李 娟，安順陽

（南陽供電公司，河南南陽 473000）

伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國家對(duì)電網(wǎng)技術(shù)提出了新的要求。電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展要求是堅(jiān)持以自己的力量來創(chuàng)新，其三大原則是:以統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來推進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展;以統(tǒng)一的規(guī)劃來促進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展;以統(tǒng)一的建設(shè)目標(biāo)來對(duì)電網(wǎng)技術(shù)方面做出新的要求。在建設(shè)電網(wǎng)的過程中始終是朝著智能化的方向在發(fā)展，在智能變電站的發(fā)展過程中智能變電技術(shù)是關(guān)鍵。文中從智能變電站的內(nèi)涵和技術(shù)特點(diǎn)，以及高級(jí)智能變電站中對(duì)應(yīng)的高級(jí)程序進(jìn)行了論述。

1 智能變電站的含義

智能變電站是一種結(jié)合了多種高級(jí)功能的變電站，它是我國電站技術(shù)中最先進(jìn)的一種，采用了先進(jìn)技術(shù)、硬性化的設(shè)備來源、低碳環(huán)保的智能設(shè)備。智能變電站有三大特征:信息統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化、集成一體化、協(xié)同互動(dòng)化。智能變電站是以全站數(shù)字化為基礎(chǔ)的，它可以自動(dòng)根據(jù)計(jì)算機(jī)發(fā)出的信息，來自動(dòng)完成測(cè)量、控制保護(hù)、信息采集等，還可以根據(jù)智能化電站的需要來對(duì)電網(wǎng)實(shí)施自動(dòng)監(jiān)控、在線分析決策、智能調(diào)節(jié)等，這些先進(jìn)的功能構(gòu)成了智能化電站。

2 智能變電站的技術(shù)特點(diǎn)

(1)智能變電站的體系結(jié)構(gòu)

智能變電站的體系結(jié)構(gòu)分為三個(gè)層次:過程層(設(shè)備層)、間隔層、站控層。這三個(gè)層次有各自的重要性和意義，都是智能變電站中不可缺少的一部分。過程層包含由一次設(shè)備和智能組件構(gòu)成的智能設(shè)備、合并單元和智能終端，完成變電站電能分配、變換、傳輸及其測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量、狀態(tài)監(jiān)測(cè)等相關(guān)功能。間隔層設(shè)備是指繼電保護(hù)裝置、故障錄入的二次設(shè)備、監(jiān)控測(cè)量裝置，與各種遠(yuǎn)方的輸出及輸入的智能控制器通信裝置。站控層是由四大系統(tǒng)組成:通信系統(tǒng)、站域控制系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)、對(duì)時(shí)系統(tǒng)等子系統(tǒng)，通過這四個(gè)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)面向全站，或者是一個(gè)以上的一次設(shè)備的測(cè)量和控制的功能，具有信息保管、自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的采集、同步相量的數(shù)據(jù)采集功能。站控層的功能高度集成，可以在一臺(tái)計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)，或者分在多臺(tái)電腦中實(shí)現(xiàn)。

(2)智能化一次設(shè)備

智能化一次設(shè)備主要是三方面構(gòu)成:①在智能化的組建中，將相關(guān)的控制、計(jì)量、保護(hù)進(jìn)行一體化的融合設(shè)計(jì)，從而來實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備和二次設(shè)備的融合。②將智能變電站中的互感器與變壓器、以及斷路器三種高壓設(shè)備進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，這樣才能將變電站的占地面積縮小，達(dá)到低碳環(huán)保的目標(biāo)。③將智能變電站中的傳感器和執(zhí)行器與高壓設(shè)備進(jìn)行一體化的設(shè)計(jì)(其他部件也包含在其中)，達(dá)到待定檢測(cè)或控制的目標(biāo)。在智能一次設(shè)備中，高壓設(shè)備的智能化是智能電網(wǎng)的重要組成部分，對(duì)智能電網(wǎng)起著關(guān)鍵作用。高壓設(shè)備也是電網(wǎng)基本單元，它利用傳感器對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行情況實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)地的觀測(cè)結(jié)果達(dá)到電網(wǎng)設(shè)備的可控制、可觀測(cè)，其中自動(dòng)化是智能設(shè)備的核心目標(biāo)。

(3)采用順序控制來管理智能設(shè)備

在電站行業(yè)中，傳統(tǒng)的管理模式是24 h值班，因?yàn)殡娬拘袠I(yè)是一種特殊的行業(yè)，危險(xiǎn)性較大，要保證每時(shí)每刻都有人在，這樣才能把危險(xiǎn)降到最低。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電站行業(yè)也有了新的改變，傳統(tǒng)模式已經(jīng)跟不上時(shí)代的步伐，這就要求利用智能化設(shè)備進(jìn)行操作。這種操作方式最適合的方法就是采用順序控制法，可滿足無人值班的需求。它是先接收監(jiān)控中心和后臺(tái)系統(tǒng)發(fā)出的指令，然后系統(tǒng)自動(dòng)核實(shí)發(fā)出的命令是否正確，如經(jīng)核實(shí)無誤，再根據(jù)發(fā)出的指令來完成任務(wù)。在執(zhí)行任務(wù)的途中，如發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在缺陷，不能進(jìn)行正常操作時(shí)，就會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)作，配備直觀的圖形圖像界面，可以在站內(nèi)和遠(yuǎn)端實(shí)現(xiàn)可視化操作。

