探析数字化变电站的建设

【摘要】随着科学技术的进步，变电站数字化已经是未来变电站建设的发展趋势和方向。尤其是电气的智能化每天都在发生着日新月异的变化，本文从数字化变电站的特征入手，阐释了在建设数字化变电站过程中可能遇到的难点，提出了一些自己的建议。

【关键词】数字化；变电站；电子式互感器；智能化开关；对策

【中图分类号】TM63 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）01―0067-02

1 数字化变电站的特征

所谓数字化变电站，是指变电站内一次电气设备与二次电子装置都实现数字化通信，并在此基础上建立全站统一的数据建模和数据通信平台，从而实现智能装置之间的互操作性。根据这个定义，可以得出数字化变电站具有以下几个方面的特征和优势。

1.1 数据采集数字化

与常规变电站相比，数字化变电站最主要的标志之一就是采用数字化电气量测系统采集电压、电流等电气量，各种数据从源头开始就实现数字化，从而真正实现网络通信、信息集成和数据共享，为实现信息集成化应用、促进常规变电站由装置冗余向信息冗余转变提供应有的基础。数字化变电站打破了常规变电站的监视、保护、控制、量测和故障录波等几乎是相互独立、功能单一的装置模式，改变了以往信息不共享、硬件重复配置、投资成本大的状态。

1.2 系统分层分布化

数字化变电站的发展经历了从集中式向分布式的转变，并为变电站实现自动化提供了有力的基础。第二代分层分布式变电站自动化系统几乎都采用了开放式的互连规约和成熟的网络通信技术，从而能够更加完整地记录变电站的信息，并大大提高系统的响应速度。

1.3 系统结构更加紧凑

数字化变电站的电气量测系统具有重量轻和体积小等特点，可以将其集成在智能开关设备系统中，并按照变电站机电一体化的设计理念进行设备布置和功能优化组合。在数字化变电站中，故障录波、测控装置和保护装置作为一次智能设备的一部分，实现了返过程化的设计，使得系统结构更加完善和紧凑，从而简化了系统配置、维护和工程实施。

2 数字化变电站建设中的难点

数字化变电站具有如此多的优点，但在其建设过程中总会遇到种种难点和问题，主要表现为以下几点：

2.1 数字化电气测量系统的稳定性难点

众所周知，电气测量系统的稳定性对数字化变电站的建设至关重要。比如，非常规互感器包含的光电传感器和光纤二次回路通信网络的稳定性和可靠性可以直接影响数字化变电站采集数据的稳定性。如果互感器存在测量精度偏差的话，会直接影响到变电站的顺利建设。这是由于发光源器件发光强度下降、不同材料的维尔德常数受到外界影响以及线性双折射现象造成的。要顺利建设数字化变电站，必须对造成传感头误差的各种因素进行详细分析，并尽量减小误差。

2.2 光电/电子式互感器难点

从目前来看，变电站的光电/电子式互感器的产品可选型号极其少，而且少数高压电等级的电流互感器变数较大，所以这不能完全满足数字化变电站的建设需要。同时由于光电/电子式互感器本身的工作方式与结构特点，致使互感器的笔差、角差现场试验不能顺利运行，甚至极性试验也无法顺利开展。只有在仪器设备投运带电之后才能检验出接线的准确性，这使得数字化变电器的建设具有一定的滞后性。

2.3 系统的网络选型难点

数字化变电站系统中的信息采样、保护算法及其控制命令的形成是由网络系统中多个CPU所共同完成的。如何控制好信息的同步采样和保护命令的快速输出是一个复杂的难点问题。要实现这两项任务，最基本的条件就是现代网络的适应性，关键是要提高网络通信速度和制定适当的通信协议。

3 建设数字化变电站的对策与措施

3.1 实行逻辑连接虚拟化

在建设数字化变电站过程中，设备问的联系要依靠GOOSE网络来完成，其逻辑关系也要依靠GOOSE网对应表来实现，这种做法可以完全替代传统的电缆控制连接，实现数字化变电站的兼容性和可靠性。因此，数字化变电站要严把工程调试关，利用GOOSE网络，将设备传动性等功能的检验和设备兼容性做细做足。

3.2 合理选型

由于数字化变电站建设最首要考虑的因素是安全稳定性，所以在数字化变电站建设的试点阶段一定要对采用的设备进行充分、科学的试验验证。在已有运行范例的产品中选择合适的型号，这样可以有效降低运行风险。另外，电子式互感器是数字化变电站的重点设备，所以在相关设备的采购上必须慎重，要对市场上已有产品的运行情况做了充分调研之后再进行选型，保证数字化变电站设备的安全可靠性。

