变电站智能化改造关键技术研究与实施

刘传宏

摘 要：智能变电站指的是遵循相关的标准和规范，通过电子式互感器、智能化开关等智能一次设备和站控层，间隔层以及过程层二次智能设备监理，通过这种方式保证变电站中各个智能设备之间的信息共享，从而进行远程操作，实现变电站的智能化。和传统的变电站相比，智能变电站有着多种优势，在目前受到了广泛的普及。但是在实际施工中，智能变电站却存在着种种问题，严重影响了其发展。因此，本文对变电站智能化的关键技术进行了分析，旨在推动传统变电站向智能变电站的转变。

关键词：变电站 智能化 关键技术 实施

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）04（a）-0024-02

从我国的发展情况看，目前，变电站智能化已经进入到全面建设阶段，变电站的智能化是智能变电网中最核心的问题之一。我国电网公司针对该问题，专门出台了相关政策，不仅规定了变电站智能化改造技术的原则，同时也指出了变电站智能化应遵循的基本原则。由此可以看出，在变电站智能化中，关键不仅在于解决技术和智能化设备之间的问题，同时还要保证施工现场的方案正确落实，从而完成改造任务。

1 智能变电站的特点

智能变电站在智能电网中有着重要的地位，和传统的变电站相比，智能化变电站的稳定性更强。在智能变电站中，能够对变电站的信息进行全面的分析，监控变电站中关键设备的运行情况，并上报出现的异常信号、故障信息，从而为工作人员提供参考，保证变电站运行的稳定性。总的来说，智能变电站的特点可以总结为以下四方面：

第一，智能化。随着科学技术的不断发展，传统的常规模拟信号以及控制电缆逐渐被数字信号和光纤代替。例如在测控保护装置方面，无论是输入信号还是输出信号，都是数字通信信号。同时，变电站的通信网络也逐渐在朝着现场的方向发展，现场的采样数据、开关状态信息能在全站内共享。

第二，数字化。在智能变电站中，能够对一、二次设备进行灵活的控制，具备双向通信的功能，能够通过信息网对智能变电站中的信息进行处理，从而使得变电站采集、传输、处理、输出的整个过程完全数字化[1]。

第三，信息共享标准化。智能变电站通过相关的科学技术，可以将传统变电站中的数据统一并简化，从而使得信息共享更加标准化，能将众多的独立信息互相连接起来，成为智能设备的信息获取平台。

第四，互动化。智能变电站能实现智能设备之间的联系、互动，在保证变电站正常运行的情况下，还能实现和其他层面的联络，例如中心站和受控站之间的联络，满足用户的多样化需求。

2 变电站智能化改造关键技术的解决方案

2.1 网络技术优先

智能变电站和传统变电站的最大区别之一，就是能够保证变电站内所有信息的智能化。通过建立数字化信息平台，从而保证对智能设备的有效控制，达到变电站内信息共享的目的。想要达到这个目的，其核心之一就是网络技术。在智能变电站的相关标准中，对过程层网络和站控层网络提出了技术与质量要求也体现出了网络在变电站智能化中不可替代的作用。因此，在变电站智能化改造中，首先要注重的就是网络技术。

在网络技术中，主要有两个问题需要解决：网络硬件搭接与网络配置问题。在网络硬件搭接中，应当保证网络电线连接、光缆按质与二次电缆敷设的同步性，这样一来可以保证缆线敷设技术的顺利完成，为智能变电站中网络的标准化以及其他的改造工作提供条件。同时，在过程层网络方面，应当将结构设计为星形结构。在站控层、简陋层以及过程层中，不仅要严格遵照VLAN配置图，结合VLAN提供的IP地址进行分配，同时还要根据提供的设备型号以及端口型号进行连接。变电站智能化属于一项全新的技术，无论是在理论方面还是在具体实施方面，可能都会出现一定的问题，因此需要变电站中的各个部门共同合作，不断完善相关的智能化设备以及施工技术。在网络建设中，除了硬件的搭接之外还要对网络配置进行设置，涉及到CID、ICD、SSD、SCD文件，这几种文件的关系与作用如下：首先，ICD文件的主要作用是对IED文件进行描述；其次，SSD文件主要对变电站中的一次系统结构与相关节点进行了描述；第三，SCD文件一般是由系统集成商完成的，其主要作用是对变电站中的IED文件进行描述[2]。同时，SCD是最终保留和生成的文件，是建立在ICD和SSD文件基础上的；第四，每一个IED文件都会有一个对应的CID文件。由此可以看出，ICD文件的主要描述的是配置工具合成，ICD和SSD文件主要是由IED文件通过全站配置工具而成，再根据SCD文件来指导智能变电站中装置和系统配置的搭接。

2.2 避免施工过程中不同设备之间出现的冲突

从建设情况来看，设备安装过程中出现冲突的情况主要有以下两种：第一，控制室屏位冲突；第二，新旧一次设备冲突。

变电站智能化的改在是建立在远程终端更换的基础上的，因此在新旧设备的使用中存在一定的过渡期和共存期。在这个过程中，由于环境监控设备、视频监控系统，以及各类新增的设备，很可能使得屏位增加，导致控制室内没有足够的空间，难以满足变电站智能化的要求。因此，为了保证变电站智能化施工的正常进行，可以先建立一个全新的主控制室，如果工程的资金有限，那么也可以根据变电站的电压等级或者其他相关规定建立较为分散的保护室。

在新旧设备冲突方面，在施工过程中，可以先将不使用的旧设备拆除，并转移到相关地点后再进行新设备的制作与安装。在此过程中要注意，很多传统的变电站设备重量较重，而为了保证变电站的正常运作，需要尽量缩短变电站停电的时间。这也就意味着，在设备安装之后，二次设备并没有太多的调试时间。同时，不同的变电站在二次设备的调试时间方面也有着不同的要求，一般的变电站，可以根据相关的要求对二次设备进行供电调试。而对于智能终端一次性设备来说，可以通过安装智能汇控柜、易地调试等方式来保证其工作的稳定性，并分析其中存在的问题，采取相应的解决措施。

2.3 运用电子互感器进行预调试

在变电站智能化的施工过程中，可以通过电子互感器进行调试。而电子互感器和变电站中的设备进行连接时需要大量的光缆线，在高压的状态下很可能出现连接信号不稳定、调试工作量大等等。而智能变电站中，电子互感器又是必不可少的一部分，因此，为了保证现场施工的准确性，可以对电子互感器进行预调试，从而保证工程的顺利施工，提高工程的质量[3]。

3 结语

在变电站智能化施工的过程中，往往会遇到很多问题，因此，需要对其中的关键技术进行研究和分析，并采取相应的措施解决问题，才能保证工程的顺利实施，从而提高智能变电站的安全性。

参考文献

[1]邵剑峰.变电站智能化改造关键技术研究与实施[D].上海交通大学，2013.

[2]冯业锋.变电站智能化改造若干关键技术研究与应用[D].山东理工大学，2012.

[3]舒信.常规变电站智能化改造关键技术应用研究[D].华北电力大学，2015.