朱冀ZHU Ji；王宏娟WANG Hong-juan

（石家莊供電公司，石家莊 050000）

（Shijiazhuang Power Supply Company，Shijiazhuang 050000，China）

0 引言

采用先進、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備對智能變電站進行設(shè)置，按照全站信息數(shù)字化、信息共享標準化等要求，對信息進行自動采集、測量、計量和監(jiān)測等，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)等。根據(jù)IEC61850 標準定義，數(shù)字化變電站的綜合自動化系統(tǒng)在邏輯結(jié)構(gòu)上可分為過程層、間隔層、站控層，各層次內(nèi)部及層次之間的通信則采用高速數(shù)據(jù)網(wǎng)（過程層網(wǎng)絡(luò)和站控層網(wǎng)絡(luò)）進行實現(xiàn)，即整站結(jié)構(gòu)劃分為“三層兩網(wǎng)”。

1 智能變電站與常規(guī)變電站的比較

智能變電站與傳統(tǒng)變電站相比，對于繼電保護技術(shù)來說，最大區(qū)別表現(xiàn)在取消電纜連接，變電站設(shè)備之間采用網(wǎng)絡(luò)傳輸進行數(shù)據(jù)交換，這就使得各保護設(shè)備的配置原則、技術(shù)性能要求、功能劃分、維護檢修等都與傳統(tǒng)變電站大不相同，也為多種新技術(shù)的應用提供了基礎(chǔ)。智能變電站采用電子式互感器，且電子式互感器的優(yōu)勢隨電壓等級的升高而越發(fā)明顯。

表1 電子互感器與常規(guī)互感器的比較

常規(guī)站測量精度的整體誤差取決于互感器準確度、傳輸附加誤差、電表精度。智能變電站測量精度的整體誤差取決于電子式互感器。因此智能化變電站整體誤差水平比常規(guī)變電站有所降低。此外，將智能化設(shè)備應用到智能化變電站的一次、二次設(shè)備中，按照統(tǒng)一的模型規(guī)范對設(shè)備間的交互信息進行數(shù)字化管理，與常規(guī)綜自變電站相比，其技術(shù)優(yōu)勢非常明顯。主要體現(xiàn)在：

1.1 提高了信號傳輸?shù)哪芰涂煽啃?對于智能化變電站的信號傳輸系統(tǒng)來說，一方面能夠傳輸有效的數(shù)據(jù)信息，另一方面對通道自檢信號和校驗信息進行同步傳輸，在一定程度上避免識別錯誤的通道信號，通信系統(tǒng)的可靠性大大提高。通過光纖介質(zhì)傳輸通信信號，從根本上解決了電磁干擾和信號衰減等問題。

1.2 提升了二次設(shè)備的測量精度 智能化變電站采用的電子式互感器具備直接輸出數(shù)字信號的功能，通過光纖將數(shù)字化的電流電壓信號傳輸?shù)蕉卧O(shè)備端，在對信號進行傳輸、處理的過程中，不會產(chǎn)生附加的誤差，進而在一定程度上提高了繼電保護，以及計量、測量裝置的采樣精度。

1.3 減少了二次電纜數(shù)量 采用計算機通信技術(shù)最大限度地對智能化變電站一、二次設(shè)備間的通信進行處理，通信信息通過光纖傳輸介質(zhì)進行傳輸，大量信息可以通過一條信道進行同時傳輸。此外，還應用了高速網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，通過光纖傳輸站內(nèi)通信信號，在一定程度上減少了二次電纜的使用量。

1.4 簡化了設(shè)備間的互操作 按照IEC61850 標準規(guī)范建立信息模式，進一步對智能化變電站的一次設(shè)備和二次設(shè)備間的通信進行管理，統(tǒng)一了通信接口，實現(xiàn)了不同設(shè)備間通信的無縫對接，同時對不同設(shè)備間的互操作配置進行了簡化，使得設(shè)備間的互操作變得更加穩(wěn)定。

1.5 統(tǒng)一的信息平臺共享多種功能 通過同一個通信網(wǎng)絡(luò)接收電流、電壓信號和設(shè)備運行狀態(tài)信息實現(xiàn)繼電保護、在線監(jiān)控、計量測量、“四遙”功能，遠方執(zhí)行控制命令，在一定程度上改變了常規(guī)變電站為不同功能模塊建立各自的信息采集、傳輸、執(zhí)行系統(tǒng)的傳統(tǒng)模式。

1.6 提高了自動化運行管理水平 實時通信的及時性和可靠性借助G00SE 網(wǎng)絡(luò)得以提升，在數(shù)字化變電站中得以實現(xiàn)更加復雜的控制工作和自動化功能。

