(广西广晟电力设计有限公司 530000)
[摘 要]智能模块化变电站的设计，能够将现场安装方面问题妥善规避掉，对变电站整体的建设效率来说有着一定积极影响。鉴于此，本文主要围绕着新技术针对于智能模块化变电站的设计影响及相关建议，便于更好地开展智能模块化变电站的设计实践工作。
[关键词]；智能；变电站；模块化；设计；新技术；影响；
前言：
设计变电站主要目的是借助各种新型设备与技术，为系统变电实现灵活操作、可靠性运行、高可用性等提供整套经济适用的解决方案。对此，深入研究新技术针对于智能模块化变电站的设计影响，并提出相应合理化建议尤为必要，且有着一定现实意义及价值。
1、影响分析
1.1在定制电力及控制技术方面
1.1.1定制电力
定制电力科学技术，能够将特定用户在电能质量方面问题处理好，涉及到设备相对较多，如电子分接静态开关、超导磁能的存储系统、校正功率因数电容装置、串联电容装置、静止同步式补偿装置、无源滤波装置等等。所有装置均运用了电力的电子技术，设计实践中需做好保护系统调节工作，更好地利用处理方案与措施。定制电力科学技术，对于智能模块化变电站的设计来说，直接影响着系统整体运行可靠性与否，更会影响到无功功率、谐振等，故在设计实践中务必要充分考虑到这一方面影响，做好相应的设计实践工作。
1.1.2电压控制
电压控制着重考虑到电力系统运行稳态及动态化运行特性，因柔性负荷与可再生性能源发电比重持续增长，会影响到变电站当中所提供的稳态化电压支持并联装置与故障后动态化系统补偿装置设计应用。模块化实践设计期间，若局部应用较多无功补偿的装置，则需设置动态化控制，保证系统发生故障后部会有电压崩溃情况出现。无功补偿装置，会促使网络谐振风险提升，低损耗装置会促使系统电阻与阻尼降低。谐振抑制装置需就地连接好会引发影响相应装置，借助现代化控制系统应用，将潜在共振效应消除。除系统稳态化电压支撑装置，系统故障过后电压的稳定动态化电压补偿装置也较为重要，此种装置以电力的电子开关为基础实现快速的切换操作，能够妥善处理好因接入了可再生性能源所致低故障转移与电压波动问题状况。
1.2在线路及开关技术方面
1.2.1综合与混合开关科学技术
对于智能模块化变电站的设计实践来说，综合与混合开关科学技术影响包含着：相比传统的AIS，变电站整个系统生命全周期范围内运行维护方面费用能够大幅度减少，需妥善制定与优化全新系统维护方案或者措施，修改设备故障问题处理对策，对于环境来说鲁棒性影响突出[1]。
1.2.2气体绝缘科学技术
气体绝缘科学技术，其对于智能模块化变电站的设计影响集中表现在如下几个方面：需配备较大容量气体处理装置及技术、气体的混合物质等；事故后的电力系统，可配备更具高效化想运行调节程序，并对频率实施合理化调整；可将变电站实际运行期间火灾问题危险来源有效切除掉；合理调整故障发生后停电修复措施，维持整个变电站可靠稳定的运行状态，提升整体的设计效果。
1.3在系统保护及监控技术方面
1.3.1监测及诊断
监测及诊断科学技术对于智能模块化变电站的设计影响集中表现在如下几个方面：设备维护更具复杂性，监控设备应用后，设备能够更好地维持可靠性的运行状态；可及时采集更多所需通信信息数据；变电站第三方的访问信息系统更具安全可靠性；可实现固件及时更新与软件系统化监控。
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1.3.2系统保护
智能模块化变电站，是以IEC61850这一标准化的数字为基础实现信息通信对设备连接可起到简化作用，维持系统可靠性运行状态，集成其余信息系统，确保信息化共享能够实现。智能模块化变电站内部站域保护的集成所具有过负荷的联切、低压低周减载、电源自投等各项功能，主要服务对象是站内汇流母线与变压器等各个电气部件的上面，动作控制和处理较为简单，比较容易实现模块化的结构[2]。全新连接方式下，站内的二次系统内部单元可实现互通互联，确保继电保护系统装置能够获取到更多的信息，可实现广域保护与支撑站域层次化协同多个维度的继电保护系统模块，但务必要着重考虑到系统协作与传输信息操作。
