基于电力电子技术的智能化变电站设计研究.doc

1、基于电力电子技术的智能化变电站设计研究摘 要近年来，随着人们的生活水平不断提高以及科技事业取得的长足发展，催生了在互联网及电力电子技术产业走向快车道。由于全国各地企事业单位对于电力的需求不断增多，各大用电户对电能的服务质量提出了更高的要求。智能变电站能够为人们提供更加快捷、稳定、可靠、安全的电能，已经成为现代变电站的发展趋势。对于在智能变电站中存在的相关问题，要加强完善，将环保，集成，可靠的智能设备进行积极引进，最终把其相关功能进行全面改善，这对于推动智能变电站的发展来讲，有着非常重要的现实意义存在。本文首先分析了智能变电站的特点，接着在基于电力电子技术的情况下，对智能化变电站相关的设计进行了

2、研究。 关键词电力电子技术、智能变电站、设计研究 中图分类号：TM63；TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0248-01 一、前言 进入 21 世纪，我国的经济水平与科技水平显著的提高，对电能的需求量不断增加，使得了智能变电站成为了未来变电站发展的主流趋势之一。智能化变电站的相关设计要在根本上体现出信息化，自动化与智能化。利用标准化的信息共享，信息化平台与全站信息当作基本要求，在根本上实现一次与二次设备的数字信息化传递工作，使用 220kv 智能变电站的信息达到高度集中的形态，在根本上将自动化想、运行管理情况进行全面完善。并构建出程序化的控制系统，并在自动

3、化设别的状态之下，将监测系统和站内信息决策分析系统进行程序化管理。进而在根本上将其运行维护的负荷量减轻。 二、智能变电站的特点分析 1、一次设备的智能化 智能变电站的一次设备可以实现“三遥” ，即遥控、遥测以及遥信，并且通信系统传输的信息更安全、可靠与完整，同时能够显著的提高信息传递效率，能够实现变电站的自动化、数字化控制，显著的提高变电站的运行和管理水平。智能变电站的智能设备具备监测与自检的功能，例如，智能化开关具有自动监测、信息传递、早期维护和早期保护的功能，通过站内综合信息平台，变电运维工作人员能够了解所有设备的实际运行状况，例如寿命信息、绝缘性能等，通过自检以及维护，能够及时、准确的发

4、现变电站设备存在的问题，并发出警报信号通知变电运维人员进行处理。智能变电站一次设备的智能化，能够实现对所有一次设备的有效监控，显著的提供变电站的运行自动化水平、可观性以及可控性。 2、二次设备的网络化 智能变电站的二次设备包括电压无功控制、故障录波装置、远动装置、防误闭锁装置、继电保护装置以及测控装置等，并且上述设备已经实现了数字化、智能化、网络化管理。智能变电站的二次设备为了实现网络化改造，需要依靠以太网络，一方面实现接口标准化，另一方面能够便于其他设备的介入，通过以太网络还能够实现信息的共享与交换。网络是智能变电站的通信核心，是连接变电站二次设备、一次设备的纽带，所有的信息都是通过网络进行

5、传输和交换。 三、智能变电站相关设计中存在的弊端 1、电流电压互感器在运行过程中的不合理现象 在职能变电站中电子互感器说明书上主要有两部分内容组成：电流互感器与电压互感器。在其电流互感器中包含了合并单元项目，但在通常情况下，智能变电站的电流与电压互感器中的中标厂家并不相同，不同类型的电子互感器的输出都有私有条款进行限制的。其不能将输出 FT3格式的相关内容进行全面满足，令两个厂家的不同产品在实际使用中显得问题颇多，最终令电压与电流互感器中的相关设计非常不合理。 2、开关柜二次室空间非常有限 在智能变电站中的开关柜二次室中，除了包括必要设备，例如：交换机，电度表，光纤熔接盒之外，还柏涵了智能化的

6、设备和电气设施。与一般的开关柜相同，开关柜二次室的空间也是下载的，很难满足变电站的相关要求。 3、变电站电气回路的相关接入方式 在变电站的电气回路中吗有多种多样的元件设备，在进行运行的时候，因为电气回路利用了次级对应的相关接入方式，并通过控制电缆的方式将电压和电流的互感器二次侧电流与电压的收入录播测控装置与继电保护设备中，进行采样工作，之后通过 A/D 转换设备敏吧电压电力转换成为能够识别的数字量，在这个过程中，会出现一定的干扰现象，信号的信噪也会发生一些变化，进而对变电站重点设备的保护动作起到了干扰作用。 四、智能化变电站的优化设计 1、将电子互感器合并单元规约问题加以解决 把互感器的输入信

7、号接入到职能变电站的合并单元中，并依照 FT3的格式将其接入到互感器合并单元，这样能够在根本上将电压互感器与电流互感器的合并单元问题倪加以解决，在职能变电站中加入适量的合并单元数量，能够实现对职能组件柜的体积控制，因为电压鞭杆七与电流互感器在合并是时候，会出现延迟现象，因此要将两种互感器的同步问题进行全面解决。依照最新制定的智能变电站继电保护技术规范相关要求，电子互感器要将一次电压或者电流进行真实反映，其中输出的电压或者电流的额定延时不能超过 2 毫秒。 2、开关柜的二次优化设计 将职能变电站的相关设计要求进行全面考虑，能够在开关柜的二次室旁边单独创设一个交换机屏，并在一定程度上将二次室的空间

8、加以拓宽，将其电气设施进行全面设计，并在其中摆放好相关设施。 3、电气回路接入方法设计 智能化变电站能够在根本上实现对于两种互感器的保护，在一次设备不能将智能变电站相关设计要求进行满足的时候，可以吧电流与电压的互感器二次绕组接在相同的保护装置中，利用串联的方式将电气回路接入。在此同时，把智能变电站的总开关和模拟量进行数字化处理，光学互感设备能够利用光纤电路将智能变电站的相关信息进行全面传送。在根本上将电路回流，多点接地与电压回路等相关问题进行解决。在进行单元合并的时候，接受多个护肝信号，依照计量装置，测量控制设备与继电保护设置的相关要求，将组织中的信号进行合理分配，通过不同数字信号将二次设备的

9、数字信号进行全面传送。令变电站的接线变得更具有安全性。除此之外，智能化变电站也能够使用光缆线路吧合并单元与远端模块直接相连，把数字的采样信息直接传送到点对点网络回路中，并获取到电流与电压的信息量。 4、减少辐射危害 智能变电站的电压非常高，电磁辐射会对附近居民以及工作人员的健康造成一定的危害，对此，应建立电子辐射监控仪，如果智能变电站存在较大的电磁辐射，将会发出报警信号，通知变电运维人员进行处理。五、结束语 总而言之，智能变电站是现代变电站的主流发展趋势。但是，由于智能变电站的特殊性以及设计、运行的复杂性，导致智能变电站设计以及运行的过程中存在许多问题，严重的影响了智能变电站的发展进程以及功能发挥。对此，智能变电站的设计与运行人员应该熟悉智能变电站的特点，并针对智能变电站设计与运行中存在的问题采取针对性的措施进行处理，以此保证智能变电站能够安全、高效的运行。 参考文献 1 刘士源，苏正.220kV 智能变电站的设计与应用D.北京：华北电力大学，2013. 2 晋海斌.220kV 智能变电站设计方案优化研究D.北京：华北电力大学，2013. 3 国家电力调度控制中心.智能变电站继电保护技术问答M.北京：中国电力出版社，2014.