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

關鍵詞：數字變電站；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)變電站可以實現電力的數字化建設，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。本文簡要分析了數字變電站技術在電力企業(yè)變電站中的應用。

1數字變電站技術在電力企業(yè)變電站中的應用現狀

1.1電力企業(yè)變電站發(fā)展現狀

在當前電力企業(yè)的生產環(huán)境中，大多數電力企業(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，電力設備也經歷了更新。互感設備的應用和智能斷路器的應用為數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)變電站數字化成立后，可將電力控制與保護有機結合，實現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數字變電站技術要點

從數字變電站技術在電力企業(yè)變電站中的應用來看，一方面，數字變電站在提高電力企業(yè)電網管理能力和配電效率方面發(fā)揮了重要作用。數字技術在電力企業(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設置的實際情況，做好改造過程記錄，增強數字智能設備的應用數量，確保電力企業(yè)電網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，變電站正逐步向數字化轉型，電力企業(yè)電網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量和質量是保證數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)議為數字變電站建設提供了有效的技術標準，對變電站的數字化建設具有重要的指導價值。支持電力企業(yè)變電站數字化改造的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數字變電技術的主要優(yōu)點

與數字變電站技術相比，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)變電站逐漸實現了設備的數字化，具體體現在一次設備的智能化改進和二次設備網絡化水平的提高上。兩種設備通過計算機控制技術實現了對電力線路的有效控制，提高了電力網絡的自動化程度。電力企業(yè)變電站實現數字化改造的優(yōu)勢主要體現在：

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。

廣泛應用于數字變電站的功能開關裝置可以實現電力企業(yè)供電網絡信號的數字控制，定性提高信號傳輸效率和反射速度，有效實現一次設備與其他電氣設備之間的電纜數量，降低電網維護和施工成本。

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，通過數字設備通信功能，可以實現變電站的連鎖邏輯，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)變電站數字化改進路徑

目前，電力企業(yè)變電站數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)變電站進行數字化改造，建設過渡性變電站，初步實現電網智能化；二是建設基于IEC61850通信協(xié)議的實用電力企業(yè)數字化變電站；三是從建設之初就充分利用智能設備建設的全數字化變電站。由于我國一次性電網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)變電站的數字化水平。此外，傳統(tǒng)變電站設備可以數字化改造升級，節(jié)約電力企業(yè)數字電網建設成本，利用IEC61850通信協(xié)議串聯(lián)整合設備，實現電力企業(yè)變電站數字化改造。這種過渡性數字變電站主要通過IEC61850通信協(xié)議連接，相關智能電力設備只要支持協(xié)議即可連接到數字變電站網絡，實現智能控制。

在這個系統(tǒng)中，數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)以太網進行數據連接。

4安科瑞AcrelCloud-1000變電站運維云平臺

4.1概述

基于互聯(lián)網＋、大數據、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、室內環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現場設備或環(huán)境視頻場景，實現數據中心、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，生產設備的現代化改造首先要注意變電站的數字化建設。電力企業(yè)變電站數字化技術的應用是我國電力企業(yè)生產現代化轉型的重要組成部分。做好數字化變電站建設，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，逐步實現電力企業(yè)變電站的數字化轉型，穩(wěn)步推進電力企業(yè)變電站的數字化轉型。

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