2、合理化建议
2.1 信息采集与安全建议
模块化的变电站内应用了集成化采集装置、成套设备，虽工作效率得以提升，但也潜在着一定风险因素。如光学互感装置敏感特性突出，极易受各方面因素所影响，以至于采集数据精准会有所降低，更会有失效情况出现，导致系统误判。智能化变电站内部电子互感装置及其余设备运行期间，往往会受周边磁场力所影响，成套设备难以维持稳定正常的运行状态，对系统运行可靠性、安全性造成不利影响。模块化的智能化变电站传输运行期间，多数以点对点的通信方式为主，因实操极具复杂性，设计期间务必着重考虑到高标准。智能化变电站一般需借助各种工具辅助完成信息数据传输及交换操作，模块化的设计实践中不仅要实现接口的标准化，还需与信息交互的单元合并。此外，设计者需着重考虑到集中信息交互的形式极易受因故障问题或者攻击大范围影响这一方面因素，予以有效把控，以免让变电站陷入瘫痪状态。
2.2 调试功能模块建议
模块化的过程，是集成化变电站内部一二次的系统、模块化装配、工厂化建设过程、简单化施工全过程。数字化与光纤信息通信，让智能化变电站系统设计、调试思路和方法均有所改变。调试智能化模块化变电站，以对智能化组件、系统功能调试为主，具体是：调试所有智能化组件功能，如保护功能、监控功能、控制功能、测量功能、计量功能等[3]；整体调试智能化组件，对站控层内部网络与所有组件、过程层的网络信息交互等情况是否与设计标准相吻合，实施细致化检查。相比较传统模式的变电站，也只是在现场调试方面有差异性存在，设计模块化的变电站期间，无需考虑到系统运行及后期维护，但为避免变电站内部配置极易有纰漏情况出现，务必要考虑到入场系统的联调，避免现场改动过大，尽量不要影响到现场调试的进度。
2.3 设备运行建议
高度集成成套模块化设备，日常运行期间电能消耗量极大，监控设备运行期间，集成部分的温度会增加，成套设备主控部分运行环境温度极高。成套设备内部电路板有锡制作的连接点，高热环境下暴露，电路板会被熔断，设备运行故障问题极易发生。故成套设备具体应用及模块化的设计工作开展期间，设备总体布局和散热设备的配置方面，往往区别于传统的方式。比如智能化控制柜散热与驱潮气问题，智能终端与合并单元通常安置于智能化控制柜内，智能化控制柜一般安置于变压器、断路器周边。若变电站为户内GIS，控制柜会处于良好运行环境，该控制柜散热与驱潮均不会有问题存在。但若控制柜被安置于户外环境下，就需额外配置好通风设备与制冷设备，实时化监控控制柜内部环境。
3、结语
综上所述，通过以上分析论述之后我们对于新技术针对于智能模块化变电站的设计影响，均能够有了更加深入地认识及了解。同时，也提出若干合理化建议。从总体上来说，智能模块化变电站的设计实践中，定制电力及控制技术、在线路及开关技术、系统保护及监控技术对于整体的设计效果来说影响较大，可将智能模块化变电站的设计整体效果提升，让智能化的变电站具备着运行可靠、低造价、少占地等优势，实现经济与现代化技术的完美结合。但是，在设计实践中仍然需广大设计者着重考虑到模块化各个装置实际与性能情况、数据采集及安全方面问题等，对于调试功能模块，应当做好入场调试工作。
参考文献:
[1]宋晓帆, 樊庆玲, 陈晨, 等. 模块化智能变电站智能组件与一次设备集成方案研究[J]. 集成电路应用, 2019，33(09)：216-127.
[2]王庆义, 王新明. 智能变电站模块化设计研究%Research on Modular Design of Intelligent Substation[J]. 东北电力技术, 2019, 10(04):123-124.
[3]陈世乐. 浅析新一代智能变电站二次设备配置、优化及集成[J]. 通讯世界, 2019，22(07)：226-227.
论文作者:杨霜
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/13
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