变电站的智能化改造方案研究

摘 要：随着我国电力系统改革的发展，智能电网的建设是我国电力系统发展的一个必然趋势，智能化变电站是变电站改造和建设的一个主要的发展方向。智能变电站解决了常规变电站存在的问题，提高变电站自动化控制功能。本文对智能化变电站的特点和优势进行了分析，对变电站的智能化改造的组网方案和系统配置进行了分析和研究。

关键词：智能变电站；智能电网；电力系统改革；强电

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.148

随着社会经济的不断发展，目前我国面临的最大的资源问题就是能源电力的问题，坚强智能电网的建设是我国电网的主要发展方向，我国要在2020年实现坚强智能电网的全国统一建设，实现电网供电智能化。

1 智能化变电站的特点和优势

智能化变电站采用计算机通信技术，在一条通道上对多条通道的信息进行传输，大大简化了变电站内的二次接线。传统的变电站为了实现多个功能，采用的信息模型种类比较多，每个功能系统对信息的采集和处理都是相互独立的，这样在一次设备和二次设备间要建设大量的电缆才可以完成对模拟信号的传输，这样传统变电站在资金成本的投入上比较大，而且变电站的结构上也比较复杂。智能化变电站采用统一的信息模型，在通信网络中采用统一的通信标准接入网络，通过同一个网络就可以实现对信息的监控和处理，这样大大减少了系统的软件和硬件的重复配置，降低了变电站建设的成本。智能变电站采用光纤作为通信介质对数字信号进行传输，保证了信息传输不受干扰，采用计算机通信技术作为信息传输的主要技术，保证信息在传输过程中的安全性和可靠性。智能化变电站可以提高变电站的自动化控制功能，智能变电站传输信息在传输中的可靠性和准确性，可以帮助变电站更好的实现自动化控制功能，通信网络和一次设备、二次设备之间可以更好的进行自检，实现系统状态的检测和修复，智能化变电站通过故障自动化分析程序可以实现智能化分析的功能。常规的变电站设备之间用电缆进行连接，容易造成电缆间的电磁干扰，智能化变电站可以解决电缆受到电磁干扰的问题。

2 变电站的智能化改造方案研究

變电站的智能化改造要严格遵守总体的技术框架标准，根据电网和当地的实际情况采用具有针对性的改造措施。变电站智能化改造要从提高电网的生产管理效率和经济效益为目的，改造方案要经济实用。在对变电站进行改造期间要遵守企业安全生产的条例，保证变电站安全性和可靠性不受影响。对变电站的一次设备改造要从实际情况出发，对变电站进行智能化改造，要在利用原有的设备的基础上进行，减少改造资金的投入，减少改造工作的工程量，把智能化变电站的优势都发挥出来，这是变电站智能化改造必须要考虑的重要问题。对变电站智能化改造可以采用现有的技术分别对过程层智能化、变电站层智能化和间隔层智能化进行改造，根据工程现场的实际情况，如果设备投入使用的时间短，自动化水平比较高，并且设备还比较新，那么我们可以增加辅助设备来对设备进行智能化改造，这样的设备改造可以率先完成。对投入时间长，比较旧的设备，这样的设备运行稳定性变弱，可以采用设备到期更换的方法，参照智能化变电站的标准，按照时间间隔来实现变电站的智能化改造。

智能化变电站系统结构设计，智能化变电站系统结构由过程层、站控层和间隔层三层结构组成，如图1所示智能变电站三层结构图。通过高速的通信网络实现三个层之间和各层内部之间的通信，在过程层中通过现场总线技术实现通信的方式已经被广泛的应用。变电站的设备数量在不断增加，过程层中的数据信息量也随着不断增加，而且站控层和间隔层对过程层中的数据信息的质量的要求也越来越高，所以我们对变电站的智能化系统结构进行合理的设计。智能化变电站网络采用GOOSE协议来实现间隔层和过程层之间的数据通信，间隔层和站控层之间通过IEC61850网络通信协议来实现网络通信。站控层是智能化变电站特点体现的重要部分，站控层功能包括顺序控制和源端维护等，站控层的功能是根据具智能化变电站技术发展而不断完善的。

智能变电站的改造和建设是我国坚强智能电网建设的重要部分，智能变电站采用技术先进，安全可靠的并且环保的智能化设备，智能化变电站具有信息数字化和通信平台网络化的特点，对信息的收集、分析和处理都是通过自动化控制完成的，智能变电站可以实现智能调节、实时控制和在线分析等功能。智能化变电站是智能电网的主要发展方向，对变电站的智能化改造可以降低变电站的运行维护成本，对电网的资源可以进行优化的配置，并且可以提高整个电网的运行指标。

3 总结

变电站的智能化改造应用了计算机通信技术，提高了变电站的自动化控制水平，降低了智能变电站的维护工作，变电站的智能化改造是未来电网发展的主要趋势。本文变电站是能花改造方案研究对常规变电站的智能化改造起到一定的借鉴作用。

参考文献：

[1]高建宏，臧宝志.智能电网建设时期的需求侧管理[J].山东电力高等专科学校学报，2013（02）.

[2]方晓洁，季夏轶，卢志刚.基于OPNET的数字化变电站继电保护通信网络仿真研究[J].电力系统保护与控制，2015（23）.

[3]宋祺鹏，盛万兴，王金宇，王金丽，杨红磊.35kV智能变电站的集成化建设模式[J].电力建设，2011（11）.

作者简介：王瑶（1983-），女，辽宁沈阳人，硕士，工程师，主要研究方向：工业工程营销工程。