1国网江苏省电力公司检修分公司 210000；2 国网江苏省电力公司沛县供电公司 221600
摘要：我国自从2011年开始，就对电网工程进行智能化建设和改造，针对智能电网进行改造的过程中，最为重要的就是对变电站进行智能化改造。在当前时代中，变电站智能化改造已经非常广泛了。在2011年，我国相关部门就出台了变电站智能化改造的相应规范和标准，因此，变电站智能化改造就有了良好的制度支持。在变电站智能化改造规范和标准中表明，对变电站实行二次改造为首要目标，而且还规定了变电站改造以后的基本要求。在对变电站进行智能改造的过程中，不但要对相关的设施设备进行有效的改造，还应对其中的技术进行更新，在工程现场能够准确的制定施工方案，以及能够在规定的停电时间内完成改造等等。
关键词：变电站；智能化；改造技术；应用
引言：伴随我国社会建设以及经济的快速发展，促使电力产业也在迅猛的发展前进。尤其是电力系统中的变电站改造，在现阶段受到人们的大量关注和重视。在目前的电力系统中，智能化变电站是其中的主要智能设施。通过对现存的变电站进行智能化改造能够将变电站的建设成本控制在一定的范围内，对全部资源进行优化配置，还能够使变电站的运行质量得到提升。智能化变电站改造技术是电力系统非常重要的改革。本篇文章以某500kV变电站的智能化改造为例子，分析智能化改造工程中继电保护以及自动化方面的相关配置，并探讨其中存在的一些问题。
一、某变电站改造前的概况
某500kV变电站改造前二次设备选取的厂家并不完全一致，全站自动化系统在日常的维护及定检中，常因为设备之间互联及通讯不畅，在运行的过程中带来了许多的安全隐患。虽然该500kV变电站采用的是常规式电流互感器，不过也是存在一些安全隐患：由爆炸引起灾难性事故的潜在危险隐患；大故障电流导致铁芯磁饱和从而无法记录故障电流的实际大小及变化过程的问题日益突出；铁芯大电感导致相位滞后并使频响受限无法记录故障电流高频分量，不利于故障分析；TA二次输出端开路时导致高压危险等。同时，目前该站的一次系统设备和变电站自动化系统之间仍然采用电缆进行连接。
二、某500kV变电站主设备智能化
（一）变压器智能组件技术
变压器智能组件采用主、子智能电子设备（IED）方式进行设备状态信息的采集和处理。主IED安置在一次设备附近的智能汇控柜中，其功能相当于前置服务器，其主要任务是根据各智能监测组件的监测数据和结果对一次设备进行综合故障诊断和状态评估。子IED负责汇总分项传感单元上传的监测数据采集、初步处理和判断，其数据可供主IED使用也可直接供站控层子系统访问。
（二）开关设备智能组件技术
开关设备智能组件采用保护、测控、状态监测、计量、合并单元、智能终端一体化技术，实现开关设备的间隔内保护、测控、互感器采样值传输及跨间隔控制等功能，其结构见图1。
智能组件安装在传统开关设备附近或本体机构箱内，通过专用电缆或光缆与开关设备二次机构或传感器连接。智能组件对外只需要接人交直流电源，通过光缆分别接入变电站站控层（站控层设备访问）和过程层网络（供跨间隔保护、录波、计量等设备信息交互）。主变、开关设备智能组件目前还缺乏户外长期稳定运行性和可靠性验证，另外智能组件打破了电力系统传统专业界面和保护配置原则，相关运行检修人员也应逐渐适应这一变化。目前，状态监测和计量还难以集成于一体，这与专业界面有一定关系。智能组件未来应高度集成化，具备更高的可靠性，与一次设备融为一体，真正使智能设备成为智能变电站的重要设备。
三、智能化改造与传统站的对比
（一）数字化改造一次系统
