论文部分内容阅读
摘要：随着变电站建设规模加大，智能技术也逐步被引入变电站中。基于此，针对变电站使用的直流智能系统展开探讨，阐述直流系统与智能化的基本概念，对其在项目中的具体应用进行分析，最后总结其应用优势，以期为相关工程提供参考。
关键词：变电站; 直流系统; 智能化;
变电站直流系统主要组成包括以下几部分：其一是高频开关电源整流模块;其二是微机绝缘监测设备;其三是蓄电池组等。通常会通过模块式的管理模式对直流系统进行运行管控，主要方式是由监控系统对各个模块运行数据进行及时的監控和收集，并有效调节直流系统的运行方法，最终实现对直流系统的有效管控。在变电站运行方式发生变化的时候也不会受到影响，并且在外部交流电因发生故障不能正常供电的时候，直流系统可以通过内部蓄电池为设备提供可以供其正常运行的直流电源。
1 直流系统
自动化系统是调控变电站运行的关键，为实现对操作信号的精确控制，需针对断路器的分合采取可靠的保护措施。若变电站内部未形成足够的冲击电流，则要参考行业标准，采取科学的计算方法，对其做灵活调整。此外，还要保留足够的容量，一旦出现异常状况依然可以满足变电站在短时间内的运行需求。
在直流系统的设计方案中，可省去降压硅链，增设微机型监测装置，而为了掌握蓄电池的容量情况，需适配特定检测仪。变电站的运行必须得到特定直流电源的支持，其与通信模块的直流电源存在较大差异，二者不具备公用的条件，因此要独立设置，形成一套满足变电站运行需求的直流系统。
2 智能化概念
不同于人工操作方式的是，智能化的基本特点在于得到自动化技术的支持，在程序的调度下自发执行某些操作。在常规变电站的基础上引入智能系统，可以改变电网调度依赖人工的局面，相关事宜可借助网络平台而实现。此外，通过智能化技术的引入，可以联合各地区变电站，彼此间实现信息的高度共享，而智能系统还具备为信息传输保驾护航的能力，能避免信息丢失。通过智能系统的引入，在变电站工作效率大幅提升的同时，还缓解了对环境的污染问题。
3 操作系统的研究及应用
3.1 蓄电池与绝缘监察置应用状况
蓄电池被广泛应用于变电站中，2003年是我国变电站发展的重要节点，原本大量使用的碱性镍镉电泡被取代。尽管如此，现阶段固定式铅酸蓄电池依然被广泛用于变电站。从研究资料来看，多数直流系统都使用到了绝缘监察装置，一系列的改造措施正在改变变电站工作系统不完善的情况。还有部分变电站在绝缘监察装置的应用方式上较为特殊，由大量分立元件构成。
3.2 类型概况
电源系统人机交互是本次直流系统的主要功能，应具备远程电源切换的能力，操作者可在变电站以外的区域进行一键式操作，避免误动作、误解读等问题。
根据变电站直流系统的使用需求，适配合适的设备，此项工作要高度注重各柜体结构的特性，各厂家的设备型号、操作模式均存在一定的差别，因此在整个直流系统中应形成配套。
从部分设备厂家来看，所提供的直流系统并未增设隔离开关，取而代之的是采集熔断器等形式，当充电机获得直流电源后，整个柜体结构均通上了DC110 V/DC220 V直流电，一旦运行中某结构出现异常，检修人员的工作量与工作难度都有所提升，且由于熔断器的特殊性，检修工作伴随大量的带电操作行为，稍有不当将引发安全事故。若在直流系统的特定区域安装隔离开关，如蓄电池、充电机等处，此时仅通过隔离开关便可实现对直流系统的控制，自动化操作水平得到提升。
从各类新、老设备直流系统的基本特性入手，对其展开优化设计，主要目的在于：提升直流系统的自动化水平;除本地操作外，还衍生出了远程控制功能，达到精简操作流程的效果;一旦直流系统出现意外，检修工作可在安全环境下完成，避免因步骤繁多而产生误操作等行为，最大程度降低风险。
3.3 技术特点
（1）引入厂家拓扑图，基于此方式反映各开关状态，将实际情况通过触摸屏呈现。
（2）引入显示拓扑图后，能够为操作者直观呈现遥测量。
