浅析智能变电站与常规变电站运行维护的差异

邓子良

摘  要：智能变电站的运行维护通常会涉及电力自动化、网络通信、微电子、电力电子和计算机等领域的技术设备，与常规变电站的运行维护有着较大的差别。对智能变电站与常规变电站的基本结构进行了分析，并在此基础上就二者运行维护的差异提出一些观点和建议，以供参考。

关键词：智能变电站;常规变电站;运行维护;差异性

中图分类号：TM76              文献标识码：A               文章编号：2095-6835（2014）23-0025-02

随着我国社会经济的快速发展和科学技术的不断进步，国内电力行业及电力系统的管控已基本实现了智能化。从常规变电站向智能变电站转变以后，电力系统的功效显著提高。

1  两种变电站的结构

1.1  智能变电站

智能变电站以当前先进的自动化信息技术为基础，以通信平台网络化、全站信息数字化和信息共享为支撑，在信息采集、控制、测量、保护、监测和计量过程中，实现了管控自动化，根据需要对电网进行自动控制、智能调控、在线分析和协同互动。智能变电站的这些优势有效地满足了电网对电气设备高效、稳定、节能和安全的要求。由此可见，智能变电站的应用可以有效提高电网资源的优化配置和安全可靠性。根据功能定位和要求，智能变电站主要包括过程层、间隔层和站控层。这三层之间既相互独立，又紧密联系。其中，过程层由不同电压级别的电子式互感器、智能变压器、智能断路器和一次智能化设备构成;间隔层主要由基于继电保护设备的保护单元和基于计量状态检测的测控单元、消防报警系统、智能化消防报警系统构成;站控层主要由以远程通讯和外部通讯为核心的站域控制通讯系统、电力用户智能管理系统和调度指挥系统构成。

1.2  常规变电站

常规变电站的网络监控系统主要由间隔层和站控层构成。在实践中，由于没有一个相对统一的建模，信息标准呈现出多样化的特点，接口多样且兼容性差，同时，常规变电站综合自动化软件版本比较多，而且存在保护、监控、计量和远动等多个网络。常规变电站的站控层设备主要包括带数据库的远动工作站、操作员站和五防主机等;间隔层设备主要包括测控、保护和IBD等二次设备。录波、测控和保护等二次设备与一次设备之间通过二次电缆连接，导致二次电缆的布线非常多，且存在重复问题。此外，常规变电站运行过程中的信息采集主要是基于电磁型电压、电流互感器的应用。系统中各设备之间是相互独立的，且功能较为分散，整体协调机制、功能优化机制等难以落实，以至于信息输入难以实现有效的共享，进而限制了系统的兼容性和扩展性。

2  两种变电站运行维护的差异

智能变电站在应用实践中采用了先进的网络技术、智能化技术，实现了电气设备间、变电站与电气设备间、变电站间的信息数据数字化控制和智能化传输。同时，智能变电站运行过程中的信号经传输系统有效转化后，以数字信息的形式，并基于网络系统来实现处理之后的信号或数据信息的传递。智能变电站中的所有智能电子设备（IED）均采用对等的方式相连，所有设备信息均在局域网上实现共享。智能变电站采用的GCM是一种安全、高效的认证加密算法，实现了变电站不同数据（报文）的安全传输，只需运算一次报文就可实现其中的一种模式，既能满足报文的实时性要求，又方便管理，提高了互操作性。智能变电站数据传输过程中还加入了GOOSE网络，代替了传统变电站的“开入信号”，作用非常显著。GOOSE网络不仅满足了智能变电站自动化系统快速报文的需求，也提高了测控装置间的数据传送效率。智能变电站设备保护装置就地化后，可以灵活、快速地响应新的功能需求。比如，主变非电量保护逐步集成至主变智能柜，大大提高了变电站设备信息的集成水平。基于以上对智能变电站、常规变电站基本结构的分析，我们可以看出二者之间存在着一定的差异，因此，在运行维护过程中应当区别对待。

