330kV常规变电站智能化改造方案及关键技术解析

330kV常规变电站智能化改造方案及关键技术解析

孙毅

（国网陕西省电力公司检修公司渭南运维分部714000）

摘要：随着电力技术的发展，我国多数330kV常规变电站已经实现了综合自动化，这使通信系统的性能以及变电站的安全运行水平得到了很大的提升，但是330kV常规变电站的智能化建设仍旧存在一些不足，需做进一步的改进完善，本文就智能化改造方案及关键技术做一番探究。

关键词：330kV常规变电站；智能化；改造方案；技术

应电力使用与发展的需求，近年来我国加快了智能电网的建设，330kV常规智能变电站数量明显增多，但仍旧存在数量较多的非常规智能变电站，且已建成运行的常规智能变电站普遍存在监控效率低、资源采集困难等问题，这些问题从整体上拉低了变电站的运行水平，也给国民经济的发展造成了一定的影响[1]。为有效解决这些问题，下文从330kV常规智能化变电站的功能需求、改造思路、关键技术等方面详细分析了330kV常规变电智能化改造问题。

1330kV常规变电站建设困境

目前，我国多数地区已经将微机化继电保护装置与计算机监控系统运用到了330kV常规变电站中，实现了变电站的综合自动化，但是在新技术、新设备广泛运用的同时，330kV常规变电站仍旧存在较多问题，具体分析如下：（1）当前我国仍存在数量较多的常规非智能化变电站，这些老旧变电站普遍存在着运作不标准、不规范问题，使变电站的运行效率受到了一定程度的影响，同时，也因为技术以及设备性能的限制，常规非智能化变电站在电能信息的采集以及监控管理方面也存在较多问题，例如信息采集重复率高、监控效率低，对于采集到的信息数据也无法实现有效的运用等，另外，常规化非智能变电站中多是一些老旧设备，这些设备安装调试周期长、无法实现高质量的人机界面操纵，设备间的合作性能差，这都使变电站的运行效率与运行水平得不到显著的提高[2]。（2）在建设运行的330kV常规智能化变电站中，应用了多种多种先进技术与先进电气设备，例如通信网络技术、计算机技术以及新型传感器等，这些新型技术以及设备极大扩展了变电站自动化系统的覆盖范围与变电站中的应用系统，但是这些技术与设备间的协调性不高，多是按照盒各自的理解与需求进行运用，造成了各系统自成体系，互不沟通协作的局面，并且各子系统的通信接口缺乏一致性，无法实现有效的信息共享，维修养护也极不便利[3]。

2330kV常规变电站智能化改造目标

依据330kV常规智能化变电站的应用需求与《智能变电站技术导则》对常规智能化变电站的建设要求，330kV常规变电站智能化改造项目包括通信类信息设备、辅助类设备、自动化以及以此一次设备与二次设备，经改造需要满足以下目标：（1）通信系统网络化平台要标准统一。整个变电站的信息要标准统一，建模统一，相互间能紧密协调沟通，功能与应用能相互补充，同时信息数据的访问与存取要确保规范标准，要能及时向调度系统进行上送。（2）变电站内的辅助系统要实现全面的智能化，特别是监控系统的智能化，向火警、空调、门禁、温感、烟感以及户外柜温湿度、积水等都要实现智能化监控，为变电站的无人值守与云心个巡视提供保障[4]。（3）变电站内的包括高压断路器、变压器、在线监测装置等主要设备均要实现智能化，要在站内引进、安装全站避雷器监测装置，研发、安装35kV智能组开关，同时研发、安装智能组件，通过全面的智能化设备，实时监控变电站的运行状态，根据监控结果及时检修、调整，从整体上提升机330kV常规变电站的智能化运行水平。

