智能变电站技改的问题及对策分析

【摘 要】随着我国经济水平的不断提升，用电量以及电网负荷也在不断增加，越来越多的变电站已经实施了或者正在实施智能化技术改造。数字化、网络化、智能化的变电站相对于一般的变电站其系统结构、建设实施以及日常的维护等都有不同之处，在智能变电站技术改造的过程中遇到许多方面的问题，积极探索有效解决这些问题的方法对大力推广和发展智能变电站具有重要的现实意义。

【关键词】智能变电站 技术改造 电力设备 运行监测

1智能变电站技术改造概述

1.1变电站智能化改造的优势和特点

随着经济的快速发展以及科技水平的提升，智能电网的建设已经成为一种发展趋势。智能变电站作为智能电网的重要组成部分，通过结合数字化和信息化网络通信平台，对变电站设备运行、输电网络工作状态实行智能化监测、智能化控制、智能化管理，实现设备信息实时传输、电力调度协调最优，其技术优势和特点体现在：智能化程序操作提高工作效率，降低操作风险；自动化程度高，有效防范数据传输过程中的电磁干扰；智能化程度较高，远程任务调度能力强；广域信息实时采集，电网运行安全性能高；其硬件系统采用模块化、集成化和接口式结构，方便功能扩展。

1.2智能变电站的系统架构

智能变电站的系统架构和建设采用了标准的IEC61850通用规约，其典型的配置主要分为三层：站控层、间隔层和过程层，层与层之间通过网络连接。站控层主要由监控系统和网络总线组成，主要作用是信息运转和数据处理以及接收控制命令；间隔层主要由保护设备和控制设备组成，其主要作用体现在上下信息的衔接，同时完成系统保护、设备控制、参数计量等功能；过程层主要由传感设备以及由智能终端组成的执行模块，是一次设备和二次设备的有机结合，其主要作用体现在电气量信息和状态参数的实时采集、设备的运行状态监测以及对控制命令的执行等方面。智能变电站通过清晰的系统结构实现信息的网络共享以及变电站智能化的高级应用。

2智能变电站技改的几个问题及对策探讨

2.1智能变电站的采样同步和采样异常

在智能变电站技术改造的过程中对系统的一次设备以及二次设备的功能要进行重新的设计，例如：将传统变电站保护装置中的A/D采样模块以及交流输入和控制组件等进行了分离形成了功能独立的合并单元（MU），其中MU的主要作用就是作为过程层设备和间隔层设备的功能接口，提供逻辑采样值。传统变电站的采样值是连续的并且采样率不高，而在智能变电站中，IED的采样值是不进行采样跟踪的离散数字量。由于IED以及MU在数据处理方式等方面的不同，技改的过程中存在采样数据不同步的问题，这样就对变电站中某些部件的性能产生一定的影响，智能变电站必须保证数据采样的同步性，当前常利用非同步数据插值重采样法以及统一时钟源法进行处理。同时，智能变电站技改常常存在采样异常的问题，主要是由于保护装置中不同侧的MU软压板存在采样值异常的现象，同时保护装置采取节点闭合的形式进行闭锁保护，这时要密切注意保护功能在切换时以及动作复归后的出口时间，及时的关注技改施工过程中的光纤功能变化。

2.2电力设备运行状态的监测

传统的电网设备以及变电站通常采用定期检修的模式，但是随着电网规模的不断扩大以及变电站数量的增多，这种方式往往受到人力等各个方面的影响。电力设备的运行状态监测技术是智能变电站技术改造的关键技术。状态监测通过在线或者实时获取设备以及机器在故障发生前的信息或者信号，并将这种信息以数据共享的方式及时传达给终端设备或者检修人员，从而达到设备维护或者故障预知的目的。变压器是变电站的重要设备之一，由于在使用和运行的过程中常常出现诸如部件老化、过热等问题，所以变电站智能化技术改造要求能够对变压器的运行状态进行判断以及监测。变压器故障比较常见的是OLTC故障，这种故障产生的原因主要是机械故障以及电气故障，对变压器运行状态的实时监测主要采用在线实时状态监测技术。

2.3智能变电站光纤网络系统建设以及维护

光纤网络系统的建设以及维护也是智能变电站技改的常见问题。变电站智能化技术改造的过程中使用了大量的光纤，采用光纤进行数据传输可以有效解决二次回路中的电磁干扰问题，同时，使用光纤代替控制电缆以及网络通信技术在智能化改造中的应用都使智能变电站接线数量和通信线数量大大减少，简化了智能变电站的线路对接工作，但是光纤的铺设以及维护增加了施工建设的难度，光纤本身的的抗破坏能力比较差，在施工过程中容易受到诸如热源、挤压等外部力量的破坏，使光纤网络系统改造的技术难度进一步增加。因此在光纤铺设时应该采取一定的外部保护措施，例如：使用专用的槽盒进行一定程度的保护，在施工过程中将其与其他电缆分离等。同时要在日常维护的过程中最大限度的保护光纤的可用性。

2.4智能变电站系统的维护

智能变电站相对于常规变电站来说，设备的数量大量增加，设备运行维护的难度也大大提升。当前国家电网的运行维护采取运维一体化的机制，在这种情况下，设备运行维护的责任及其管理的职责都需要重新进行梳理。同时一些专业设备的出现，对运行维护人员的综合素质也提出了一定的要求，维护人员必须能够及时处理合并单元、智能终端、数据服务器以及间隔层交换机等设备的故障，及时的应对各种智能组件和系统运行过程中出现的多种技术问题。此外，智能变电站技术改造完成以后，需要建立一套标准规范的维护体系，这是因为智能变电站的设备和常规变电站的设备维护方法和维护技术存在一定的差异，标准规范的维护体系能够为电力设备和智能系统安全高效运转提供保障。

3结语

智能变电站的出现以及发展大大提高了常规变电站的自动化、数字化以及智能化程度，智能变电站技术改造要尽可能的保留原有的变电站设备，提高使用价值，同时要采用合理的技术方案降低设备改造的技术风险和运行风险，并且在改造完成以后要做好变电站设备的维护工作。

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