数字化变电站技术应用

孙晓国

摘要：当前计算机网络技术水平的不断提高，变电站数字一体化已成为下一个建设趋势。数字化变电站建设前提是信息平台的统一化，在此基础上跟传统变电站相比，大大提升变电站的转化效率，也同时为系统的运行提供了更高的安全性与稳定性。本文简要分析数字化变电站的优势、实际运用以及当前所面对的一些难点与对应方法，期望为数字化变电站的发展做出贡献。

关键词：数字化;变电站;技术应用

1前言

随着科学技术的发展，新型电网技术逐渐被应用于全球的电力设施中，大大提升了电网建设的现代化水平。数字化变电站的应用更是处于无可替代的地位。数字化变电站的广泛运用使得电网建设的成本降低，与此同时，也有利于提高电网调度的可靠性，也是整个数字化电网得以运用的最基础技术。我国的电力行业也因此不断发展，进入新的发展阶段。

2数字化变电站的优势

2.1建立统一信息平台

数字化变电站采用统一的通信标准IEC61850接入变电站的通信网络，是将变电站的测量、运动、计量和保护等系统投入到同一个通信网络，以此实现变电站内部的不同设施系统之间信息的共享与交流。在传统的变电站中，不同功能要建立不同的管理系统，然而数字化变电站的原理是使用同一个通信网络来接收电流电压和状态等信息进而发出控制命令，无需建设多个系统，避免了设备的重复，真正实现了统一化的变电站信息平台建设。普通变电站在升级成为数字化变电站的时候也无需大改，只需在通信网络里加入新增设备，如此也缩减了变电站的寿命周期成本[1]。

2.2增加变电站安全可靠性

传统变电站与数字化变电站相比，传统型所使用的信息系统不统一，处理信息时较为复杂，主要因为使用的二次设备技术比较老旧，多为传统的互感器。电子式电流互感器与之相比，有着无磁饱和现象、响应的频率范围宽、精确度高等等优点。电子式电压互感器不仅测量的准确度高，而且同时解决了传统电压互感器有时会出现的铁磁谐振问题。并且由于低下的技术水平，传统互感器没有实时监察设备运行情况的能力，排查设备问题大多数依靠人工，而且必须停下大量相关设备才能进行检修。数字化变电站则具备完善的自检能力，一旦出现通信故障或互感器出现故障，保护装置就会因收不到相应的正确数据，进而直接判断出互感器异常，并能及时地自动报警，减少了不必要的变电站损失。

2.3减少设备维护成本

由于所用设备存在质量问题，传统的变电站在工作强度较高时容易损坏。一旦设备损坏不能及时自我诊断时，就要投入大量的时间、人力和财力进行维修，工程量很大。传统变电站不仅仅只在设备损坏时进行必要的维护，还需要定期进行停电校验，来保证继电保护整定值正常。每次停电都会影响变电站的常规进度。按期维修工作量大，维修本钱高，花费大量的人力财力。进行断电检查后，还需要专员对校验信息进行统计分析，设备常规检查量大[2]。数字化变电站是一个自动化的全面检测程序，通过电子设备实现信息的采集和收纳，不再需要大量的人力进行校检和数据归纳。

3数字化变电站的主要应用

3.1计算机保护功能

应用自动化技术不仅能有效地对计算机进行保护包括电气设备，以及各种自动化设备，变压器，母线等。实际运行变电站的过程中，系统的连接，同时也有禁用记录和存储的功能，仍然接收控制指令，以此对设备运行发生故障的原因进行深入的研究。以此做出正确诊断和治疗，完成固定值和调整校对时间的任务。

3.2系统数据进行收集与处理

实现自动化技术的另一个重要任务是从系统的运行中收集和处理数据。它的主要数据采集和整理工作是面对系统的脉冲、状态和模拟。系统状态数据的采集与处理主要包括跳闸、预告信号等方面。系统仿真的数据采集与处理主要包括电压、电流仿真的数据采集与处理。