电压、电流信号是变电站自动化系统进行监测保护的主要电参量，为了保证数据的准确性和动态响应性，在进行数字化自动化系统建设改造时，母线及主变各侧上的所有电流电压互感器均应采用电子式互感器，并以小电压模拟信号输出，并通过光缆信号通道传输给合并单元，并经过程层交换机传输给测控保护装置。由于装置限制，本次变电站主变高压侧使用的是北京某厂家生产的光CT，变比为1200/5，避免了传统CT存在的磁饱和问题。主变低压侧采用的是罗氏线圈互感器，变比为2500/5；而PT采用的是传统的PT。30kV线路、所变、电容器间隔的电流互感器不更换，采用现有常规电流互感器。对于室外断路器本体开关信号不做任何更改，而是采用相应的开关智能单元作为断路器的控制信息采集和命令转发机构，智能单元通过光纤实现控制信号数据的输入输出，从而实现变电站内所有电气一次设备的数字化建设改造。
（二）数字化改造二次系统
在进行智能化变电站自动化系统改造建设时，应该将站内间隔层中保护测控装置、电能计量装置、消弧线圈控制装置、直流监测控制装置等更改为支持IEC61850通信协约的兼容设备，便于数据信息间的相互共享。
（三）信息一体化平台
信息一体化平台在变电站实现数据和子系统的融合后将数据和信息上送到调度及其他子系统，不仅可以充分、有效地利用电力系统的信息资源，而且极大地延伸了信息资源的服务区域，提高系统可靠性，有效满足智能电网对数据利用的需求。如图2所示，信息一体化平台作为基础支持各种高级应用。
四、保护存在的问题及解决措施
（一）存在的问题
某变电站为智能化变电站，500kV主变保护、500kV线路保护、30kV线路保护发生CT断线（即TA异常）时均闭锁保护，若发生CT断线时，保护会拒动。
由于本次智能化变电站为首座，因此对于整个数字化系统了解不详细，后台监控虽然人机交互功能更强，但其数据库较为复杂，增加了不可控性，遇到一些紧急缺陷可能出现无法消除的问题。
（二）相关解决措施
建议某厂家将主变后备保护的过流保护，不宜以开关位置作为复压闭锁的判据。建议某厂家将CT断线（即TA异常时）闭锁保护这一功能作为可选状态，使不同用户可以将这一功能根据各地区的整定规程进行投退。建议该市电业局调度中心自动化人员加强有关智能化变电站数据维护的学习，便于日常出现缺陷时能够及时可靠消除安全隐患。
结语：变电站智能化改造是一个非常复杂且具有特殊性的工程，改造之后的智能化变电站一定要性能上有所提高，而且还应具有良好的自动化水平，其应该在继承和扩展，升级和维护等方面都应非常简单。在进行变电站智能化改造的过程中，一定要主要安全问题以及设备能够安全稳定的运行，并尽可能的减少施工时间，还应该对改造成本进行有效的控制。从2011年开始，我国就进行大范围的智能化电力系统建设和改造，在这其中对变电站进行智能化改造是最为重要的。但是在进行变电站智能化改造的时候，可能会因为电压等级、电气设备原因以及变电站所处的地点等等因素而产生不同的问题。这就必须要求各个部门进行良好的配合，并形成完善的体系，使变电站智能改造能够良好的进行。
参考文献
［1］寇岩.智能化变电站改造实际问题探讨[J].中国电力教育，2013（08）：199-201.
［2］云飞飞.浅议500kV变电站的智能化改造技术[J].中国新通信，2012（24）：201-202.
［3］李玉坤.智能变电站一次设备智能化技术探讨[J].城市建设理论研究，2012（33）：178-179.
[4]谢峰.变电站数字化与智能化研究分析[J].科技资讯，2011(34)：187-188.
[5]粘来娥，翟绘景，耿庆申.变电站智能化的成本效益分析[J].山东电力高等专科学校学报，2011(05)：126-127.
论文作者:张乡农1, 周沫2
论文发表刊物:《电力技术》2016年第3期
论文发表时间:2016/7/14
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