35Kvz智能变电站电气自动化设计初探

吴峰

【摘 要】为了发挥智能技术的优势，确保智能电网的应用安全性，论文选择就35Kvz智能变电站电气自动化设计这一论点进行分析和研究。为了确保阐述内容的全面性，设计了如下研究框架。首先，阐述相关理论内涵，内容包括智能变电站的定义、智能变电站的构成等。其次，分析35Kvz智能变电站电气自动化设备的特点，包括信息数字化特点、控制智能化特点等。最后，阐述35Kvz智能变电站设备的设计工作，包括电气自动化设计原则以及网络安全系统设计等，确保系统设计的深入性，强化系统功能。

【Abstract】In order to give full play to the advantages of intelligent technology and ensure the application security of intelligent grid， this paper chooses to analyze and study the electrical automation design of 35Kvz intelligent substation. In order to ensure the comprehensiveness of the content， the paper designs the following research framework. First of all， the paper describes the relevant theoretical connotation， including the definition of intelligent substation， the composition of intelligent substation and so on. Secondly， the paper analyzes the characteristics of 35Kvz intelligent substation electrical automation equipment， including the characteristics of digital information， intelligent control and so on. Finally， the paper describes the design work of 35Kvz intelligent substation equipment， including the design principles of electrical automation and network security system design， so as to ensure the depth of system design and strengthen the system functions.

【关键词】35Kvz;智能变电站;电气自动化;设计

【Keywords】35Kvz; intelligent substation; electrical automation; design

【中图分类号】TM76                                       【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2019）11-0191-02

1 引言

社会的进步与经济的高速发展，扩大了对能源的需求，并对能源的稳定性提出更为严格的要求。对于社会的发展来说，能源的稳定性利于促进经济的进一步发展，确保社会稳定与繁荣。因此，要想实现这一发展大目标，相关设计人员应依据各项标准和要求，把合理性、安全性、经济性作为设计标准，应注重对智能电网的设计，提升变电站的智能化水平，科学合理地布局和规划，利用通信技术实现对多方数据的监测、协调和优化控制，降低网络损伤，提升电能供应的质量。同时，也要加快电网跨越性发展，实现更高效率的互动，为经济长远、稳定发展奠定坚实的基础。

2 相关理论阐述

2.1 智能变电站的定义

智能变电站把数字技术作为基础，从更深入的角度去分析电网，综合性地设计变电站自动化功能，利于强化对设备状态的管理以及监测的效果，确保系统的安全性。智能变电站中大力应用数字化技术，利用数字化技术深入和综合分析变电站中数据资源，注重设备的检测与诊断分析。智能变电站具有多样化的功能，如联动操作功能、智能化检测功能、智能化辅助和决策功能等，保障变电站的运行效果。智能变电站的优势显著，具有可靠性、良好的交互性以及低碳环保性特点，有利于全站实现信息数字化和通信网络平台化的发展目标。

2.2 智能变电站的构成

智能变电站把标准化、网络化、数字化作为基本要求，可自动地对各类信息进行采集和测量，可有效决策和控制系统。同时，智能变电站也涵盖自动化体系、二次设备以及智能设备这三个构成部分，智能设备中又包括三大基本设备，智能终端设备、合并单元设备以及智能组件。二次设备可实现远距离的输入和输出功能，良好进行通信以及系统保护工作。自动化系统可对整个变电站进行测量和监控，采集與处理各类数据[1]。

3 35Kvz智能变电站设备的特点

3.1 智能变电站设备信息数字化

智能变电站的信息数字化设计，主要是针对系统的通信功能设计来说，设计内容包括高压设备的全部状态信号、控制命令的数字化信号转变、以太网的通信口数字化信号以及各个二次设备的交互信息。信息数字化的功能，需要各个智能组件来完成。同时，信息数字化作为智能设备与其他设备的主要区别，在设计期间，继电保护系统、高压设备与控制室中信号电缆，有一部分通常会被光缆所代替。

3.2 智能变电站设备控制智能化

设备的智能化功能体现了控制智能化程度。对于系统开关装置来说，主要管理的是执行元件，对执行元件进行控制。利用各个电力电子的新技术，如伺服电机技术、电机逻辑技术，简化系统执行回路，改变以往变电站控制键与开关设备烦琐的布局，实现了网络化操作，工作人员利用一键式去操作，强化分合闸的功能，确保各个操作的安全性，节省操作时间，避免倒闸和错误操作行为的出现。此外，也延长了开关的应用寿命，实现最大经济目标[2]。

