摘要：從數(shù)字變電站技術在電力企業(yè)變電站的應用現(xiàn)狀出發(fā)，分析了數(shù)字變電站技術的主要優(yōu)勢和電力企業(yè)變電站的數(shù)字改進路徑，闡述了電力企業(yè)數(shù)字變電站技術的發(fā)展方向，為電力企業(yè)變電站的數(shù)字化轉型提供理論支持。

關鍵詞：數(shù)字變電站；電力企業(yè)；變電站；應用

引言

電力企業(yè)在生產過程中需要使用大量的電力設備，電力設備的應用對電力企業(yè)的安全穩(wěn)定生產至關重要。同時，與電力設備相匹配的是，電力設備對電力企業(yè)電網(wǎng)的供電和調度有很高的要求。過去電力企業(yè)變電站自動化水平不高，電力保護設施短板大，不同電力設備配合不暢，極大地影響了電力企業(yè)的生產效率。隨著我國電力系統(tǒng)整體技術的進步和完善，借助計算機輔助和自動控制設備，電力企業(yè)變電站可以實現(xiàn)電力的數(shù)字化建設，為電力企業(yè)穩(wěn)定有效地生產電力供應奠定了堅實的基礎。本文簡要分析了數(shù)字變電站技術在電力企業(yè)變電站中的應用。

1數(shù)字變電站技術在電力企業(yè)變電站中的應用現(xiàn)狀

1.1電力企業(yè)變電站發(fā)展現(xiàn)狀

在當前電力企業(yè)的生產環(huán)境中，大多數(shù)電力企業(yè)，特別是中小型電力企業(yè)，仍處于傳統(tǒng)變電站設備階段，主要由一次設備和二次設備組成。一次性設備的主要部件包括變壓器、斷路器和隔斷裝置。電力企業(yè)變電站不同設備之間的連接主要通過電纜、連接控制設備和一次性設備。這種信號傳輸方式對電力控制影響很大，設備反射時間長，設備功能擴展性不強，整體運行維護成本高。隨著科學技術的不斷發(fā)展，電力設備也經(jīng)歷了更新。互感設備的應用和智能斷路器的應用為數(shù)字變電站技術的產生提供了基本條件。變電站之間的電壓控制可以通過智能設備進行自動控制，為電力企業(yè)變電站的智能化、自動化轉型提供了有力的支持。二次設備主要由測量設備和保護裝置組成。電力企業(yè)變電站數(shù)字化成立后，可將電力控制與保護有機結合，實現(xiàn)電力設備的電信號控制，提高設備的響應速度和安全性。

1.2數(shù)字變電站技術要點

從數(shù)字變電站技術在電力企業(yè)變電站中的應用來看，一方面，數(shù)字變電站在提高電力企業(yè)電網(wǎng)管理能力和配電效率方面發(fā)揮了重要作用。數(shù)字技術在電力企業(yè)變電站中的應用對提高變電站的綜合效率起著重要的作用。因此，在電力企業(yè)變電站改造升級中，要注意數(shù)字軟硬件系統(tǒng)的綜合應用，結合電力企業(yè)生產用電需求和電網(wǎng)設置的實際情況，做好改造過程記錄，增強數(shù)字智能設備的應用數(shù)量，確保電力企業(yè)電網(wǎng)始終在安全可靠的范圍內運行。另一方面，在電力企業(yè)變電站的控制模式上，與傳統(tǒng)的人工方式相比，數(shù)字變電站技術可以在計算機的控制下，利用各種智能終端設備實現(xiàn)線路自動調整，減少電力企業(yè)變電站對人工的依賴，大大提高變電效率。