（3）提供一键化控制功能，可实现对系统各细分部分的控制，典型的控制对象有直流独立运行、蓄电池充电模式等。
（4）模拟化分析，汇总操作步骤并通过显示屏直观呈现出来，以用户要求为基本出发点，达到一键操作的效果。
（5）经模拟化分析且确认各项流程无误后，系统执行该流程，其在運行过程中还具备自动化采集数据的功能，如直流量、交流量等，将检测信息与标准值对比分析，评定系统的运行状况。
（6）系统具有优良的兼容性，从配置上来看，主监控机选择的是通用接口，具备同时接入多个采集模块的条件，产生的数据能够及时传递至后台，为技术人员的分析提供依据。
（7）系统时间具有可调性。
（8）具有强大的数据记录能力，如各项操作的发生时间、开关状态等数据均可得到完整的记录。
4 优势概述
在传统变电站的基础上接入智能系统后，可实现对数据的自动化采集与传输，实时掌握电网工作状况，根据使用需求以自动化的方式调整运行参数，如内部电压等，确保电网处于稳定运行状态。因此，智能系统的引入能够为变电站的运行提供更充足的技术支持，其具备如下几点优势：
（1）精确性高。先进的光电变压器被广泛应用于智能变电站中，运行稳定性有所提升，敏感性更高，在各类高性能电子元器件的共同作用下，可提供保护与监测功能，准确捕捉变电站运行信息。
（2）自动化水平高。智能的突出特点在于自动化，省去了人工看护的繁琐环节，系统以电网运行状况为准做出灵活的调整。从自动化系统的运行模式来看，采取的是与检测系统协同工作的方式，通过监测装置的作用可获得实际运行数据，随即传导至终端设备，根据实际数据分析电网运行状况，生成结果后给出调节指令，电网系统获得指令后，将进入自定调节阶段，以确保系统运行稳定性。自数据采集开始直至最终的调节工作，整个环节都无需人员的参与。 （3）电网稳定性好。在社会不断发展的背景下，对电能的需求量逐步提升，为给用户提供高品质的电力服务，扩容成为主要途径。此时，由于电网运行规模的扩大，对电能传输稳定性提出更高要求，增设的大量电力元件在工作中会发出谐波，在其作用下电能传输稳定性有所下降。而通过智能系统的运用，则有效消除了谐波的影响，电能传输品质得到保障。
（4）通信质量提升。通过智能系统的调节，信息流通效率提高，解决了传统方式下信息传输滞后的问题。智能系统能够对电力传输状况做出准确的判断，根据分析结果选择通信通道，各模块的交流水平得到提升，可更为准确地传输信息，外界电磁波干扰得到有效控制。
（5）实时监控。智能变电站具备强大的监控功能，可实时获取主电网运行数据并及时传输至终端，若存在异常之处，则会给出调节指令，促使电网做出自动化调节行为，而检修信息也将被完整记录。
（6）兼容性好。现阶段，如太阳能发电等领域技术不断成熟，分布式能源不断被接入大电网中，各类型发电方式的特点有所不同，电网具备较强的兼容性尤为关键。智能系统的出现，从根本上解决了这一问题，如电厂和用户等主体具有相协调的关系，电网可维持稳定工作状态。
5 结语
本文围绕变电站智能化展开研究，提出直流智能操作人机交互系统，梳理了智能电网的基本特点，明确了其在变电站乃至整个电网中的应用效果。在传感器、通信等多个领域先进技术的支持下，应用直流智能操作人机交互系统，人工操作量减少，系统高效运行，为电力事业提供了可靠的技术支持。
参考文献
[1]常惜阳.智能变电站发展现状与趋势的研究[J].电工技术，2019（20）：63-65.
[2]郭美林.浅谈智能电网与智能变电站[J].中国設备工程，2019（18）：176-178.
[3]谭睿.35 k V～110 k V变电站直流系统运行和维护方法探究[J].山西能源学院学报，2018，31（3）：36-38.
[4]祁昌元.变电站直流系统的运行与维护[J].電子世界，2018（9）：16-18.
[5]鞠传佳.浅析变电站直流系统的运行及维护[J].聚酯工业，2018（1）：56-57.