2.1  保护功能压板投退和检修压板的作用

常规变电站运行维护过程中主要采用的是“硬压板”方式，以此对后台系统进行有效的保护。从应用实践来看，该种保护方式是在后台界面上实现和完成的。智能变电站主要采用的是“软压板”方式，变电站操作人员可在后台利用屏幕控制台操作，以此来保护变电站的运行，尤其是计算机网络技术的应用，可以使智能变电站实现远程控制和无人值班。除此之外，二者之间还存在检修压板作用层面的差异。比如，常规变电站检修板的作用为检测故障信息，以防故障信息对变电站站控层面产生干扰，并以此来排除故障问题。而智能变电站检修压板的作用主要体现在保护层面上，即保护检修设备不出现故障或者错误操作，以免出现电闸误操作现象。在此过程中，检修状态下的压板恢复应用以后，结合计算机网络系统中的数据，还可以进行明显标记，在检修板的正、反面印上“检修”字样，为装置和设备中的提取准备了条件。

2.2  开关跳合闸压板投退和GPRS的作用

智能变电站较之于常规变电站，其主要差异在于将跳闸、合闸压板结构简化为软件操作系统，因此也可在后台实现开关跳闸、合闸操作。智能变电站的操作人员和管理人员可根据后台监控进行实时跳、合闸操作。在智能变电站中，所有开关保护装置的跳、合闸都在智能控制装置中，都可以通过后台实现智能控制。同时，GPRS在两种变电站中的作用也存在着较大的差别。比如，将GPRS应用于常规变电站中，可以确保变电站各种操作时间的统一性，有利于及时、准确地找出问题，并快速解决问题;对于智能变电站而言，GPRS可以保证变电站内部的时间同步，实现了数字信号的有效保护，在故障问题的发现、处理层面上，起到了有效的保护作用。同时，将GPRS技术应用于智能变电站中，还可以实现区域变电站间的信息传递，从而实现区域电力的高效监控和优化调度。

2.3  改变设备验收、巡视方式和重点

与常规变电站相比，现代化的智能变电站主要是采用变电站间的SCD配置文件来实现二次回路的，在合法检测过程中，内、外方面描述的数据模型基本一致。这就要求厂内联合调制，并在实际调制过程中，对系统集成设备进行有效安装，对文件进行优化配置。如果调试工作已经在项目中完成，而且完成了

多数任务量，则可以实现变电站工作量的最优化。

同时，智能变电站的应用改变了常规变电站二次设备巡视的重点，即智能变电站二次设备网络化实现了数据信息在设备之间的有效共享。比如，某合并单元所收集的电压、电流信息数据可同时被母线保护、主变保护和测控设备共享，而且智能变电站终端所收集到的开关和刀闸信息可利用GOOSE网络与测控保护设备、合并单元共享。实践中，如果上述装置出现了故障问题，且影响范围相对较大时，则相当于一次设备故障问题的处理。

3  结束语

总而言之，智能变电站系统运用了现代化先进的网络技术、智能化技术手段，有效实现了变电站设备之间、变电站之间、设备与变电站之间的信息数据数字化、智能化传输，实现了变电站运行中各种信号的转化;同时，以数字信息的形式，利用现代化计算机网络系统，有效实现了处理后的数据信息的传递。智能变电站和常规变电站的运行维护过程中存在着较为显著的差异性，因此，应当加强电力系统管理模式的创新。只有这样，才能保证变电站系统运行的安全可靠性。

参考文献

[1]王璐.智能变电站过程层组网分析与应用[J].电力系统保护与控制，2012（02）.

〔编辑：刘晓芳〕

On the Smart Substation and Substation Operation and Maintenance of Conventional Difference

Deng Ziliang

Abstract： Running smart substation maintenance generally relates to the field of power automation， network communications， microelectronics， power electronics and computer technology and equipment， maintenance and operation of conventional substation has a larger difference. The basic structure of a conventional smart substation and substation were analyzed， and on this basis put forward some ideas and suggestions on the operation and maintenance of the difference between the two， for reference.

Key words： intelligent substation; conventional substation; operation and maintenance; difference

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The Safe Operation of Transmission and Distribution Lines

Pan Hong， Yang Zuohua

Abstract： Currently， transmission and distribution lines in operation， the accidents have occurred. Only the timely detection of transmission and distribution lines in safety hazards， safety lines to grasp， and targeted maintenance of transmission and distribution lines according to the actual situation， in order to ensure the safe operation of the line. By analyzing the factors affecting the safe operation of transmission and distribution lines， this paper presents a management and technical measures to the safe operation of transmission and distribution lines to provide a reference.

Key words： transmission and distribution lines; safe operation; line management; economic benefits