分析变电站无人值班智能化改造技术

分析变电站无人值班智能化改造技术
摘要智能变电站建设是国家建设智能电网工作的一部分。

按照调控一体化以及无人值班的要求，目前常规变电站各方面智能化技术水平都有待提高。

本文首先分析了常规变电站智能化改造的各项需求，然后结合智能化变电站的技术和特点提出了一种常规变电站进行智能化改造的工程实现方案。

关键词变电站；无人值班；智能化；改造技术
前言
智能变电站，定义为采用可靠、先进、集成、低碳的智能设备，以全站信息的数字化、通信平台的网络化以及信息共享的标准化为要求，自动地完成对测量控制、信息采集、保护、监视和计量等功能，并且能根据需求满足电网实时智能调节、自动控制、在线分析决策以及协同互动等高级应用的变电站。

对常规变电站进行智能化改造就是为了符合调控一体化和无人值班要求而实现的工程。

1 变电站的无人值班智能化
智能化的变电站是指高速网络通信，是变电站的信息传输平台，其中运用的是节能、先进和集成的多种设备，进行信息的采集、测量、控制、计量和监测等功能，同时要结合其实际需求进行电网的实时控制、智能调节、在线分析、协同互动等应用功能。

其重要的内容就是互动、协同、经济和兼容，主要特点是智能化的一次设备，可以完成标准化的信息交换，实现协同化的保护控制，并进行在线分析决策。

变电站的无人值班智能化系统主要开展四方面的工作：第一，是融合多种安防技术。

目前无人值班变电站的安防手段还比较单一，这一系统可以通过智能技术进行现场控制器、中间控制器、综合管理平台等软硬件的控制，实现激光围栏、电子围栏、网络摄像机等安防技术的统一，克服某种安防技术单一使用时的不足；第二，是构建站内安防无线通信网。

无人值班变电站的高压设备过多，使得其布线升级改造困难，因此要运用智能化改造技术进行其系统可靠性、通信稳定性、扩展便捷性、开发简易性等内容的分析，搭建变电站的无线网络，解决其中布线和升级改造难的问题；第三，整合安防管理平台。

目前无人值班变电站的安防管理平台还是相互独立的，智能化改造技术可以实现变电站安防管理系统的综合化，进行变电站所有安防设备的信息整合，实现其联动，最终提高安防系统的信息共享能力；最后，是远程传输报警信息。

变电站无人值班的报警信息难以实现远程传输，通过智能化改造技术就可以将变电站入侵信息及时传送到工作人员手中，进行报警信息的远程传输。

而且工作人员也可以通过网络进行变电站网络摄像机的访问，远程查看变电站的入侵过程。

在其现场控制层中，主要有现场控制器、激光围欄、电子围栏、网络摄像机、探照灯和语音报警模块等设备，进行变电站入侵的检测、阻挡、取证等工作，是系统运行的重要基础。

而中间控制层包括中间控制器、网络路由器和GPRS模块等设备，进行报警信息的汇总、数据帧格式转换、ZigBee网络和报警信息发送等工作，主要进行信息汇聚。

集中控制层对变电站的报警信息进行综合分析，并显示存储报警位置、编制报警
信息、控制网络摄像机等，是系统中的控制中心。

通过对无人值班变电站的智能化改造，实现变电站内不同软硬件结构的相互配合，才能更好地进行无人值班变电站的防护[1-3]。

2 变电站无人值班智能化改造技术
2.1 采集遥信量
按站内继电保护来看，遥信量分为一对一接点量接法和串行总线接法（通过串行总线保护微机和远动装置）。

较为传统的是一对一接点量接法，其是先由继保装置发出保护信号，再向远动装置送入机械接点，对工程量和材料的消耗都比较大。

如果继电保护装置没有空余接点，只能扩充其接点量，进行中间继电器的加装。

串行总线接法通过电缆实现了继电保护装置通讯单元中串行接口的并接，其通讯运用的是远动装置的通讯口，工程量不仅小，而且施工方便，也节省材料，在新型微机继电保护装置的变电站上可以使用。

测量电能量有两种方法：可以先计算其有功功率和无功功率，通过时间积分运算，得到其电量；另一种方式是进行脉冲电能表的测量，再计算其电能量。

但是作为一种近似运算，积分运算法的精确度比较低，而脉冲测量法的精确度比较高。

在使用脉冲电能表时，最好不要使用无源脉冲电能表，因为其输出脉冲量必须要有直流电压，这就增加了对远动装置的电压值要求，不仅难以满足脉冲表的电压需求，还有可能损坏脉冲表。

2.2 远方遥控
在远动装置接收到遥控指令后，遥控执行柜也会接收到其送达的信息，并操作相应的中间继电器，通过接点控制开关机构进行远方遥控。

此时变电站可以运用其近方操作功能，消除远方遥控状态下的操作对继电保护装置的持续影响，所以要切换并加装远方和近方操作开关。

在远方操作状态下进行开关状态的记忆处理，可以为继电保护装置的准确动作提供保障，因此，必须要使用操作继电器柜。

而操作继电器柜中有磁记忆性能的双位置继电器，在触发分、合电压后，可以保持其位置状态不变，发挥操作继电器柜的闭锁重合闸回路等作用。

变电站无人值班智能化改造技术的应用，使得调度中心进行站内信号复归的远方遥控[4-6]。

3 结束语
常规变电站的智能化改造，势必将原先综自设备、电缆以及网络进行颠覆式的改造，资金投入巨大，特别对刚完成综自化的变电站，其新设备尚未产生效益便立即更换，必将造成严重的资金浪费。

所以，要根据各站实际情况来制定相应改造方案，既要最大限度利用原有设备以减少工程量和投资，又要充分发挥智能变电站优势，这样才能由运行状态下的常规变向智能变电站完成平稳过渡，最终符合调控一体化和无人值班的新要求。

参考文献
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