(4)智能變電站的高級(jí)功能

智能變電站在設(shè)備檢測(cè)、基于多信息融合技術(shù)的綜合故障診斷、智能告誡及事故信息綜合分析決策等三種檢測(cè)設(shè)備中應(yīng)用到高級(jí)功能。要讓智能變電站的狀態(tài)檢修更加科學(xué)，就要實(shí)現(xiàn)廣泛的在線檢測(cè)。在智能變電站中可以獲取到電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，包括各種電子設(shè)備裝置中的故障、信號(hào)、運(yùn)行狀態(tài)中的數(shù)據(jù)。二次設(shè)備在原來的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了更新，但還未到對(duì)所有的二次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。信息融合是指把多種信息的結(jié)果融合在一起，把正確的地方和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行保留，把錯(cuò)誤的信息刪除掉，這樣才能真正的實(shí)現(xiàn)信息優(yōu)化，為信息處理技術(shù)的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。順序控制操作方式是指監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)發(fā)出命令之后，按照其順序來完成任務(wù)，順序可以是由遠(yuǎn)到近。

3 智能變電站中值得思考的地方

在當(dāng)今電力系統(tǒng)中很多的變電站還在實(shí)行專人值班、設(shè)備定期檢修的模式。想要實(shí)現(xiàn)無人值班的自動(dòng)電子管理模式，就要把傳統(tǒng)的數(shù)字化變電站變成智能變電站。建設(shè)智能變電站會(huì)給從事電力設(shè)計(jì)、調(diào)試、安裝、檢修、運(yùn)行人員帶來極大的挑戰(zhàn)。變電站是否能安全運(yùn)行關(guān)系到電網(wǎng)的穩(wěn)定性，為了保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，應(yīng)該從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮:

①對(duì)智能變電站的設(shè)備實(shí)施檢修;②工作票自動(dòng)管理系統(tǒng)應(yīng)該能根據(jù)系統(tǒng)的安排和調(diào)查員的指令，自動(dòng)生成相關(guān)的步驟和內(nèi)容，并且還要能從給出的順序判斷步驟是否正確，如果是錯(cuò)誤的要自行校核;③明確智能輔助系統(tǒng)的相關(guān)功能，研究并實(shí)現(xiàn)相關(guān)的技術(shù)。

智能操作票系統(tǒng)包含兩種軟件，一種是順序控制軟件，一種是五防聯(lián)閉鎖軟件。智能操作系統(tǒng)的功能主要是實(shí)現(xiàn)圖形和SCADA模型的共享，另外是模擬態(tài)和實(shí)時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的隔離，從而確保整個(gè)系統(tǒng)安全運(yùn)行。歸納起來，智能操作票系統(tǒng)的功能主要包括以下幾個(gè)方面:開票功能、操作票流程管理、系統(tǒng)拓?fù)湮宸拦δ?、?duì)操作者的權(quán)限進(jìn)行控制。

4 電壓無功自動(dòng)分析控制

該系統(tǒng)將區(qū)域子系統(tǒng)電壓控制作為第二級(jí)控制，其目標(biāo)主要是減少操作次數(shù)、降低運(yùn)行成本并確保電壓符合標(biāo)準(zhǔn)，綜合實(shí)現(xiàn)每一個(gè)變電站之間的智能協(xié)調(diào)控制。電壓無功自動(dòng)分析控制的運(yùn)行模式為:先從自動(dòng)化系統(tǒng)采集相關(guān)的數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)送至無功分析模塊和電壓分析模塊進(jìn)行全面分析，從而形成相應(yīng)的指令并交給集控中心控制系統(tǒng)執(zhí)行。

5 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的提高，電力在社會(huì)中占據(jù)的位置越來越重要。而作為電力供應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施——智能變電站，采用更先進(jìn)的技術(shù)提高設(shè)備運(yùn)行的效率和安全性至關(guān)重要。本文講述了智能變電站的優(yōu)勢(shì)，把智能變電站與傳統(tǒng)的數(shù)字化電站進(jìn)行了對(duì)比，分別講述了智能變電站和數(shù)字化電站的優(yōu)缺點(diǎn)，揭示了智能變電站的技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)智能變電站的高級(jí)應(yīng)用程序進(jìn)行了介紹。

［1］趙建利.智能變電站通信系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性研究［D］.石家莊:河北工業(yè)大學(xué)，2012.

［2］張躍麗.智能變電站二次系統(tǒng)可靠性及相關(guān)問題研究［D］.上海:上海交通大學(xué)，2013.

［3］孟長虹，王文紅，趙云峰，李強(qiáng).智能變電站試點(diǎn)工程智能化技術(shù)特點(diǎn)分析［J］.科技和產(chǎn)業(yè)，2012，10:145-149.