譚潔玉

江蘇省電力有限公司徐州供電分公司，江蘇 徐州 221005

0 引言

變電站是電力系統(tǒng)中對電壓和電流進行交換，接受電能及分配電能的場所。在供電網絡中，變電站承擔著承上啟下的作用，因此變電站運行的穩(wěn)定性和安全性直接影響整個城市供電安全。隨著人本理念的發(fā)展，變電站所呈現出的高危性逐漸被重視，規(guī)劃與設計無人值班變電站成為現代化變電站建設的目標。變電站是電力網絡的關鍵節(jié)點，實現無人值班變電站的規(guī)劃與設計本質上就是要提高變電站的智能化程度，使其能夠自行完成電力轉變，進行整個區(qū)域的電壓信息轉換，自行展開相關設備的故障排查和維修。因此，完成無人值班變電站的規(guī)劃與設計歸根究底就是要實現智能變電站的規(guī)劃與設計。作為智能電網的基礎環(huán)節(jié)之一，無人值班變電站的規(guī)劃與設計技術標準逐漸完善，關鍵技術越發(fā)成熟。

1 無人值班變電站規(guī)劃與設計的基本要求

1.1 系統(tǒng)需安全可靠

變電站日常需要完成參數采集管理，管控執(zhí)行各種用電需求，因此為了滿足變電站的無人值班值守需求，需要確保整個變電站的系統(tǒng)安全可靠，使其具有較長的生命周期，且在全壽命周期內出現故障的頻率較低，即便出現故障問題也易于自動化運行維護。因此在新規(guī)劃設計的無人值班變電站中，確保其系統(tǒng)可靠性、安全性至關重要。例如，變電站系統(tǒng)中的保護、測控功能環(huán)節(jié)較多，需要經過合并單元、間隔層保護、測控裝置以及通信系統(tǒng)共同完成日常的運行作業(yè)，若是某一個環(huán)節(jié)出現響應較慢的問題，則導致工作效率較低，直接影響變電站的日常運行。對此，要求確保新規(guī)劃設計的變電站各個功能模塊之間的響應對接速度快，提高各個新功能實現的可靠性和快速性。通信環(huán)節(jié)可靠可以確保整個變電站自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全[1]。

1.2 信息需全網共享

信息是電網運行控制的基礎，隨著電網改革的進一步發(fā)展，信息更是在智能電網中發(fā)揮著重要的作用。當前局限于通信規(guī)約傳輸容量和調度系統(tǒng)數據容量，變電站無法遠程傳輸所有的數據，這極大地限制了變電站的正常運行，因此新的無人值班變電站的規(guī)劃與設計中必須實現對變電站信息的遠程傳輸。

1.3 系統(tǒng)維護需可視化、簡約化

變電站的日常運行需要實現常態(tài)化管理，在智能電網打造中已經將電纜回路轉換為網絡虛回路，由此實現二次回路的簡化，但是這也直接增加了變電站系統(tǒng)維護和管理的難度。例如，運行人員缺少直觀有效的展示手段，無法熟練全面掌握變電站的二次虛回路、物理鏈路和裝置間的關聯關系。因此，在無人變電站的規(guī)劃和設計中，需要及時更新變電站的配置描述文件，實現變電站系統(tǒng)的可視化維修管理[2]。

2 無人值班變電站規(guī)劃與設計的整體思路

對于無人值班變電站的規(guī)劃設計要統(tǒng)籌全面考慮，才能讓無人值班變電站規(guī)劃設計具有科學性、全面性特點。具體規(guī)劃設計思路如下。（1）整體性思路。無人變電站的規(guī)劃設計需要同該地區(qū)的配電網改造和發(fā)展規(guī)劃相適應，實現協(xié)調統(tǒng)一，如此才能發(fā)揮變電站的關鍵節(jié)點作用。（2）信息化管控思路。無人值班變電站的前提是無人化、信息化、智能化管理，因此在無人值班變電站規(guī)劃設計中要實現對運行相關數據的控制和管理，實現對變電站運行的遠程監(jiān)測。（3）通信可靠性思路。無人值班變電站需要采用先進的技術、通信裝備來滿足規(guī)劃與設計要求，從而滿足運行要求。