3330kV常规变电站智能化改造原则

330kV常规变电站的智能化改造要依托一、二次设备、通讯平台、网络数据等结构重要的要素，依托这几种要素实现不同架构下的信息共享与互操作，同时实现信息数据采集、处理、监控与应用的自动化，实现各项信息数据间的高级应用互动化。具体讲来，330kV常规变电站智能化改造要遵循以下几大原则：（1）新技术、新设备的运行风险是常规变电站在进行智能化改造时必须要考虑的问题，在进行具体的改造时，要将常规变电站中的相关技术平移到智能化变电站中，具体如继电保护技术、自动化技术等，在实现技术的平移与应用时需充分借助IEC61850国际标准的优势，努力实现异构信息的有效融合。（2）在设计330kV常规变电站智能化改造方案时，必要要根据具体的工程概况以及变电站的智能化需求来决定，为确保方案的可行性，需先进行智能化改造试点，验证方案的可行后再实施大面积的改造，另外，在实际的工程中，必须要严格按照从低压到高压的顺序进行，以此确保智能变电站的平稳安全运行。（3）在设计一次设备时，要遵循智能化的原则，给设备配置相应的智能单元，在设计时实现就地数字化，以此来提升设备设计的准确率与改造方案的可行性，另外，在进行二次网络的设计时，要遵循可靠性原则，使用必要的备份与恰当的通讯方式。

4330kV常规变电站智能化改造方案及关键技术

4.1改造方案

目前，330kV常规变电站所面临的最大建设困难就是一、二次设备技术融合困难，根据这一具体的问题以及相关的的常规变电站改造要求，我们设计出如下改造方案：

330kV常规变电站智能化设计思路为分层设计，具体为“三层两网”，其中的三层指的是过程层、站控层以及间隔层，而两网则为站控层网络、过程层网络。

在进行变电站的智能化改造时，将原有设备的现场端子箱与电磁式互感器由合并单元组件与电子式互感器进行替换，同时将主变设备进行改造，在变电站内安装智能组建单元，为确保变电站的整体运行质量，还需要将GIS气体绝缘全封闭组合电器用于变电站，将变电站中的旧有设备用电流电压互感器、电子式电压互感器进行替换[5]。

3.2关键技术

（1）开关设备智能组件技术：开关设备智能组件采用测控、状态监测、保护、合并单元、计量、智能终端一体化技术，借助此技术对开关设备的间隔进行保护，同时实现跨间隔控制、测控、互感器采样值传输与等功能。

（2）变压器智能组件技术：借助主智能电子设备、子智能电子设备方式对设备的运行状态等重要信息进行采集与处理，即为变压器智能组件技术。在具体的改造方案中，将主智能电子设备安置于一次设备附近的智能汇控柜中，借此实现对一次设备运行状态的评估与故障诊断功能；而子智能电子设备在变电站中则主要是对分项传感单元中的数据进行采集、判断与处理，同时给站控层子系统的访问提供便利。

结语

综上所述，330kV常规变电站作为电力工程的重要组成，在供电用电以及经济的发展等多方面作用重大，针对目前我国常规变电站存在的诸多问题，相关电力企业一定要借助技术优势，实现常规变电站的智能化建设，从根本上提升变电站的安全运行水平。

参考文献：

[1]田革燊，蒋菲，李军.330kV变电站悬式绝缘子串炸裂原因分析[J].电力安全技术，2018，20（08）：59-62.

[2]罗毅，高继勇，孙琛，黄帅栋.220kV闵东智能变电站合并单元与常规变电站设备对比分析[J].电力与能源，2018，39（01）：27-30.

[3]朱毅萍.330kV延安变智能化改造中智能终端存在的问题及对策[J].电工技术，2018（02）：38-39.

[4]李学农.上苑变电站330kV系统全停电网方式安排及安全风险预控措施[A].中国电力科学研究院.2017智能电网新技术发展与应用研讨会论文集[C].中国电力科学研究院：北京市海淀区太极计算机培训中心，2017：3.

[5]刘冬.330kV常规变电站智能化改造方案及关键技术研究[J].电子设计工程，2014，22（09）：76-77+80.2