站进行比较，分析其优势和需要进一步关注的重点，然后对智能变电站运行维护工作进行总结。

关键词：智能变电站；运行维护；常规变电站；差异化

1 智能变电站运行维护背景介绍

1.1 智能变电站概述

所谓智能变电站，主要体现在智能化上，是指利用先进的智能设备，实现电力网络内部变电站间信息传达、资源共享和信息化接收，为变电站信息传输带来便利，并借助先进的状态监测和智能辅助控制技术，进行变电站运行维护的一种电力系统。随着经济社会的不断发展进步，我们国家提出了智能电网构建的组织和部署规划，在“十二五”规划期间，将智能变电站建设放在突出位置，逐步实现和进一步推进智能化变电站的应用和普及。

1.2 智能变电站应用概述

与常规变电站相比，智能变电站有了很大的变化，主要体现在先进设备和技术的应用。在智能变电站系统内，电子互感器、智能接收器、交换机设备等相互配合，共同为电网运行安全服务。在智能变电站工作系统内，先进技术和设备的应用，大大解放了人类劳动，提高了工作效率，同时也减少了变电站危害事故的发生，提高了运行维护水平。与传统变电站运行维护相比，智能变电站的创新性主要体现在以下几个方面：

（1）通信规范化带来了运行维护的便捷化。相比传统变电站，智能变电站采用统一的自动化系统，在该系统内部，从设计、开发、维护到后期的运行维护，该系统内对象能够建立统一的标准。在智能变电站系统内，采用面向对象以及一个抽象通信服务接口连接，并且这个接口是独立于网络结构的。这就实现了系统通信的规范化，能够提高变电站的操作性能，运行维护更加轻松和便捷。（2）GOOSE技术应用实现了运行维护的及时性和高效性。GOOSE技术的应用是智能变电站的基础，通过该技术的应用，变电站系统内部的开关量能够进行准确传送，与此同时，还可以对变电器及其他电子元器件的各项性能指标，如温度、档位、运行状况等进行信息的传输，一旦出现问题，客户端能够迅速发现和反应。大大提高了运行维护的效率和水平。（3）电子式互感器实现了智能变电站运行维护的动态化。在智能变电站系统内，电子互感器的应用是必不可少的，它主要由合并单元和传感模块构成。通过使用电子式互感器，能够对变电站系统内各类性能指标进行实时监控，并且这种检测的精确度和敏感度要更高，传输性能也更好。与此同时，电子式互感器因为体积小、重量小等不会对变电站系统产生危害，能够更好确保设备运行安全，也维护了操作人员的人身安全。

2 智能变电站与常规变电站运行维护的差异

随着技术的进步，拥有更高科技含量，信息共享更加便捷的现代化智能变电站系统逐渐形成，并且应用越来越广泛。因此，我们要对智能变电站与传统变电站运行维护差异进行分析，以为变电站运行维护手段创新与改革奠定基础。

2.1 常规变电站运行维护的主要方法简介

2.1.1 常规变电站自动化系统运行维护状况介绍。在常规变电站自动化系统中，主要分为了保护和测控两个部分。保护装置的主要功能在于一旦变电站系统发生故障，能够进行快速的切除和故障隔离，保证系统恢复正常。但前提是保护装置对于故障信号要有正确的响应。另一个部分就是测控系统部分，它主要是对系统中电流信号的检测，以便对系统故障进行发现和解决。通过保护装置和测控单元的结合，常规变电站系统完成了日常的运行和维护工作。

2.1.2 常规变电站运行维护工作的不足。首先，常规变电站受模块工作范围和要求的限制和影响，很难在各自区域内进行精确地维护。例如，保护装置需要电力信号的反馈，但是系统本身问题和保护装置性能因变电站系统故障引起的变化很难实现保护的精确化，只能够针对系统的反馈进行常规的保护工作。其次，常规变电站二次载荷问题较为严重。在常规变电站系统中，二次电缆连接的设备多，负载重，这就造成了系统中二次额定负载问题的出现。二次设备与保护装置的配合比较复杂，效率较低。最后，信息共享难度较大。在常规变电站系统中，信息处理的及时有效性较低，同时共享难度也很大，设备之间不具备互操作性，信息在传输过程中有时间间隔，无法确保传递信息的高效性，这也降低了变电站运行维护工作的效率和水平。