1.3電力企業(yè)變電站數(shù)字化發(fā)展基礎

在國內電力企業(yè)的生產中，變電站正逐步向數(shù)字化轉型，電力企業(yè)電網(wǎng)改造設備的智能化迅速普及。在電力企業(yè)變電站使用的數(shù)字變電站技術中，混合光纖電流、通過組合開關電器等具有代表性。電力企業(yè)變電站投入智能設備的數(shù)量和質量是保證數(shù)字化轉型成功的關鍵。電力企業(yè)變電站智能設備需要采用相關技術標準，在統(tǒng)一的技術框架下串聯(lián)電力設施。IEC61850通信協(xié)議為數(shù)字變電站建設提供了有效的技術標準，對變電站的數(shù)字化建設具有重要的指導價值。支持電力企業(yè)變電站數(shù)字化改造的IEC61850通信協(xié)議主要由變電站層、間隔層和過程層組成(圖1)。數(shù)字變電站技術在電力企業(yè)變電站的應用可以有效降低人為因素對電力企業(yè)生產供電的影響，降低電力企業(yè)電力工作人員的工作壓力，加強電力企業(yè)對電力能源的控制，使電力企業(yè)的電力調度保持在較高水平，提高電力利用率。

2數(shù)字變電技術的主要優(yōu)點

與數(shù)字變電站技術相比，電力企業(yè)傳統(tǒng)變電站應用技術缺陷較大，特別是電力安全和供電穩(wěn)定性明顯不足，如涉及電力設備調整，供電網(wǎng)絡調整靈活性較大，不能滿足電力企業(yè)挖掘設備的電力需求，導致電力企業(yè)電力供應效率較低。在電力企業(yè)變電站數(shù)字化發(fā)展過程中，具有明顯的特點。電磁保護裝置從簡單的計算機遠程保護轉換系統(tǒng)集成自動保護。在不斷的設備更新中，電力企業(yè)變電站逐漸實現(xiàn)了設備的數(shù)字化，具體體現(xiàn)在一次設備的智能化改進和二次設備網(wǎng)絡化水平的提高上。兩種設備通過計算機控制技術實現(xiàn)了對電力線路的有效控制，提高了電力網(wǎng)絡的自動化程度。電力企業(yè)變電站實現(xiàn)數(shù)字化改造的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：

電子互感器終端裝置性能優(yōu)異，安裝維護性能好，絕緣性能好。與傳統(tǒng)互感器相比，CT動態(tài)范圍更廣，無磁飽現(xiàn)象。與傳統(tǒng)互感器相比，它的使用性能有了很大的提高。

廣泛應用于數(shù)字變電站的功能開關裝置可以實現(xiàn)電力企業(yè)供電網(wǎng)絡信號的數(shù)字控制，定性提高信號傳輸效率和反射速度，有效實現(xiàn)一次設備與其他電氣設備之間的電纜數(shù)量，降低電網(wǎng)維護和施工成本。

在傳統(tǒng)電力企業(yè)變電站建設中，通常使用各種規(guī)定的電氣設備，導致不同廠家與不同型號設備的配合程度低，系統(tǒng)和諧性差。在實際使用過程中，會出現(xiàn)設備連接故障，不僅會降低電力傳輸效率，還會導致供電系統(tǒng)故障，導致電力企業(yè)生產停滯。數(shù)字變電站設備的應用采用標準的IEC61850通信協(xié)議，可以在更大范圍內實現(xiàn)設備的有效連接，具有更大的設備延展性，必要時可以有效升級設備。

在IEC61850通信協(xié)議的應用中，通過數(shù)字設備通信功能，可以實現(xiàn)變電站的連鎖邏輯，不再依賴交換設備，變電站設備的整體可靠性遠遠超過傳統(tǒng)電力企業(yè)變電站。

3電力企業(yè)變電站數(shù)字化改進路徑

目前，電力企業(yè)變電站數(shù)字化改進一般有三種方案。一是利用IEC61850通信協(xié)議對傳統(tǒng)電力企業(yè)變電站進行數(shù)字化改造，建設過渡性變電站，初步實現(xiàn)電網(wǎng)智能化；二是建設基于IEC61850通信協(xié)議的實用電力企業(yè)數(shù)字化變電站；三是從建設之初就充分利用智能設備建設的全數(shù)字化變電站。由于我國一次性電網(wǎng)設備的技術探索和積累程度較低，后一種方案可用于新電力企業(yè)變電站的建設，大大提高了電力企業(yè)變電站的數(shù)字化水平。此外，傳統(tǒng)變電站設備可以數(shù)字化改造升級，節(jié)約電力企業(yè)數(shù)字電網(wǎng)建設成本，利用IEC61850通信協(xié)議串聯(lián)整合設備，實現(xiàn)電力企業(yè)變電站數(shù)字化改造。這種過渡性數(shù)字變電站主要通過IEC61850通信協(xié)議連接，相關智能電力設備只要支持協(xié)議即可連接到數(shù)字變電站網(wǎng)絡，實現(xiàn)智能控制。

