數(shù)字化變電站的優(yōu)勢

數(shù)字化變電站技術(shù)是變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展中具有里程碑意義的一次變革，對變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的各方面將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。數(shù)字化變電站三個(gè)主要的特征就是“一次設(shè)備智能化，二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)”，即數(shù)字化變電站內(nèi)的信息全部做到數(shù)字化，信息傳遞實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，通信模型達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，使各種設(shè)備和功能共享統(tǒng)一的信息平臺。這使得數(shù)字化變電站在系統(tǒng)可靠性、經(jīng)濟(jì)性、維護(hù)簡便性方面均比常規(guī)變電站有大幅度提升。

我國微機(jī)保護(hù)在原理和技術(shù)上已相當(dāng)成熟，常規(guī)變電站發(fā)生事故的主要原因在于電纜老化接地造成誤動(dòng)、CT特性惡化和特性不一致引起故障、季節(jié)性切換壓板易出錯(cuò)等。這些問題在數(shù)字化變電站中都能得到根本性的解決。

數(shù)字化變電站中采用電子式互感器根本性地解決了CT動(dòng)態(tài)范圍小及飽和問題，從源頭保證了保護(hù)的可靠性。信息傳遞全部采用光纖網(wǎng)絡(luò)后，二次回路設(shè)計(jì)極大簡化，保護(hù)壓板、按鈕和把手大大減少，顯著減少運(yùn)行維護(hù)人員的“三誤”事故，光纖的應(yīng)用也徹底解決了電纜老化問題，系統(tǒng)可靠性得到充分保障。

除此之外，數(shù)字化變電站中IEC61850所支持的互操作性，把用戶從不同制造商設(shè)備互聯(lián)困難的限制中解脫出來，提高了變電站選擇產(chǎn)品的自由度。不僅如此，通用的配置方式提高了用戶對設(shè)備的駕馭能力，即使某些設(shè)備的供應(yīng)商出現(xiàn)問題，該產(chǎn)品仍可與其它設(shè)備組織在統(tǒng)一系統(tǒng)中，從而保護(hù)了變電站投資。標(biāo)準(zhǔn)化的信息模型實(shí)現(xiàn)了變電站信息共享，原先必須由IED實(shí)現(xiàn)的某些保護(hù)功能可以由一個(gè)軟件模塊來實(shí)現(xiàn)了，如母線保護(hù)、備自投等，設(shè)備的減少同時(shí)減少了變電站的占地面積，節(jié)約了大量成本，而且提高了可靠性。二次回路設(shè)計(jì)簡化，接線大大減少，顯著降低了安裝、調(diào)試、維護(hù)工作量，把維護(hù)人員從繁雜的布線核查中解脫出來。數(shù)字化變電站中實(shí)現(xiàn)了信息共享，設(shè)備提供了更豐富的狀態(tài)監(jiān)測信息，根據(jù)這些信息可實(shí)現(xiàn)更智能化的維護(hù)工作，包括故障診斷和定位，維護(hù)更簡便。電纜的顯著減少也節(jié)約了大量的投資。這些方面節(jié)約的資金足以抵消網(wǎng)絡(luò)投資的增加。雖然總投資與常規(guī)變電站相仿，但數(shù)字化變電站的性價(jià)比大大提高了。

數(shù)字化變電站技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

以往制約數(shù)字化變電站發(fā)展的主要是IEC61850的應(yīng)用不成熟，智能化一次設(shè)備技術(shù)不成熟，網(wǎng)絡(luò)安全性存在一定隱患。但2005年國網(wǎng)通信中心組織的IEC61850互操作試驗(yàn)極大推動(dòng)了IEC61850在數(shù)字化變電站中的研究與應(yīng)用。目前IEC61850技術(shù)在變電站層和間隔層的技術(shù)已經(jīng)成熟，間隔層與過程層通信的技術(shù)在大量運(yùn)行站積累的基礎(chǔ)上正逐漸成熟。

這幾年國內(nèi)智能化一次設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量提升非常快，從一些試運(yùn)行站的近期反饋情況可以看出，智能化一次設(shè)備已經(jīng)從初期的不穩(wěn)定達(dá)到了基本滿足現(xiàn)場應(yīng)用的水平。工業(yè)以太網(wǎng)是隨著微機(jī)保護(hù)開始應(yīng)用于電力系統(tǒng)的，更是成為近幾年的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的主流通信方式。在大量的工程實(shí)踐證明站控層與間隔層之間的以太網(wǎng)通信的可靠性不存在任何問題。而間隔層與過程層的通信對實(shí)時(shí)性、可靠性提出了更高的要求，但通過近兩年的研究與實(shí)踐，這一難點(diǎn)問題也已經(jīng)解決。可以說原來制約數(shù)字化變電站發(fā)展的因素目前已經(jīng)得到逐一排除。

同時(shí)我們必須看到，雖然數(shù)字化變電站技術(shù)已經(jīng)基本達(dá)到了滿足工程化應(yīng)用的水平，但在技術(shù)上尚存很多待改進(jìn)的空間，對于運(yùn)行規(guī)程方面帶來的變化也有待于進(jìn)一步研究及積累經(jīng)驗(yàn)，因此近兩年內(nèi)仍將是數(shù)字化變電站試運(yùn)行積累經(jīng)驗(yàn)的階段。

目前，國網(wǎng)公司、用戶、設(shè)備制造商都在積極努力地推動(dòng)著數(shù)字化變電站的發(fā)展，由此可以預(yù)見，三、四年以后成熟的數(shù)字化變電站將完全具備取代常規(guī)變電站所需的條件。