浅谈对常规变电站和数字化.doc

浅谈对常规变电站和数字化（智能化）变电站之间差异的理解摘要数字化变电站是指采用智能化的一次设备,以变电站一、二次设备为数字化对象,以高速网络平台为基础,通过对数字化信息进行标准化,实现站内外信息共享和互操作,并以网络数据为基础,实现测量监视、控制保护、信息管理等自动化功能的现代化变电站。基于变电站自动化系统的发展,数字化变电站技术在近年得到长足的进步。本文阐述了常规变电站和数字化变电站的概念、数字变电站与常规变电站各自优缺点。关键词：数字化 变电站 信息化一、常规变电站的特点常规变电站的二次系统主要由继电保护、就地监控、远动装置、录波装置所组成，基本上是按照功能来分类组织的。相应的就有保护屏、控制屏、录波屏、中央信号屏等设施。因而每个设备的互感器的二次侧连线都需要分别引到这些屏上。同样的，断路器的跳合闸操作回路，也需要连到保护屏、控制屏及其他自动控制屏上。除此之外，对于每一个一次设备，与之相应的各二次设备（屏）之间，保护与远动设备之间都有许多连线，因此变电站内各种线路错综复杂，维护工作量很大。正因为有上述特征，常规站存在着不少缺点：1、安全、可靠性不高。常规变电站大多数采用传统的设备，尤其是二次设备中的继电保护和自动装置、远动装置等等，采用电磁式或者是晶体管式，结构复杂、可靠性不高，本身又没有故障自检功能，只能靠不定期的维护来发现和解决问题，或者必须等到保护装置发生拒动或误动之后才能发现问题。2、占地面积大。常规变电站二次设备多采用电磁式或者是晶体管式，体积大，各种控制保护屏、信号屏等占地面积大。3、维护工作量大。常规变电站大多数采用传统的设备，采用电磁式或者是晶体管式，结构复杂、可靠性不高。因而其整定值必须要定期进行校验，工作量相当大；也无法实现远方修改继电保护或者自动装置的定值。4、电压质量的可控性不高。电能的质量主要决定于电压、频率以及谐波抑制水平，频率的调节主要由发电厂来控制和保证，而电压的调节不仅仅依靠发电厂，各变电站也应通过调节变压器的分接头配合电厂和各企业来实现共同调节。但传统的变电站并不具备有很好的调节手段，不能满足电力市场对电能的质量要求。5、变电站的实时控制性能较差。现代的电力系统要求是一个实时的系统，具有高度的电网调度和统筹要求，这就要求变电站自身要具有完善的远动装置，但是常规变电站由于设备落后、远动设施不够完善、参数采集不齐全不能很好的和电网实现实时的数据传输，因而无法实现实时控制、不利于电力系统的安全稳定运行。二、数字化变电站的特点智能电网就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、告诉双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。数字化变电站有3个技术特点:首先是一次设备的智能化。一次设备中被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路都采用微处理器和光电技术的设计，这使常规机电式继电器及控制回路的结构简化了，传统的导线连接被数字程控器及数字公共信号网络所取代。可编程控制器代替了变电站二次回路中常规的继电器和其逻辑回路，常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。尤其是电子式互感器的应用，克服了传统互感器绝缘复杂、体积大且笨重。其次是二次设备的网络化。变电站中常规的二次设备：故障录波装置、继电保护装置、电压无功控制、远动装置、同期操作装置、在线状态检测装置等，都是基于标准化、模块化的微处理机技术而设计制造，设备之间的通信连接全部采用高速的网络，二次设备通过网络真正地实现了数据、资源的共享。另外就是自动运行的管理系统。变电站运行管理系统的自动化包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化、自动化；变电站运行发生故障时，并且能够及时地提供故障分析报告，指出故障原因及相应的处理意见；系统能自动发出变电站设备检修报告。三、常规变电站的缺点常规变电站自动化系统应用的特点是变电站二次系统采用单元间隔的布置形式，装置之间相对独立，装置之间缺乏整体的协调和功能优化，传输信息不能共享，接线比较复杂，系统扩展复杂。主要有以下几方面的问题:安全性、可靠性不能满足一些企业用电高可靠性的要求。传统的变电站大多采用常规的设备，它的二次设备结构复杂，可靠性不强，没有故障自诊断能力，只在计划停电或保护装置发生拒动和误动时才能发现问题。供电质量缺乏科学的保证。传统变电站大多不具备调压手段。且缺乏科学的电能质量考核办法，不能满足企业考核的需求。占地面积大，增加征地资金。传统变电站二次设备体积大、笨重，器件组屏数量多，因此，控制室和继电保护室占地面积大，不能满足企业发展和扩规的要求。不具备实时监控的要求。变电站要做到优质、可靠、安全运行，必须掌握系统的运行工况，才能采取一系列的自动控制和调节手段。传统的变电站不具备远方通讯功能，缺乏自控手段和措施，因此不利于变电站的安全、稳定运行。设备可靠性差，维护量大。常规的继电保护整定值必须定期停电校验保护整定值整定工作量大也无法实现远方参数或自动装置的整定值的修改。四、数字化变电站优点数字化变电站就是将信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化的变电站。全站采用同一的通讯规约IEC61850构建通讯网络，保护、测控、计量、监控、远动、VQC等系统均用同一网络接收电流、电压和状态信息，各个系统实现信息共享。主要有以下几个方面优点：1、高性能1)通讯网络采用同一的通讯规约IEC61850，不需要进行规约转换，加快了通讯速度，降低了系统的复杂度和设计、调试和维护的难度，进步了通讯系统的性能。2)数字信号通过光缆传输避免了电缆带来的电磁干扰，传输过程中无信号衰减、失真。无L、C滤波网络，不产生谐振过电压。传输和处理过程中不再产生附加误差，提升了保护、计量和丈量系统的精度。3)光电互感器无磁饱和，精度高，暂态特性好。2、高安全性1)光电互感器的应用，避免了油和SF6互感器的渗漏题目，很大程度上减少了运行维护的工作量，不再受渗漏油的困扰，同时进步了安全性。2)光电互感器高低压部分光电隔离，使得电流互感器二次开路、电压互感器二次短路可能危及人身或设备等题目不复存在，大大进步了安全性。3)光缆代替电缆，避免了电缆端子接线松动、发热、开路和短路的危险，进步了变电站整体安全运行水平。3、高可靠性设备自检功能强，合并器收不到数据会判定通讯故障或互感器故障而发出告警，既进步了运行的可靠性又减轻了运行职员的工作量。4、高经济性1)采用光缆代替大量电缆，降低本钱。用光缆取代二次电缆，简化了电缆沟、电缆层和电缆防火，保护、自动化调试的工作量减少，减少了运行维护成本。同时，缩短工程周期，减少通道重复建设和投资。2)实现信息共享，兼容性高，便于新增功能和扩展规模，减少变电站投资成本。3)光电互感器采用固体绝缘，无渗漏问题，减少了停运检验成本。4)数字化变电站技术含量高，电缆等耗材节约，具有节能、环保、节约社会资源的多重功效。五、结语 智能电网是电网发展的必然趋势，而智能化变电站是智能电网的重要组成部分，也是体现智能化的关键部分。从智能变电站与常规变电站的对比中可以发现，智能变电站突出解决的是常规变电站中长期存在的信息获取、传递、共享、使用方面的问题。因此可以理解为，智能变电站是建立在信息化网络化基础上的对于常规变电站的巨大革新与进步，将