在這個系統(tǒng)中，數(shù)字電力設備具有良好的系統(tǒng)兼容性，支持IEC61850通信協(xié)議，可以通過接口功能升級變電站系統(tǒng)，軟件升級可以有效降低電力企業(yè)變電站的維護成本，使變電站系統(tǒng)更適合電力企業(yè)的生產。在電力企業(yè)變電站的二次電路中，繼電器裝置可以通過編程進行升級，所有設備都可以通過光纖與控制系統(tǒng)連接，優(yōu)化控制系統(tǒng)的電路設置。過渡階段的電力設備需要滿足支持IEC61850通信協(xié)議的要求，設備信息可以通過工業(yè)以太網(wǎng)傳輸。如果設備只能支持IEC61850通信協(xié)議，則可以通過工業(yè)以太網(wǎng)直接連接。如果智能設備不能有效地與IEC61850通信協(xié)議連接，則需要通過相關的轉換設備進行連接和轉換，然后通過工業(yè)以太網(wǎng)進行數(shù)據(jù)連接。

4安科瑞AcrelCloud-1000變電站運維云平臺

4.1概述

基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動通信技術開發(fā)云管理平臺，滿足用戶或運維公司監(jiān)控多個變電站電路運行狀態(tài)和參數(shù)、室內環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設備或環(huán)境視頻場景，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心、集中存儲、統(tǒng)一管理、使用方便，通過電腦、手機、PAD等終端鏈接支持用戶訪問、接收報警，完成相關設備的日常和定期檢查和訂單管理。

4.2應用場所

適用于電信、金融、交通、能源、醫(yī)療衛(wèi)生、文化體育、教育科研、農林水利、商業(yè)服務、公用事業(yè)等行業(yè)配電運維體系的新建、擴建和改造。

4.3系統(tǒng)結構

該系統(tǒng)可分為四層：感知層、傳輸層、應用層和顯示層。

4.4系統(tǒng)功能

用能月報；現(xiàn)場監(jiān)控；變壓器狀態(tài)；運行維護；配電圖；視頻監(jiān)控；電力運行報告；報警信息；任務管理；用戶報告；APP監(jiān)控

4.5系統(tǒng)硬件配置

5結束語

綜上所述，在現(xiàn)代化轉型發(fā)展中，電力企業(yè)需要更新生產設備和組織模式。其中，生產設備的現(xiàn)代化改造首先要注意變電站的數(shù)字化建設。電力企業(yè)變電站數(shù)字化技術的應用是我國電力企業(yè)生產現(xiàn)代化轉型的重要組成部分。做好數(shù)字化變電站建設，有助于電力企業(yè)進一步提高生產效率，提高電網(wǎng)供電穩(wěn)定性，確保電力企業(yè)穩(wěn)定生產。電力企業(yè)變電站是電力企業(yè)生產的能源樞紐。隨著我國電力技術的不斷進步，電力企業(yè)變電站的數(shù)字化轉型將是未來電力企業(yè)電力改革的大趨勢。電力企業(yè)電力企業(yè)在對變電站進行數(shù)字化改造的同時，需要綜合考慮電力企業(yè)的用電需求和轉型模式，根據(jù)技術成熟度選擇合適的電力企業(yè)生產轉型模式，通過安裝智能電力設備，逐步實現(xiàn)電力企業(yè)變電站的數(shù)字化轉型，穩(wěn)步推進電力企業(yè)變電站的數(shù)字化轉型。

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