探究：数字化变电站技术在电力企业变电所创新

摘要：本文从数字化变电站技术在电力企业变电所应用现状入手，分析了数字化变电技术的主要优点和电力企业变电站数字化提升路径，并阐述了电力企业数字化变电技术的发展方向，以期为电力企业变电站数字化转型提供理论支撑。

关键词： 数字化变电站 电力企业 变电所 应用

引言

在电力企业生产过程中需要用到大量的电力设备，电力设备的应用对电力企业的安全平稳生产至关重要。同时，与电力设备相配套的是电力设备对电力企业电网的供电和调度具有较高的要求。在过去一段时间，电力企业变电站的自动化水平不高，电力保护设施存在较大的短板，不同电力设备之间的存在配合不畅的问题，很大地影响到电力企业的生产效率。随着我国电力系统整 体技术的进步提升，借助计算机辅助和自动化控制设备，电力企业变电所能够实现电力的数字化建设，为电力企业生产电力供应平稳有效奠定了坚实的基础，本文就数字化变电技术在电力企业变电站中的应用进行了简要分析。

1.数字化变电站技术在电力企业变电所应用现状

电力企业变电站发展现状

在当前电力企业的生产环境中，大部分的电力企业，特别是中小电力企业其变电站仍然停留 在传统的变电设备阶段，其主要的组成由一次设 备和二次设备。 一次设备的主要构件包含变压装置、断路设备和隔断装置等。电力企业变电站不同设备之间的衔接配合主要通过电缆，链接控制设备和一次设备，这样的信号传输方式对电力控制有较大的影响，设备反映时间较长，且设备功能拓展性不强，整体运行和维护成本较高。科学技术在不断发展，电力设备也经历了更新换代，互感设备的产生于应用，以及智能断路器的应用，为数字化变电技术的产生提供了基础条件，变电站之间的电压控制可以通过智能化设备进行自动化的控制，为电力企业变电站智能化、自动化转型提供了有力的支持。二次设备主要由测量设备、保护装置构成。电力企业变电所数字化组 建完成后能够把电力控制、保护有机结合，实现电力设备电信号控制，增加设备的反应速度和安全性。

2. 电力企业变电站数字化提升路径

目前，针对电力企业变电站的数字化提升大体上有3种方案，一是采用IEC61850通信协议，对传统的电力企业变电站进行数字化改造，建设具有过渡性质的变电站，初步实现电网智能化； 二是建设具有IEC61850通信协议基础的实用电力企业数字化变电站；三是从设置建造之初就完全 运用智能化设备建设的全数字化变电站。得益于 我国在电网一次设备上的技术探索和积累程度不高，所以在建设新的电力企业变电站中可以采用后一种方案，很大程度提升电力企业变电站的数字化水平。此外，可以对传统变电站设备进行数 字化的改造提升，以节约电力企业数字化电网的建设成本，在利用IEC61850通信协议对设备进行 串联整合，实现电力企业变电站的数字化改造。 此种过渡数字化变电站主要通过IEC61850通信协议进行连接，相关的智能电力装备只要支持协议即可连入数字变电网络，实现智能化控制。

在此系统之中，数字化电力设备具有较好的系统兼容性，都支持IEC61850通信协议，可以通 过接口功能对变电站的系统进行升级提升，软件升级的方式能够有效降低电力企业变电站的维护成本，同时使变电系统更加适应电力企业生产。 在电力企业变电站的二次回路中，继电器装置可以通过编程方式进行升级，所有设备都可以通过光纤与控制系统进行链接，优化了控制系统回路设置。过渡阶段的电力设备需要满足于支持 IEC61850通信协议，设备信息借助工业以太网进 行传输。如果只能装备支持支持IEC61850通信协议，那么可以直接通过工业以太网进行连接，如果智能设备无法与IEC61850通信协议有效连接， 那么需要通过相关的转换设备进行连接转换，然后在通过工业以太网进行数据连接。

3.变电所运维管理系统

基于互联网＋、大数据、移动通讯等技术开发的云端管理平台，满足用户或运维公司监测众多变电所回路运行状态和参数、室内环境温湿度、电缆及母线运行温度、现场设备或环境视频场景等需求，实现数据一个中心，集中存储、统一管理，方便使用，支持具有权限的用户通过电脑、手机、PAD等各类终端链接访问、接收报警，并完成有关设备日常和定期巡检和派单等管理工作。

系统可分为四层：即感知层、传输层、应用层和展示层。

感知层：包含变电所安装的多功能仪表、温湿度监测装置、摄像头、开关量采集装置等。除摄像头外，其它设备通过RS485总线接入现场智能网关RS485端口。

传输层：包含现场智能网关和交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，并通过交换机把数据上传至服务器端口，网络故障时数据可存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。

应用层：包含应用服务器和数据库服务器，若变电所数量小于30个则应用服务器和数据库服务器可以合一配置。服务器需要具备固定IP地址，以接收各智能网关主动传送过来的数据。

展示层：用户通过手机、平板、电脑等多终端的方式访问平台信息。