4 35Kvz智能变电站电气自动化设计

4.1 35Kvz智能变电站电气自动化设计原则

以往时期，智能变电站的设计主要是把远动功能、通信以及计费功能、录波和监控设计以及保护功能的设计作为设计原则。随着社会的不断发展，改变以往的原则，把分段开关的设计、母联和母线的设计、出线以及变压器的设计作为标准。此外，在智能变电站的系统设计中，也要全面地体现对信息的采集以及应用，保障智能电网信息采集的同步性、标准化、全站性以及唯一性。此外，智能设备具有状态的可视化特点、控制智能化特点以及信息的数字化特点，因此，在智能电网变电站电气自动化设计期间，也要把这三个要点作为标准，确保系统具有较好通信功能，有效对各个元件进行控制，有效检测设备的运行状态[3]。

4.2 一键式网络化的操作设计

一键式、网络化、智能操作的功能设计，可把间隔层的装置定为主题，这样变电站的间隔装置在实际运行期间，就可顺利地利用一键式的智能操作改变以往的运行状态。一键式智能化操作改变以往的单一操作模式，相对站控层的分布操作模式，更为简单和便捷，相对变电站的倒闸操作更加快捷安全，降低了失误操作概率。例如，对于智能甩负荷的应用，即可迅速地甩掉负荷，工作人员仅仅利用一键式操作就可以解决负荷问题，节省了操作的时间，保障系统的供电安全和可靠性[4]。

4.3 设备以及网络安全的可视化设计

第一，设备状态的可视化设计。故障的在线诊断以及离线诊断，均需要把设备状态的检测作为基础，通过在线诊断技术，判断已经发生和分析即将发生的各个潜在故障，分析故障出现的原因、故障程度。利于及时检测设备现状，及时利用合理举措去解决出现问题。第二，网络安全的可视化设计。通过分析智能变站中通信网络系统、各个通信设备的运行状态、各个信息的异常性和可靠性等，直观地检测和分析网络系统的安全性，发挥网络系统的监视功能[5]。

4.4 电能质量的评估和故障信息的分析系统设计

第一，电能质量的评估以及仿真体系设计。需要把电能质量的数据库作为基础，整合数据、集成数据，进行数据分析和专家决策工作，在分析和判断后，制定电能质量的解决方案[6]。第二，故障信息的综合分析和决策。在系统设计期间，需要优先建立关联信息体系，把保护版本、定值以及告警信息和录波数据以及故障量作为信息主要内容。需要建立数据模型，结合故障特点开展智能化分析工作，判断故障的类型以及位置，给出系统故障的恢复举措。全景数据的分析系统能够有效分析事故，并予以综合展示，利用反演的模式进行事故分析，通过专家决策系统来模拟解决，最终获得分析结果，从而更加科学地决策。

5 结语

综上所述，可以看出35Kvz智能变电站电气自动化的设计，应做好以下几个方面工作。首先，明确设计原则，把分段开关的设计、母联和母线的设计、出线以及变压器的设计作为标准，注重系统设计的同步性、标准化和全站性以及唯一性，更好地收集数据以及信息;其次，需做好电能质量的评估和故障信息的分析系统设计工作，把数据库作为基础，整合数据、集成数据，进行数据分析，给出科学电能质量的解决方案;最后，也要利用在线诊断技术，分析故障信息，做好站域名的保护和控制工作，确保智能变电站的安全性，强化其运行效果。

【参考文献】

【1】宗志亚.基于扰动激励的智能变电站继电保护故障诊断关键技术[J].电测与仪表，2019，56（21）：63-69.

【2】乔真，林丽，张怡.试述智能变电站继电保护调试关键问题及解决措施[J].科技经济导刊，2019，27（25）：72.

【3】刘江龙.智能变电站工程中的电气自动化设计及应用[J].工程建设与设计，2019（09）：171-173.

【4】陳娟.35kV智能变电站电气自动化设计初探[J].时代农机，2018，45（11）：234.

【5】王源.110KV智能变电站电气自动化设计初探[J].工业设计，2016（11）：151-152.

【6】陈况，王嫚.关于110KV智能变电站电气自动化设计研究[J].电子测试，2016（05）：120-121.