3.3 修订变电站建设的工作规程和标准

为了更好地建设数字化变电站，需要在其应用技术框架的基础上，结合数字化变电站的主要特征，参照以往规程与标准，修订并补充相应的技术规程和标准，研究全新的检验手段和方式，以便为数字化变电站新技术的应用提供扎实、科学、可靠的技术保障机制。

3.4 建立二次系统的状态检修体系

现阶段，数字化变电站二次系统的状态检修体系几乎都是基于以预防1%t划检修为主的机制，这种检修机制可能会导致状态较好的设备检修相对频繁，在一定程度上造成了检修盲目性。所以在建设数字化变电站之前，就得制定好二次系统的状态检修体系，利用可靠完善的实时在线检测设备，根据监测和诊断结果为数字化变电站的建设提供有力的信息。铁皮整体朝后移，铲掉铁皮上的废料以备下次使用。

3.5 摊铺厚度

微表处摊铺厚度的控制也是微表处施工中的一个重要环节，不合理的厚度会减少微表处的寿命。在设计微表处混合料级配时，级配曲线如靠近粗的一侧，就必须铺得厚一点，否则大骨料就不能合理地嵌入封层当中，并轻易被刮板带起形成划痕和搓板路。级配靠近较细的一侧，就需要铺得薄一点。

4 城市道路施工中应注意的问题

4.1 交通管制方案

施工前编制详细、可行的交通导行方案。城市道路作业一般采用封道施工方法，封道长度不超过2 km。安排专人疏导社会车辆通过施工区间，引导施工车辆进入施工区域。交通管制区由警告区、过渡区、缓冲区、工作区及终止区组成。在施工区域要有专人看管，混合料未破乳前严禁行人踩踏，初凝前严禁一切车辆碾压，在一些车流量大的什子路口尽量分两次施工，每次只施工一半，尽量保证人流、车流正常通行。

4.2 安全施工措施

城市道路交通错综复杂，交叉口多，多机动车道和非机动车道，密集的车流量和人流量也给施工带来很多安全隐患。微表处工程―般采用边施工边放行，在施工过程中要有专人疏导交通，保证社会车辆行驶安全，保证施工车辆安全进入施工区域，施工人员在施工过程要注意个人安全和操作工具的安全使用，进行详细的安全技术交底。

4.3 夜间施工措施

城市主干线交通繁忙，白天不宜施工，尽量采取夜间施工。夜间施工温度低、湿度大。温度是影响微表处施工质量的一个重要环境因素，甚至直接影响到微表处的成败。在没有日光曝晒的情况下，沥青混和料水分很难自然蒸发。在夜间施工时针对不同的条件和环境应改变乳化沥青配方，选用合适的配方，采取化学破乳的方法，以保证微表处混和料能够较好地成型。

4.4 文明施工措施

城市道路车流量大，人口密集，市政工程维护对市民生活影响较大，文明施工也逐渐成为一个重要的服务评价指标，直接关系到市政工程的形象。为保证工程施工文明有序，在施工组织设计时要把文明施工作为一项主要内容，现场由专人分管文明施工。场地内保持环境清洁，工地适当位置处设标牌，做到“工完料尽场地清”。

4.5 环保施工措施

环境保护逐渐成为一个城市的重要生活指数，市政维护工程作为改善市政环境、服务市民的一项基本民生工程，更有义务保护城市环境。应该定期对车辆进行保养和维修，保证车辆废气排放符合标准；同时对使用的工程机械和运输车辆安装消声器并加强维修保养，降低噪音，机械车辆途经居住场所时应减速慢行，不鸣喇叭；废弃物也要及时清理。

5 总结

数字化变电站具有功能强、自动化水平高、减轻值班员操作及监视的工作量、缩短维修周期等优越性，这已经成为越来越多的电力部门的共识。但是，由于它是一种新生事物，所以建设数字化变电站是一项复杂而长期的系统工程，目前还有许多技术难点亟待解决，但数字化变电站是今后变电站系统发展的重要方向，只有不断努力，才能促进我国电力事业的可持续发展。

参考文献

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[2]贺晓涛，贺红涛，屈翠.变电站管理中集中控制模式应用[J].企业技术开发.2011（21）

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