关于智能变电站设计中的问题及解决方法探析获奖科研报告

关于智能变电站设计中的问题及解决方法探析获奖科研报告【关键词】智能变电站;设计;问题;改进措施

对于电力系统而言，在其运行中若想确保电压分配、转换功能等均可呈正常使用，则需经由变电站予以转换，方可实现。在整体电网中，智能变电站作为其中心端，需进行不同级别电网的连接，以更好实现电流调控，并对电能分流予以精心处理[1]。而且，智能变电站是否稳定或是可靠，对于电力系统整体安全性亦有着最为直接的影响，并对供电系统低压、高压转换有着良好控制作用，可有效减少电能损耗。智能变电站在我国有着较为广泛的分布，能够满足大面积用户的供电需求，所以在进行智能变电站设计的过程中，要结合实际情况，对变电站设计问题进行综合分析，尽可能地保证设计内容的实用性和灵活性，并有效控制智能变电站的设计成本，处理好变电站内部可能出现的问题，才能够为我国的广大居民用户输送稳定安全的电力资源。

一、智能变电站的优势

（一）系统分层分布

对于智能化变电站而言，其系统所采用设计模式为分层设计，即通过不同的层级予以相应工作的具体展开。其中过程层即对电流互感器、间隔开关等予以负责，并在设备正常工作中，进行相应参数的采集;间隔层所承载的则为设备监测、保护功能，可对一次间隔数据进行引用，并实施远程输入、输出等，同时兼具通讯数据记录、控制器故障探寻等功用。而间隔层的设置，有效加强了断路器控制的精准度，并对不同设备展开监测的工作，详细记录数据信息。

（二）网络化信息交互

对于智能变电站而言，其是凭借数字化电子互感器对相应的控制工作进行完善的，区别于传统电磁互感器，其可使设备网络信息实现交互，从而使设备间重复接口问题可得以有效规避。通过对信息资源共享的实现，确保智能变电站模块化。

（三）操作设备智能化

智能变电站设计建设过程中，应用了大量的计算机和微电子技术，在进行回路的执行单元设计时，也通过对上述技术的应用，替代了传统的机械结构开关，实现了以软件来控制接口装置和短路系统控制单元。控制保护命令通过光纤来进行传播，更进一步提高了不同控制软件和互感器配合的精准度。

二、设计问题与改进

（一）母差保护接线设计问题及改进措施

对于智能变电站的具体设计工作，母差保护装置在设计时，多予以以太网DSP插件、PowerPc板等配备，据此进行故障分析，并行针对性规避。但跳闸命令执行的相关采集工作却是经由智能终端、合并单元等所予以实现的[2-3]。既往所用传统变电站，对于母线保护跳闸方式的相关设计，多是由输出断路器跳闸触点与相应断电器连接，进而实现操作回路构成。在相应的建设及使用过程中，母线保护功能的实现，是合并单元、sv网等相连接而成，每一个间隔都会用到两根光纤负责收和发。而低压侧母线的使用会连接较多的元件，在保护屏内和大量的尾纤相接通，这些线缆会占据智能变电站的大部分面积。在智能变电站中应用直接跳闸和采样的方式后，保护装置会因为以太网接口数量太多，出现发热现象。所以想要有效改进这一问题，则要将连接低压侧母线原件的数量降低，并检查在母线的保护屏内部所介入的尾纤数量，从而有效降低发热问题的发生。

（二）防火设计问题和改进措施

在对正常变电站进行防火设计工作时，首先要对周边的环境进行综合的考虑，设计的过程中要结合建筑和设备等情况，保证设计工作的科学合理性，并处理好安全距离的控制工作，同时也要严格遵守国家相应防火规范要求进行设计。而在设计过程中，也要提前制定相应的预防措施，对于智能变电站附近居民的不安全活动展开有效的管理[4]。例如通过在智能变电站的外墙附近，在六米的范围内加设油浸变压器设置，同时还可以通过增加外墙的设备高度，并对智能变电站外墙两侧的范围开展防护措施，从而防止安全事故的出现;除此之外，还可以通过加设监控设施和防火监控装置，保证在遭遇火灾的情况下，也能够快速的做出反应，避免不必要的损失出现。

防火设计问题的改进措施，在智能变电站的运行过程中，电缆会不断输送较大的电流，这些电流会带来较强的热量，而经由相应的科学处理，可对火灾事故的发生进行有效规避。所采取具体防护措施主要为，将电缆以金属线进行核心制作，借此减少电流输送过程中所产生的热量。在行以远距离电能输送的过程中，可以通过电容器来对电流控制，一旦电流超出电容器的控制范围，电容器会自动进行断电处理，以此来有效避免安全事故的发生。

（三）电磁辐射和噪音的设计问题与解决方法

在对智能变电站噪音设计的过程中，一定要进行综合考虑，这是由于变电站运行所产生的噪音会严重影响附近居民的正常休息。所以在智能变电站施工建设之前，要进行实地考察，不仅要满足人们对于电能的需求，还要重视噪音对附近居民生活的影响，尽可能地将智能变电站建设在远离居民生活的区域。除此之外，还需要通过相应的措施和技术对噪音进行减噪工作。例如隔音窗、隔音墙等设施的建立，而相应的设备也要分开摆放。

在智能变电站电磁辐射设计过程中，由于变电站内部输电的电压极高，很容易在电能输送时产生电磁辐射现象，虽然变电站内部的电流都是交流电，形成的电磁辐射对于人的危害较小，但电磁辐射的离子还是会对生态环境造成较大的影响。对于这一问题，可以通过建立相应的电磁辐射检测仪，一旦辐射超过额定范围就自动报警;同时还可以通过对变电站周围的植被生长速度进行判断，这是由于电磁辐射会影响土壤和植被的生长，所以要尽可能地将智能变电站建立在荒地或对环境影响程度较低的地区，以此来减轻或规避电磁辐射危害。

总结：

智能变电站为顺应时代发展趋势而建设，其以经由数字化电子互感器对变电站相关工作进行有效完善的，区别于传统电磁互感器，其可使设备网络信息实现交互功能，从而使设备间重复接口的问题得以有效规避，信息资源可实现共享，且对于智能变电站模块化可予以确保。随着社会的飞速