新疆箱式变电站智能化数字化发展势在必行

变电站数字化技术是变电站自动化技术发展的里程碑式变化。其主要特点是“智能一次设备和网络化二次设备，符合IEC61850标准”，即数字化变电站的所有信息数字化，信息传输网络化，通信模式标准化，各种设备和功能共享一个统一的信息平台。这使得数字化变电站的系统可靠性、经济性和维护简单性较常规变电站有了很大提高。

传统电网主要注重信息传输，数字化变电站或数字化电网注重信息的网络交互，而升级后的智能电网更注重信息交换和功能的智能应用。确切地说，智能电网是在网络信息交互共享的基础上实现信息互操作的，这就要求电力企业建立一个大型的信息平台，并逐步实现智能电网所需的许多强大功能。

数字化变电站是由智能一次设备和基于IEC61850通信协议的网络化二次设备组成的现代化变电站。与常规变电站相比，数字化变电站的隔离层和站控层的设备和网络接口仅在接口和通信模式上发生了变化，而过程层发生了很大的变化，从传统的电流电压互感器、一次设备和一次设备与二次设备之间的电缆连接，到电子互感器、智能一次设备、合并单元、光纤连接等。

数字化变电站有三个技术特点。首先是初级装备的智能化。一次设备中的检测信号电路和受控运行驱动电路采用微处理器和光电技术设计，简化了常规机电继电器和控制电路的结构，用数字程序控制器和数字公共信号网络取代了传统的接线方式。可编程控制器取代变电站二次回路中的常规继电器及其逻辑电路，常规高压模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤取代。特别是电子式互感器的应用，克服了传统互感器绝缘复杂、体积大、重量重的缺点。其次是二次设备的组网。变电站常规二次设备，如故障录波装置、继电保护装置、电压无功控制装置、远动装置、同步运行装置、在线状态检测装置等。，是基于标准化、模块化的微处理器技术设计制造的，设备之间的所有通信连接都采用高速网络，二级设备通过网络真正实现数据和资源的共享。另一个是自动管理系统。变电站运行管理系统自动化包括电力生产运行数据和状态记录统计的无纸化和自动化；变电站运行中出现故障时，能及时提供故障分析报告，指出故障原因及相应的处理意见；系统可以自动发送变电站设备维护报告。

为了实现变电站一次电气设备和二次电子设备之间的数字通信，并为整个变电站建立一个统一的数据建模和数据通信平台，智能设备之间的互操作性是在此平台的基础上实现的。一次设备和二次设备之间也实现了全数字通信。如果变电站智能设备数量急剧增加，全站智能设备必须采用统一的数据建模和数据通信平台，实现互操作。

因此，无论从哪个方面来说，从技术上来说，当前数字化变电站的突出成就就是实现了变电站信息的数字化采集和网络交互，这对智能变电站来说无疑是远远不够的。因此，作为二次系统发展的一个阶段，数字化变电站在技术上仍有很大的改进空间。

我国电力企业每年的维修费用是国外的几倍甚至十几倍。节能和提高效率是所有国家追求的目标。因此，目前国家大力提倡“视情检修”的运行管理和检修方式，与以往的“定期检修”相比，在降低运行成本、提高供电可靠性方面带来了巨大的效益。数字化变电站及设备的状态检修无疑是目前发展智能电网建设中**实用、**有效的两个重要方面。

在中国，电力工业发展了几十年，特别是改革开放30年以来，经济发展迅速。这期间国内的变电站都是“消防”发展，需要的地方就建，很被动。因此，行业内变电站的规划和设计都是基于需求，而不是完全基于安全运行的要求，甚至没有办法从根本上解决变电站运行中出现的所有问题。现在电力系统逐渐饱和，不可能像前30年那样每年都有大的发展甚至翻倍。

数字化变电站和智能电网并不矛盾。可以说前者是后者的基础，智能电网是更高层次的应用。为了实现数字化变电站的大量信息集中，避免重复建设，如何进一步利用这些资源和信息是智能电网下一步要讨论的问题。数字化变电站要求信息以统一的协议实现互联、互通、互通的目标。这些信息将扩展更多的利益，减少工人的操作和维护，提高工作效率。

另外，数字化变电站的管理水平跟不上技术水平的发展。数字化变电站投入运行后，一线维护工程师和运行工程师仍然以传统方式管理数字化变电站。因此，如何**限度地节约成本、提高效率，用先进的技术推动先进的管理进步，是目前亟待解决的问题。

统一智能电网战略框架中的两条主线是指技术上的信息化、自动化和互动化；管理体现集团化、集约化、精益化、标准化。

作为智能变电站的初级阶段，数字化变电站与智能变电站在应用上存在较大差距。为了实现国家电网公司提出的信息化、数字化、自动化和交互式智能电网的目标，数字化变电站仍然需要升级其更优化的功能。但是智能变电站是和智能电网配套的，现在数字化变电站只具备智能变电站的一些基本条件。

业内人士认为国家提出的“2020年建设坚强智能电网”并不乐观。“即使从现在开始，**台智能设备出现成熟技术也至少需要3-5年。在试运行中，需要持续改进，过程需要2-3年。一个产品从研发到成熟到工业应用需要5-8年的时间。同时，随着新设备的出现，不可能一夜之间把旧的都搬走，需要循序渐进地更换。”目前只有一次设备中的变压器有所突破并投入运行。但是现在使用的电子变压器都是电子设备，对运行环境有严格的要求。在一次设备的恶劣环境中，电磁干扰和环境影响是对其寿命和运行稳定性的严峻考验。

目前，数字化变电站正处于科技项目或试点阶段，各大电网公司尚未大面积推广，尤其是对于智能设备的实现，没有一家公司将其作为强制性政策实施。电力系统是一个非常保守的行业，更注重安全性和可靠性。新技术的使用已经到了决策层，要慢慢消化接受，等更成熟的技术和产品出现，才会逐渐普及。

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