總之，無人值班變電站的規(guī)劃與設計不能隨意、盲目地展開，需要按照科學的思路和原則進行，要遵循一定的設計規(guī)范和行業(yè)標準，從實用性和可靠性的角度出發(fā)，做好各種變電裝備、變電零部件、變電站設計的統(tǒng)一規(guī)劃，并實現分步實施[3]。

3 無人值班變電站規(guī)劃與設計的具體內容

3.1 無人值班變電站規(guī)劃方案

在進行無人值班變電站規(guī)劃時，需要進行前期的選址規(guī)劃、土木工程項目規(guī)劃、變電站功能區(qū)域規(guī)劃等。以某發(fā)達地區(qū)的智能變電站設計及應用為例進行分析。該地區(qū)用電量較大，現有的管理模式和設備配置模式較為齊全，但是存在智能化不足等問題，若是展開二次系統(tǒng)重復設置則可能帶來運行維護工作量增大的問題。因此，主要是從對變電站的智能化系統(tǒng)優(yōu)化設計入手進行規(guī)劃設計。

（1）無人值班變電站的體系結構。按照電網改造的新要求，無人值班變電站要實現智能化、信息化發(fā)展需要擁有站控層、間隔層和過程層3個基本功能模塊，通過各層的功能架設來完成無人值班的功能需求。變電站的具體體系結構如表1所示。

表1 無人值班變電站體系結構

（2）無人值班變電站的設備配置。變電站中常見的設備裝置有互感器、開關設備、合并單元裝置、光纜等。以電子互感器的選擇為例，傳統(tǒng)的變電站主要選用的常規(guī)互感器是采用電磁感應原理的，而在無人值班變電站的規(guī)劃設計中采用的則是電子式互感器，其在絕緣方面具有簡單、可靠性，具有較大的體積和重量，能夠滿足較大范圍的ct動態(tài)范圍監(jiān)管，運行中精度較高且不容易受負載的影響等。在光纜的選擇上，以漸變型的多模光纖為主，滿足2 km的傳輸距離要求[4]。

3.2 無人值班變電站設計方案

在文章所研究的220 kV變電站實際運維中可以發(fā)現，其測控保護裝置是分開設置的，所采用的站控層結構也是分開設置的，這使得無人值守下的變電站不論是操作調試還是故障維修，都存在效率不高的問題。對此，要開展無人值班變電站系統(tǒng)的優(yōu)化設計。

（1）保護、測控系統(tǒng)的設計優(yōu)化。當前對220 kV的無人值班變電站保護、測控整合模塊的設計優(yōu)化需要展開對其保護、測控裝置配置存在問題的分析，基于現有的技術手段，提出新的技術方案，導入可實現測控保護裝置一體化的配置，如采用性能配置較高的處理器芯片，實現對保護、測控一體化設計的計算能力和多任務處理的需求；將原本的設備通信接口轉變?yōu)橐蕴W接口，提高通信設備速率。

（2）站控層設備的優(yōu)化設計。變電站站控層結構的功能較為豐富，需要實現操作調試、遠程監(jiān)控與調動、數據管理和調控等功能，在操作過程中，需要工程師、操作人員進行協(xié)調作業(yè)。為了提高無人值班變電站的運行效率，可以將服務器和操作站進行合并設計，形成單一的服務器系統(tǒng)，將新的服務器設計為服務器、遠動通信裝置、在線監(jiān)測主機等系統(tǒng)。

4 結束語

綜上所述，按照變電站的工作職能需求，變電站的結構設計和設備布置需要具有一定的規(guī)格和標準。在展開無人值班變電站的規(guī)劃和設計時需要基于基礎布設要求，滿足日常巡檢標準，只有如此才能確保規(guī)劃設計出來的無人值班變電站是符合工作安全需求的。當前在無人值班變電站規(guī)劃設計中需要基于一定的原則、思路來展開，且需要基于整個供電網的設備裝置需求進行變電站系統(tǒng)規(guī)劃、裝置規(guī)劃以及整體功能系統(tǒng)的優(yōu)化設計。