1.7 避免了電纜帶來的電磁兼容、傳輸過電壓和兩點接地等問題 對于常規(guī)變電站一、二次設(shè)備來說，智能化變電站使用光纖介質(zhì)進行傳輸，從根本上徹底改變利用控制電纜進行信息傳輸?shù)哪Ｊ?，同時解決了電纜介質(zhì)存在的電磁兼容、傳輸過電壓等問題，進而在一定程度上提高了變電站數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?、準確性。

2 關(guān)于智能變電站的幾點經(jīng)驗

變電站安全運行將直接影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性，而智能變電站的建設(shè)與發(fā)展也給廣大電力調(diào)試、檢修、運行人員帶來挑戰(zhàn)。為了確保其穩(wěn)定運行，需從以下幾方面多加注意：

2.1 設(shè)備廠家方面 雖然智能變電站的投運驗收及運行經(jīng)驗遠不及常規(guī)變電站，但其在全國范圍內(nèi)逐步展開的趨勢已成必然。然而通過對某某智能變電站的聯(lián)調(diào)驗收，我們發(fā)現(xiàn)由于缺少相應完善的規(guī)約和標準，使得不同廠家設(shè)備的性能、標準難以統(tǒng)一，不同設(shè)備廠家間的功能模塊配合有待完善，缺乏成熟可靠的方案。雖然通過不斷溝通與調(diào)試，最終得以解決，但希望設(shè)備廠家能吸取經(jīng)驗，各方電力施工及驗收人員也應注意。

2.2 技術(shù)人員方面 目前傳統(tǒng)變電站的技術(shù)人員較多，而智能變電站的設(shè)計、調(diào)試、運行、維護人員，都相對欠缺。雖然有部分骨干人員可以支撐智能變電站試點工程的建設(shè)、調(diào)試、驗收及運維，但面對智能變電站的全面普及以及國網(wǎng)公司有關(guān)智能變電站的技術(shù)政策和標準的日新月異以及不斷完善，相關(guān)技術(shù)人員不足的問題顯得尤為突出。這就需要建立起完善的培訓機制，不斷補充相關(guān)技術(shù)人員，為智能變電站大規(guī)模的建設(shè)做好準備。

2.3 運行管理方面 缺乏完整有力的技術(shù)管理體制，原有管理體系不能很好地適應智能電網(wǎng)、智能變電站的建設(shè)需求。各部門似乎都在管，又似乎都不管。標準、文件也是連連制定、發(fā)布，但標準、文件之間的沖突難以理順，管理責任不清晰。

3 關(guān)于智能變電站的幾點建議

3.1 一次部分 ①匯控柜與GIS 本體間宜采用多芯控制電纜連接，利用航空插頭連接。多芯航空插頭每個插頭都有定義，減少了接線錯誤率；適應現(xiàn)場復雜惡劣的環(huán)境，抗干擾能力強，屏蔽性能良好，現(xiàn)場好操作，施工方便，節(jié)省空間。②取消GIS 就地橫向電氣聯(lián)閉鎖，利用就地GOOSE 跨間隔通信實現(xiàn)其功能，可有效簡化GIS 橫向電氣二次接線，減少橫向閉鎖電纜及輔助接點數(shù)量。

3.2 二次部分 ①同一間隔內(nèi)CT、PT 合并單元硬件整合。將電流互感器與電壓互感器的合并單元的硬件實現(xiàn)整合。利用公共的合并單元采集電流電壓信號，互感器輸出規(guī)約按照統(tǒng)一規(guī)約建模。但此方案取決于國網(wǎng)電子式互感器輸出規(guī)約的統(tǒng)一以及互感器廠家的建模能力。②同一間隔內(nèi)合并單元、智能終端硬件整合。在建議①的基礎(chǔ)上，當合并單元、智能終端同柜布置時，可考慮將兩者硬件整合，將整合后的一體化裝置作為過程層統(tǒng)一的數(shù)字化接口，合并單元與智能終端之間的GOOSE 通信（位置信息、報警信息）可通過裝置內(nèi)部總線完成，減少對交換機端口的占用。

4 結(jié)束語

本文對智能化變電站區(qū)與傳統(tǒng)變電站的主要區(qū)別做了簡單對比，并對智能化變電站的相關(guān)問題進行了思考以及經(jīng)驗的淺談，希望能對智能化變電站的設(shè)計、驗收、運行和維護提供幫助，為智能化變電站的快速發(fā)展打下基礎(chǔ)。

[1]鐘連宏，梁異先.智能變電站技術(shù)與應用[M].北京：中國電力出版社，2010.

[2]郭榮榮.智能化變電站方面的若干問題研究[J].電力科技，2012（8）.

[3]宋璇坤，閆培麗，吳蕾，李軍，鄒國輝.智能變電站試點工程關(guān)鍵技術(shù)綜述[J].電力建設(shè)，2013（07）.