3.3自动诊断与控制功能

自动化在数字化变电站中的应用可以实现程序本身的自动化，进行诊断和检验，根据诊断成果进行系统维护，执行使用动态诊断功能时，可以判断和显示系统的具体缺陷位置，为系统维护提供帮助。另外，该技术的应用也可以保证系统的正常运行、操作控制自动化的实现，相关人员可以在其中工作的系统设备进行远程控制。此外，对跳合闸现象也实现了自动性能考虑，避免因系统意外发生故障而使用相关设备瘫痪影响变电站的正常运行[3]。在这项技术的支持下，基本实现了即使系统出现故障，操作员仍然可以依靠自动操作使系统正常运行。

4数字化电站建设中的存在困难

4.1技术人员专业技能不足

在数字化变电站的使用中，使用了大量的新型设施和技艺，过去的旧操作系统被部分裁汰，设备的维护方法、对应的故障解决方法也发生了变化。电站设施运行更看重精巧设备的操作，减少了人力财力的投入，对技术人员的职业水平也发起了新的挑战。原本的员工需要快速掌握新的信息传输和网络通信方法，学习新的设备使用方法，正确使用数字系统的自我维护和故障排除功能。是的，对于只掌握旧设备操作技术的员工来说是个无疑的难题，需要工作人员学习和操作一些设备的操作和新的维护方法。急需员工学习技能和知识，现有技术人员的专业水平不能完全满足数字化转型的工厂运行所需[4]。

4.2技术人员实践机会较少

在建设周期这方面，数字化变电站与传统变电站不同，前者的修建周期短，从开始规划到最终修建完成用时较少，也因此技术人员没有足够的时间来学习相关设备的知识以及进行实际操作，真正掌握相应的技术操作。而且由于数字化变电站兴起时间短，在国内属于新兴技术，专业人员在通信规则协约、测试信号等方面的专业技能缺乏。新设施检测和运行出现问题时很难高效解决。新设施的相对应的软件投入运行后，基本没有进行检测和使用的机会，技术人员的学习以及实践时间较少。

4.3数字化电站建设问题的解决方法

必须加强专业人员的技术培养。运行人员正式担任值班工作以前，应进行业务考核，经站长签定合格后，报上一级批准，方可担任值班工作。而新调进本站运行人员或离开值班工作时间较长时，应进行跟班实习。熟悉设备后，现场运行规程和安全工作规程的有关部分，经站长考试合格后方能正式值班。新设备投入使用前，由站长或技术员组织全站人员，对新设备进行进修和介绍。从设备安装到投运前，此期间应重点了解新装设备内部结构、调整要点，熟悉掌握设备性能。技术问答或规程考问，每月搞两次，题目结合本站设备运行的特点。目的是提高技术理论水平。

结束语

变电站数字化发展离不开自动化技术的应用支撑。主要涉及数字光电测量、单元合并、智能交换设备、网络通信、设备互操作和信息同步技术。其在系统运行中的主要功能优势包括计算机的维护、准确快速的数据采集和处理、设备功能的自动诊断以及满足操作人员对自动操作和控制的需求。因此，加强自动化技术在数字化变电站中的应用和发展，对于实现变电站的现代化发展具有十分重要的意义。相关研究人员应加强该技术的应用研究。

参考文献

[1]欧佐元.基于数字化变电站自动化技术的应用研究[J].科技风，2018（08）：131+133.

[2]熊鹏辉.自动化技术在数字化变电站中的应用[J].科技风，2018（03）：88+93.

[3]李文辉，简献忠，肖儿良.变电站实时监控系统中的千兆以太网传输设计[J].电子科技，2018（1）

[4]柴博，周爱华，裘洪彬，等.基于圖数据库的电力通信网络运行方式建模技术[J].电力信息与通信技术，2018（10）：13-18.