智能变电站技术要求和管理建议

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摘要：《智能变电站技术导则》及相关规范的出台，将为智能变电站建设与在运变电站智能化改造提供指导和规范。智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑，是变电站建设的发展方向。本文先是从释义谈起，随后就智能变电站的技术要求进行了分析研究，并针对智能变电站的运行维护及应急事故处理特点提出管理建议。 

关键词：智能变电站技术要求建议  中图分类号：tm411文献标识码： a 文章编号：  2012年07月11日《中国能源报》报道：我国首座330千伏等级智能变电站新盛变电站在西安投运，标志着我国依靠自主创新成功地在智能电网科研、设计、设备制造、施工、运行维护技术上取得了新突破，也标志着我国掌握了330千伏智能变电站的技术。至此，我国的智能变电站进入全面建设时期。  一、智能变电站释义  1、智能变电站释义。根据《智能变电站技术导则》的定义，智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。它基于iec61850标准，体现了集成～ 体化、信息标准化、协同互动化的特征。智能电网的建设是对变电站自动化系统的一次设备智能化、高级应用、对智能电网的支撑等功能提出了新的要求，智能变电站是变电站整体技术的跨越和未来变电站发展的方向。  2、 智能变电站的建设原则。一是智能变电站的设计及建设应遵循“统一规划、统一标准、统一建设”的原则，应按照dl/t1092三道防线要求，满足dijl”“755三级安全稳定标准;满足gb厂i、14285继电保护选择性、速动性、灵敏性、可靠性的要求;二是遵守《电力二次系统安全防护总体方案》。实现高压设备运行状态信息采集功能的接收、执行指令，反馈执行信息，实现保护宿主高压设备功能的逻辑元件(即测量、控制、保护等单元)应满足相应行业标准;建立包含电网实时同步运行信息、保护信息、设备状态、电能质量等各类数据的标准化信息模型，满足基础数据的完整性及一致性的要求。其采集的变电站数据不仅包含实时稳态、暂态、动态数据，还要有信息模型、设备在线监测、视频等数据。  二、智能变电站技术要求  1、 智能变电站体系结构。智能变电站系统分为3层：过程层、间隔层、站控层。一是过程层包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端，完成变电站电能分配、变换、传输及其测量、控制、保护、计量、状态监测等相关功能。二是间隔层设备一般指继电保护装置、测控装置、故障录波等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该问隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、智能传感器和控制器通信。三是站控层包含自动化系统、站域控制系统、通信系统、对时系统等子系统，实现面向全站或一个以上～次设备的测量和控制功能，完成数据采集和监视控制(sca—da)、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。站控层功能应高度集成，可在一台计算机或嵌入式装置实现，也可分布在多台计算机或嵌入式装置中。  2、智能设备。高压设备是电网的基本单元，高压设备智能化(或称智能设备)是智能电网的重要组成部分，也是区别传统电网的主要标志之一。利用传感器对关键设备的运行状况进行实时监控、进而实现电网设备可观测、可控制和自动化是智能设备的核心任务和目标。在满足相关标准要求的情况下，可进行功能一体化设计，一是将传感器或/,u执行器与高压设备或其部件进行一体化设计，以达到特定的监测或/,u控制目的；二是将互感器与变压器、断路器等高压设备进行一体化设计，以减少变电站占地面积；三是在智能组件中，将相关测量、控制、计量、监测、保护进行一体化融合设计，实现一、二次设备的融合。  3、智能设备的操作。智能化的高压设备操作宜采用顺序控制，满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求;可接收执行监控中心、调度中心和当地后台系统发出的控制指令，经安全校核正确后自动完成符合相关运行方式变化要求的设备控制，即应能自动生成不同的主接线和不同的运行方式下的典型操作票; 自动投退保护软压板;当设备出现紧急缺陷时，具备急停功能。  4、智能变电站的高级功能。一是智能变电站设备实现广泛的在线监测，使设备状态检修更加科学可行。对主变、hgis/gis、避雷器等设备实现在线监测，监测的参量为主变油色谱、hgis/gissf6气体微水和局部放电、避雷器泄漏电流、次数等。二是多信息融合技术从多信息的视角进行处理及综合，得到各种信息的内在联系和规律，从而剔除无用的和错误的信息，保留正确的和有用的成分，最终实现信息的优化。三是防误功能扩展应用。第一相对于常规变电站的防误闭锁，智能变电站增加了监控中心层面的防误闭锁逻辑。第二全站所有隔离开关、接地开关防误操作方式为：远、近控均采用逻辑防误加本间隔电气节点防误。四是智能变电站监控系统上安装有智能告警及事故信息综合分析决策系统，对信号进行分类显示处理，提取故障报警信息，辅助故障判断及处理另外，告警信息可按厂站或间隔进行过滤，即只显示某个厂站或间隔的信息。五是智能操作票系统应当包含顺序控制软件和五防联闭锁软件的功能。系统基于网络拓扑的接线模型识别，开票规则的用户自定制，操作票的智能推理，业务表单的自由定制，多种开票方式的灵活切换，操作票生命周期的全过程管理;采用彻底的图票一体化技术，保证整个过程的安全、实时、可靠。六是电压无功控制系统将区域子系统电压控制作为第二级控制，以子系统的电压合格、经济和最少操作次数为目标，实现子系统内上下级变电站之间的智能协调控制，实现子系统内各变电站之间的智能协调控制。无功电压自动控制系统首先从调度自动化系统采集数据，送入电压分析模块和无功分析模块进行综合分析，形成变电所主变分接头调节指令、变电所电容器投切指令、多主变经济运行指令，交由调度中心或集控中心控制系统执行。  三、智能变电站运行管理  当前电力系统中相当一部分的变电站还是实行有人值班、设备定期检修的模式。智能变电站的建设与发展无疑给广大从事电力设计、安装、调试、检修、运行人员带来挑战。变电站安全运行将直接影响电网的稳定性，为确保其安全运行，建议应从以下几个方面进行管理。一是智能变电站设备检修，应能依托顺序控制及工作票自动管理系统， 自动生成设备和网络的安全措施卡，指导检修设备进行可靠、有效的安全隔离。二是工作票自动管理系统应能根据系统方式的安排和调度员的指令，自动生成相关内容和步骤，并能与顺序控制步骤进行自校核和自监控。三是通过在线监测和实时分析诊断等技术，能对站内主要设备健康状况进行监测。建立站内全景数据的统一信息平台，供系统层各高级应用子系统进行统一、标准化、规范化的数据存取访问及向调度系统进行上送。其中，信息一体化平台作为未来变电站的信息出口，可用于变电站的监视与控制，安装于安全一区;为了确保变电站的安全性要求，信息一体化平台独立于目前的监控系统，其实施不影响站内设备正常的运行和控制。四是明确智能辅助控制系统的功能，研究相关实现技术。  注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。