变电站自动化系统在智能电网中的应用研究

张智翔，李陆伊

（国网陕西省电力有限公司汉中供电公司，陕西 汉中 723000）

1 变电站自动化系统

1.1 变电站自动化的含义

变电站自动化系统能够自主采集变电站各方面数据信息，还可对其中各种设备实施远距离遥控操作。在配电自动化系统中，可做到调控一体化以及电能质量监测等性能的整体使用。配电区域内包含泵站、酒店以及水厂等部分敏感客户，为此应确保两路电源来源于不同变电站，借助自动切换开关（Automatic Transfer Switching，ATS）自行改变功能，加强对用户供电的安全性及可靠性。

1.2 自动化变电站的构造

对自动化变电站展开整体把握，主要分成3个部分，分别是过程层、站控层以及间隔层。对于前者的核心组成因素就是自动化部件以及部分设备，而部件中零件就是过程层关键因素，其部件功能是将电网中各种数据信息进行归纳整理，随后将其呈现于统一的操作平台，便于相关工作者可以清楚了解到完整电网真实状态[1]。

2 智能电网概述

智能电网优势较为突出，主要表现在以下7个方面：第一，能够避免外界不良因素对其产生的影响，实现各方面能源的接入需求；第二，该电网将智能化技术和信息技术等优势集中，使电网设备使用效率大幅度提升，降低能源方面损耗，并且利用技术融合等方式对电网运转真实情况展开全方位监控，能够及时察觉电网故障，第一时间实施自我诊断、决策及修复；第三，可对数据信息进行集成和共享，精准呈现出电网运行状态图，为其做出正确决策提供支撑；第四，可强化电网运转成效，加强资产利用效率，降低成本投入；第五，在电网发生重大干扰问题时，仍能够为众多用户供电，防止大范围停电问题发生；第六，具有较强兼容性，可满足分布式电源、微电网的接入，并且可提供众多用户有效互动；第七，加大清洁能源在终端能源消费中所占比例，将自动化系统应用至智能电网构建中，借助强强联合模式，大幅度提升电网输配工作质量及效率，进而使各流程工作进行的越发顺利且高效[2]。智能电网组成如图1所示。

图1 智能电网组成

3 在智能电网中应用变电站系统的重要性

3.1 优化电能质量

在电网中应用自动化控制后，能够有效降低人力方面的投入，不会对电能品质产生不良影响，这主要是自动化控制可做到无人化操作。通过此种控制方法，能够对变电站展开随时监控，促使整个管控环节顺利进行，真正实现优化电力调度功能的作用。此外，变电站中的各种电气设备借助对自动化控制的有效使用，可使其时刻保持在稳定运行及维护状态，减低故障发生概率，使设备使用年限得以延长[3]。

3.2 提高电网安全性、稳定性

自动化控制主要通过计算机进行控制，在解决部分故障时有着一定便捷性，以此为系统正常工作提供充分保障。在过去变电站运行过程中，一旦发生故障，就无法第一时间将其找出，致使问题蔓延开来，从而对电力系统稳定运转形成不良影响。但是，应用自动化控制后，细微故障也可及时察觉，从而提出行之有效保护措施，以免问题恶化，形成重大财产损失。此外，在自动化控制不断作用下，系统在运行过程中出现突发事件，能够及时发出警报，提高相关工作者反应速度，进一步使系统时刻保持在安全和稳定状态[4]。

4 变电站自动化系统在智能电网中的应用

4.1 优化基础服务质量

在智能电网中使用变电站自动化系统的优点如下：一是能够对监测范畴内企业用电、家庭用电以及商业用电等负荷类型用电总量、负荷、电流、电压及功率因数等用电数据信息进行精准呈现及查询；二是给出企业用户名称、类别、配变名称、接入配电容量、接入时间以及生产安排情况等基本数据信息；三是得出变电站系统用电情况的研究结果，同时对变电站设备状态及维修养护实施系统管控，让用户可以第一时间了解变电站真实运行状态[5]。