2.2 基于常规变电站运行维护不足的智能变电站工作提升

经过以上分析，我们看到了常规变电站在运行维护上的诸多问题。近年来，智能变电站应用已经十分广泛，并且在未来，将替代传统的变电站自动化系统，成为推动电力运行安全重要的保障。与常规变电站运行维护工作相比，智能变电站主要有以下几大不同。

（1）减少常规二次电缆使用量，智能变电站终端主要是使用光缆，不仅信息传递效率高、用时少，而且更加安全，受电磁影响较小。（2）加强了跳闸保护，改变传统的跳闸方式。现代化的智能变电站系统采用软压板方式进行投退，改变了传统的跳闸方式。（3）操作系统更加人性化，技术水平更高。IEC61850的应用使保护第二次设备具备远方操作的技术条件。（4）网络化信息系统，安全工作更加到位。智能变电站实现了二次设备的网络化，安全措施也相应发生了调整。（5）方式方法变化，工作效率大幅度提高。自动化、专业化的运行检修工作逐渐替代過去依靠系统进行定位，人工排查的模式，调试方法也发生了变化，利用现代信息技术和网络技术，实现了运行维护的高效化。无论是从设备技术角度还是从维护技术上，都有了质的飞跃。

综合以上内容，我们看到与常规变电站系统相比，智能变电站在运行维护工作上有了很大的创新。从保护功能、信息传输功能、测检功能等方面进行了大幅度技术突破，大大解放了人类劳动，维护了电力运行的安全。

3 现代化智能变电站的差异化运行维护

3.1 连接介质的变化带来了保护功能装置的变化

在智能变电站中，实现了一次设备智能化、二次设备网络化。设备之间的连接媒介转变为光缆或双绞线，相应的运行维护时的装置也发生了一定变化。例如保护功能压板投退发生了调整，常规的保护功能“硬压板”转变为后台监控系统界面上的“软压板”。在投退保护装置操作上，操作人员只需要在后台监控系统上进行计算机操作就能够完成全部工作，不在需要进行保护屏上的作业。

3.2 GOOSE回路及相关保护的改变

常规变电站继电保护时，跳闸、合闸压板是对系统故障反应后进行的自动行为，但很难实现统一控制。智能变电站系统则将这些行为结合在了后台监控系统界面上，利用GOOSE技术，将跳、合闸压板在全站设成了唯一，所有的保护装置都是通过智能控制柜操作去实现的，不仅效率更高，而且也更加准确，保护效果更好。

3.3 信息共享更加便捷，装置的影响扩大

相较于常规变电站，智能变电站系统内数据被保护装置共享，因此在智能终端采集的开关、刀闸信息在GOOSE网络中共享测控装置、保护单元、合并单元。一旦这些装置发生了故障，整个智能变电站保护系统就会同时反映，因此信息传递的便捷也带来了准确性对于保护装置影响的改变。必须确保信息的准确性和高效性。

3.4 检修状态压板作用的改变

常规变电站系统，装置检修压板主要是屏蔽装置故障和动作信息，不上传控制层。智能变电站发生了改变，更加有利于设备检修。在保护装置、测控装置、智能操作箱、合并单元都配置了相应“检修状态”硬压板，并在网络上进行标注，装置间相互配合，智能操作箱未加用，当保护装置跳闸指令发出后，开关不会跳闸，因智能操作箱的“检修状态压板”未加用，二者状态不对应。

3.5 地理信息系统的结合应用提高了检测的动态化

在智能变电站运行维护工作中，地理信息系统被应用进来，它不仅能够对同一时间变电站内的状况进行实时监测，并且能够对数据进行收集和处理，反馈故障位置，提出改善的方案，这一点是常规变电站无法企及的。地理信息系统的应用是通讯技术发展的必然结果。

4 结束语

技术的进步改变了世界能源发展的方向，集合智能化技术、计算机技术和现代网络技术的智能变电站应用日益广泛。随着智能变电站应用的扩大，我们不仅要熟练掌握运行维护的技术，也应该将其与传统方式进行比较分析，为未来的工作提供有益参考。

参考文献

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[2]李瑞生，周逢权，等.智能变电站功能架构及设计原则[J].电力系统保护与控制，2010（21）.

[3]庄文柳.智能变电站技术在实际工程中的设计和应用[C].2010输变电年会论文集，2010.

作者簡介：林俊峰（1987-），男，重庆梁平人，本科学历，助理工程师，从事变电运维的研究。