摘要：本文從設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用的角度，說(shuō)明數(shù)字化變電站的優(yōu)越性，為今后數(shù)字化變電站的普及和智能電網(wǎng)的推廣打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　關(guān)鍵詞:數(shù)字化 光電式互感器光纖通信 智能電網(wǎng)
　　中圖法分類號(hào):TM6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ：A文章編號(hào)：1674-098X(2011)6(c)-0000-00
　　
　　1 數(shù)字化變電站的優(yōu)勢(shì)及實(shí)踐意義
　　110KV數(shù)字化變電站配置全數(shù)字化保護(hù)裝置和光電式互感器，通過(guò)光纜傳輸數(shù)字信息，實(shí)現(xiàn)主變壓器保護(hù)和斷路器控制室的監(jiān)視、控制及信息采集。它具有以下優(yōu)勢(shì)，一是變電站傳輸和處理的信息全數(shù)字化；二是過(guò)程層設(shè)備智能化；三是統(tǒng)一的信息模型：數(shù)據(jù)模型、功能模型；四是統(tǒng)一的通信協(xié)議：數(shù)據(jù)無(wú)縫交換；五是高質(zhì)量信息：可靠性、完整性、實(shí)時(shí)性；六是各種設(shè)備和功能共享統(tǒng)一的信息平臺(tái)，大大減少了故障環(huán)節(jié)，降低工程造價(jià)。
　　
　　
　　2 建設(shè)方案架構(gòu)及其論證
　　110kV系統(tǒng)在實(shí)施時(shí)采用光電電流電壓互感器，開關(guān)加裝智能終端來(lái)實(shí)現(xiàn)開關(guān)數(shù)字化。站控層網(wǎng)絡(luò)采用單網(wǎng)或雙網(wǎng)通信。變壓器間隔如下圖所示：
　　
　　
　　數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在物理上可分為兩類，即智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備；邏輯結(jié)構(gòu)上可分為三個(gè)層次：“站控層” ， “間隔層” ，“過(guò)程層”。其主要功能有：通過(guò)兩級(jí)高速網(wǎng)絡(luò)匯總?cè)镜膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，不斷刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，按時(shí)登錄歷史數(shù)據(jù)庫(kù)；按既定規(guī)約將有關(guān)數(shù)據(jù)信息送向調(diào)度或控制中心；接收調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令并轉(zhuǎn)間隔層、過(guò)程層執(zhí)行；具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能；具有站內(nèi)當(dāng)?shù)乇O(jiān)控，人機(jī)聯(lián)系功能，如顯示、操作、打印、報(bào)警、圖像、聲音等多媒體功能；具有對(duì)間隔層、過(guò)程層諸設(shè)備的在線維護(hù)、在線組態(tài)、在線修改參數(shù)的功能。間隔層設(shè)備主要包括保護(hù)裝置、測(cè)控裝置等二次設(shè)備。其主要功能有：匯總本間隔過(guò)程層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，實(shí)施對(duì)一次設(shè)備保護(hù)控制功能，和本間隔操作閉鎖、操作同期及其他控制功能；對(duì)數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)運(yùn)算及控制命令的發(fā)出具有優(yōu)先級(jí)別的控制；承上啟下的通信功能，即同時(shí)高速完成與過(guò)程層及站控層的網(wǎng)絡(luò)通信功能。必要時(shí)，上下網(wǎng)絡(luò)接口具備雙口全雙工作方式，以提高信息通道的冗余度，保證網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。過(guò)程層是一次設(shè)備與二次設(shè)備的結(jié)合面，或者說(shuō)過(guò)程層是指智能化電氣設(shè)備的智能化部分。