苏良文
山东电工电气集团有限公司，山东省济南市，250000
摘要：随着经济的发展和社会的进步，电力自动化智能交互水平得到了很大提升，带动了电网技术的发展，使规约得到了广泛应用，变电逐步迈向智能化、自动化和网络化发展方向。本文介绍了数字化技术改造和运行维护中遇到的问题，提出了几点建议。通过本文的分析，希望有助相关供电单位在自动化改造中，能更好地应对改造中存在的问题。
关键词：变电站；数字化；改造；技术
引言
变电站在电力系统中起到变化电压、分配电能、控制潮流的作用，变电站技术的发展及进步往往伴随着电力系统的整体升级改造。目前我国针对常规变电站的数字化改造已经逐渐开展，使其能够适应电力系统整体升级的需求。常规变电站数字化改造主要包括过程层、间隔层以及站控层的数字化改造。
1数字化变电站概述
数字化变电站是指根据标准统一构建数据模型和服务协议，将其分为：站控层、过程层和间隔层。过程层通过电子式互感器等智能设备，以网络通信平台为介质，自动化采集、传输、处理、共享变电站监测信号及各项命令，实现二次功能网络化、操作程序化、功能智能化的变电站。其中，过程层设备则为智能一次设备和终端设备，不涉及到传统接口的断路器、隔离开关等装置。
2变电站数字化改造的关键技术研究
2.1分析变压器中的智能单元情况
对于变压器智能单元而言，其会受到传统变压器制造特点的限制，由于制造时没有进行实际试验，导致其有一定的制造缺陷，因此二者之间的配合有一定问题，对于变压器中的各种设备，传输装置等，都是利用电缆进行连接的，然后对继电器进行驱动，进而完成整个信息的交流过程。而对于这种新型的数字化变电站中，间隔层和过程层之间是利用光纤连接的，通过网络进行各自信息的共享和交换，根据变压器非电气量相对独立的特点，使用变压器本体智能单元，可以实现非电气量保护和测控一体化。对于本体智能单元而言，其会结合常规变电站的方式，完成变压器非电量保护和本体测控功能，在此基础上，还会利用光纤网络技术，把变压器非电气量信息输送给间隔层装置，实现二者信息之间的共享。
2.2有关抗干扰问题
在变电站的改造过程中，由于绝大多数变电站设备为微机保护和微机型自动保护装置，其是建立在通信网络技术之上的，这就对设备的抗干扰性提出了较高的要求。变电站常见的抗干扰问题主要包括设备操作干扰、内部和外干扰引起的干扰等。①设备操作干扰问题。在数字化变电站的操作过程中，隔断开关、断路器等设备的投入使用，加上感性负载的作用，使不同频率分量持续减弱，并通过设备间连线和母线向外辐射，构成辐射脉冲电磁场，该类干扰问题极为常见，对设备使用寿命带来严重影响。②内部和外部干扰问题。内部干扰是由数字化系统的结构，元件布置和生产工艺决定的，主要有杂散电感、电容引起的不同的信号感应、长线传输造成的波反射，寄生震荡和尖峰信号引起干扰的。外部干扰是由电磁辐射、静电感应引起。③抗干扰措施。硬件抗干扰主要有电源滤波、屏蔽、隔离、接地等技术。
2.3变电站运行故障报告技术
变电站提供了信息的收集和反馈工作，也就是说如果出现了故障，就需要变电站开展故障报告的提交。数字化变电站作为电力系统当中连接电力生产企业和电力资源使用者二者之间的过渡，承担了各种可能存在的电力故障报告的生成任务。报告故障能够有效帮助开展电力系统的修复，自动提交故障报告也是数字化变电站的特点。在逻辑点连接时，映射到文件的操作以及各项基础服务信息的获取，通过传递录波文件，便于实现故障报告功能。报告故障的效率和准确性关系到了电力系统维护的时间，能够提升电力系统维护的效率和质量。
2.4变压器智能单元
传统变压器的制造方式会对变压器的智能单元造成影响与束缚，变压器不是通过电气量的形式来进行保护，传输过程中的本体信号与有再调压需要利用电缆来连接，同时要通过驱动继电器的方式来完成相关工作。在数字化变电的环节中，采用光纤网来实现过程层与间隔层之间信息的转化。由于变压器具有非电气量这种较为独立的特性，凭借变压器结构中的本体智能单元，能够实现非电气量保护、有载调压以及测控的一体化。
2.5数字化变电站的改造需要遵守的原则
提升变电站综合自动化系统的稳定性和可靠性是进行变电站数字化建设的主要目标，但是在实现这方面的建设时，还要保证运行和维护的成本最小化，希望能够通过对变电站的数字化改造，充分发挥数字化带来的优势，以此来建设出成本较低、系统稳定性和安全性更高的变电站。在进行变电站的数字化改造时，需要遵循以下几个原则：①数字化变电站的建设思路应该是紧凑型变电站为主，通过采用数字化技术，减少在相关设备和电缆的使用数量，以此来实现二次设备的分散布置。②采用数字化变电站是将来变电站发展的主要趋势，数字化变电站不仅让经济投入更加合理，还让变电站的管理变得更加方便。在运用数字化技术对变电站改造时，要把建设成本和改造成本等方面都考虑进来，然后两者之间进行比较，选择出更加优质的设计方案。③建设数字化变电站就是为了方便管理，所以在对变电站进行改造时，要把先进的技术都引入进去，真正做到提升变电站的管理水平和技术含量，为以后的电网升级打下坚实的基础。④在变电站数字化改造过程中，还要采用性能高、安全性高、智能程度高以及维护成本低廉的设备进行改造，然后对改造区域进行规划，让变电站的占地区域最小化。需要特别注意的是，在改造的变电站时候，还要考虑到变电站的外形美观、与周围环境的适应情况以及是否影响到附近的居民等等。
2.6分析系统中智能操作箱的情况
对于智能化操作箱而言，其解决了传统变电站的接口问题，例如数字化网络接口，以及一次设备接口等，对于智能操作箱而言，其是整个设备的操作终端，可以使用网络将测量控制装置，一次设备的保护装置很好地连接到一起，有效控制刀闸和断路器。在具体运行过程中，智能操作箱根据上述两个装置所发送的信号，然后利用GOOSE网络，向刀闸和断路器下发命令，这样就能很好地对其分合进行控制，之后这些操作就会转变为继电器的输出。对于控制断路器操作时，需要将刀闸分合的节点接入到操作回路中，在其中设置一个插件，这样插件就可以完成这些操作，而且都是自动化控制，还具备一定的防跳以及压力闭锁等功能。该装置还可以对刀闸、变压器设备，以及断路器的信息进行收集，同时借助GOOSE网络，将信息传递给测控装置和保护装置。
结语
从现阶段的数字化变电站的改造来看，仍是存在着不少问题，但是随着社会经济的不断发展和科技的不断进步，相信符合协议标准的数字化变电站会很快地得到应用。从当前变电站的应用情况来看，只有大力发展集数字化和智能化一体的变电站，才能让变电站的应用更上一层楼，才能在减少投入成本的同时，增强对变电站的监控和管理。本文在对数字化变电站的优势进行讨论的同时，还举出了一些数字化变电站改造过程中可能会遇到的问题，希望能对将来变电站数字化改造起到一定的借鉴作用。
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