4.2 加强网络通信系统安全防护工作

变电站电气自动化运转过程中，网络系统平稳且良好运行，对强化自动化控制效率及确保变电站正常工作有着极为重要的影响，在具体发展历程中加强网络通信系统的安全防护工作，已逐渐演变为变电站电气自动化运转管理工作主要因素。网络通信系统的安全防护作业中，无论是管理方还是设计方都需要从防雷接电系统设计、安全防护软件安装使用、操作工作者等级权限制定等角度入手，整体落实网络通信系统的安全防护工作，以此保证变电站电气自动化及电力有序运转[6]。

4.3 变电站综合自动化保护

变电站综合自动化体系结构如图2所示。该系统属于一种将变电站当成管理对象，将优化管理能力作为目标，整体借助微机技术、传感器技术等各种高新技术的自动化管控系统，能够完成变电站中全部设备各种物理量的及时收集、保存及研究工作，还可以实现对变电站的远距离监控及管理。通过不断完善，该系统已有大幅度提升，逐步成为现阶段电网和高新技术融合应用的代表性案例[7]。

5 强化智能变电站自动化系统工程运行成效的方法

5.1 完善变电站系统框架构造

在智能变电站构造模式中，要实施变电站系统化框架构造，让智能变电站性能及结构更加健全，进一步落实好各种设备的有效融合。智能变电站进行设备组件构造，以此保障变电站整体和部分设备间性能保持在良好状态，促使其智能检测与控制等功能越发完善。变电站系统框架构造过程中，针对智能设备需求实施板块化设计模式和分散控制模式，从而确保其在系统化构造模式中能够对各种设备单独工作和协调运行，并且推动了变电站硬件系统功能的提升。在软件框架构建中，借助构件技术使软件需求与智能变电站真实情况相吻合，还可以实施合理化组装，进而达到智能变电站性能的重新组合，借此保障其各种性能的完备[8]。

5.2 整体展现出自动化系统技术管控优势

智能变电站自动化系统在实际建设环节中，必须要具备较强技术管理，该管理是所有流程的核心构成因素，需要拥有相应技术的管理能力，充分展现管理技术优势，进一步提升工作效率。如何呈现管理技术优势，是当前工作人员需要重点思考的问题。为实现智能变电站自动化系统无须工作者值守的特点，可借助远距离监控与检测技术，落实自动调度，确保该系统时刻保持在正常运转状态。在此系统建设进行环节中，变电站可通过电网分布式方法解决信息数据分布引起的调度应用性能不足的问题，同时强化其布局及管控功能。该系统的建设，充分实现了智能变电站自动化系统中主站和从站应用间的优劣互补。在该系统正常运转期间，运行管理系统在其中发挥着尤为关键作用，对电力运转系统中信息的整理、分析操作等都有着明显助力[9]。

5.3 促使智能变电站设备标准化

为逐步推进智能变电站自动化系统的建设工作，我国电力公司积极购买并融入各种高新设备及技术，促使网络通信逐步取代了过去的电信号传送，并利用结构化控制图表文档（Structured Control Chart Document，SCD）文件代替二次设备连接。为有效优化系统建设实施和运行维护成效，我国电网公司借助自动化设备标准化工作，对设备各方面展开标准改良，其中主要涉及对设备功能、配置和运行模式的标准改良，通过相应工作者专业能力标准化和通信接口标准化等方法，推动工作效率大幅度提高，有效降低潜在风险，强化智能变电站自动化能力[10]。

6 结 论

在经济迅猛发展的当今社会，不但要重视经济建设，还要注重低碳环保建设理念。在电网系统中，创设智能变电站是推动电网系统贯彻落实节能、环保和稳定运行的重要因素，同时确保国家电网系统朝着可持续发展方向前进的基础。此外，变电站作为该系统的核心构成因素，自动化变电站的主要技术和构建模式的优化均可对该系统的安全、稳定运行给予强有力技术支撑。