過(guò)程層設(shè)備包括光電電流電壓互感器、智能終端和一次開關(guān)設(shè)備。過(guò)程層的主要功能分三類：電力運(yùn)行實(shí)時(shí)的電氣量檢測(cè)；運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)檢測(cè)；操作控制執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)。互感器按間隔配置，每個(gè)開關(guān)間隔配置一組互感器；合并器可接收來(lái)自多路電子式互感器采集器的采樣光信號(hào)，匯總之后按照IEC61850規(guī)約以光信號(hào)形式對(duì)外提供采集數(shù)據(jù)；智能終端裝置是將傳統(tǒng)一次設(shè)備接入過(guò)程層總線的設(shè)備，它輸入交流數(shù)據(jù)、開關(guān)位置、低氣壓、隔離開關(guān)位置等狀態(tài)量，輸出跳合閘命令，含操作回路。
　　
　　3 數(shù)字化變電站的優(yōu)越性及不足
　　我國(guó)建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)處于初級(jí)階段，數(shù)字化變電站的建設(shè)時(shí)間短存在如下不足：
　　(1)受技術(shù)限制，數(shù)字化變電站一次設(shè)備中，只有互感器有一些突破，并已投入運(yùn)行，然而現(xiàn)在運(yùn)用的電子互感器屬于電子式設(shè)備，對(duì)運(yùn)行環(huán)境的要求也較苛刻，在一次設(shè)備的惡劣環(huán)境中，電磁干擾以及環(huán)境影響，對(duì)壽命和運(yùn)行穩(wěn)定性都是嚴(yán)峻考驗(yàn)。(2)一、二次設(shè)備之間還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化通信。(3)光電/電子式互感器的生產(chǎn)廠家數(shù)量有限，產(chǎn)品可選型號(hào)相對(duì)較少，部分高電壓等級(jí)的電流互感器變比較大，不能滿足現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行需要，只能在合并器上采用軟件的方法修改變比，使得TA的輸出精度可能無(wú)法滿足要求，給變電站的計(jì)量、保護(hù)都帶來(lái)一定的負(fù)面影響。(4)沒(méi)有統(tǒng)一的協(xié)議規(guī)范，使得不同廠家的互感器、合并器不能互通互用。
　　
　　4 數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用效果
　　從投入運(yùn)行以來(lái)設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，各類數(shù)據(jù)采集、傳輸無(wú)誤，保護(hù)和自動(dòng)裝置動(dòng)作正常，實(shí)現(xiàn)了初步設(shè)計(jì)的數(shù)字化變電所系統(tǒng)各項(xiàng)功能，達(dá)到了預(yù)期的效果，比常規(guī)變電站顯現(xiàn)出以下幾點(diǎn)優(yōu)越性：(1)采用數(shù)字化設(shè)備，節(jié)省控制電纜的應(yīng)用，減少了故障環(huán)節(jié)，降低工程造價(jià)。(2) 采用數(shù)字化設(shè)備，系統(tǒng)自檢功能更加完備，特別實(shí)現(xiàn)了模擬量和開關(guān)量狀態(tài)自檢和通道自檢，提高運(yùn)行的可靠性。 數(shù)字化通信減少了常規(guī)模擬量的損耗，采樣精度高，提高了計(jì)量精度。(3) 一次系統(tǒng)大容量單芯電纜較多，電磁輻射較重。光電數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)解決了大容量單芯電纜對(duì)二次系統(tǒng)的電磁干擾問(wèn)題，結(jié)束了電磁干擾的歷史，全面增強(qiáng)變電所運(yùn)行可靠性和安全性，具有節(jié)能、環(huán)保等多重功效。
　　
　　5結(jié)束語(yǔ)
　　數(shù)字化變電站遵循“安全，可靠，經(jīng)濟(jì)，適用，符合國(guó)情”的設(shè)計(jì)原則，積極開闊新思路，勇于采用數(shù)字化新技術(shù)新設(shè)備，把該項(xiàng)工程建設(shè)成為了環(huán)境清潔型、經(jīng)濟(jì)實(shí)用型、資源節(jié)約型、技術(shù)先進(jìn)型和工業(yè)化的數(shù)字化變電站。