[6]辛慧，李保军，徐卫.某220kV变电站直流系统故障分析[J].河南电力，2008（2）：35-36.
关键词：变电站; 直流系统; 智能化;
变电站直流系统主要组成包括以下几部分：其一是高频开关电源整流模块;其二是微机绝缘监测设备;其三是蓄电池组等。通常会通过模块式的管理模式对直流系统进行运行管控，主要方式是由监控系统对各个模块运行数据进行及时的監控和收集，并有效调节直流系统的运行方法，最终实现对直流系统的有效管控。在变电站运行方式发生变化的时候也不会受到影响，并且在外部交流电因发生故障不能正常供电的时候，直流系统可以通过内部蓄电池为设备提供可以供其正常运行的直流电源。
1 直流系统
自动化系统是调控变电站运行的关键，为实现对操作信号的精确控制，需针对断路器的分合采取可靠的保护措施。若变电站内部未形成足够的冲击电流，则要参考行业标准，采取科学的计算方法，对其做灵活调整。此外，还要保留足够的容量，一旦出现异常状况依然可以满足变电站在短时间内的运行需求。
在直流系统的设计方案中，可省去降压硅链，增设微机型监测装置，而为了掌握蓄电池的容量情况，需适配特定检测仪。变电站的运行必须得到特定直流电源的支持，其与通信模块的直流电源存在较大差异，二者不具备公用的条件，因此要独立设置，形成一套满足变电站运行需求的直流系统。
2 智能化概念
不同于人工操作方式的是，智能化的基本特点在于得到自动化技术的支持，在程序的调度下自发执行某些操作。在常规变电站的基础上引入智能系统，可以改变电网调度依赖人工的局面，相关事宜可借助网络平台而实现。此外，通过智能化技术的引入，可以联合各地区变电站，彼此间实现信息的高度共享，而智能系统还具备为信息传输保驾护航的能力，能避免信息丢失。通过智能系统的引入，在变电站工作效率大幅提升的同时，还缓解了对环境的污染问题。
3 操作系统的研究及应用
3.1 蓄电池与绝缘监察置应用状况
蓄电池被广泛应用于变电站中，2003年是我国变电站发展的重要节点，原本大量使用的碱性镍镉电泡被取代。尽管如此，现阶段固定式铅酸蓄电池依然被广泛用于变电站。从研究资料来看，多数直流系统都使用到了绝缘监察装置，一系列的改造措施正在改变变电站工作系统不完善的情况。还有部分变电站在绝缘监察装置的应用方式上较为特殊，由大量分立元件构成。
3.2 类型概况
电源系统人机交互是本次直流系统的主要功能，应具备远程电源切换的能力，操作者可在变电站以外的区域进行一键式操作，避免误动作、误解读等问题。
根据变电站直流系统的使用需求，适配合适的设备，此项工作要高度注重各柜体结构的特性，各厂家的设备型号、操作模式均存在一定的差别，因此在整个直流系统中应形成配套。
从部分设备厂家来看，所提供的直流系统并未增设隔离开关，取而代之的是采集熔断器等形式，当充电机获得直流电源后，整个柜体结构均通上了DC110 V/DC220 V直流电，一旦运行中某结构出现异常，检修人员的工作量与工作难度都有所提升，且由于熔断器的特殊性，检修工作伴随大量的带电操作行为，稍有不当将引发安全事故。若在直流系统的特定区域安装隔离开关，如蓄电池、充电机等处，此时仅通过隔离开关便可实现对直流系统的控制，自动化操作水平得到提升。
从各类新、老设备直流系统的基本特性入手，对其展开优化设计，主要目的在于：提升直流系统的自动化水平;除本地操作外，还衍生出了远程控制功能，达到精简操作流程的效果;一旦直流系统出现意外，检修工作可在安全环境下完成，避免因步骤繁多而产生误操作等行为，最大程度降低风险。
3.3 技术特点
（1）引入厂家拓扑图，基于此方式反映各开关状态，将实际情况通过触摸屏呈现。
（2）引入显示拓扑图后，能够为操作者直观呈现遥测量。
（3）提供一键化控制功能，可实现对系统各细分部分的控制，典型的控制对象有直流独立运行、蓄电池充电模式等。
（4）模拟化分析，汇总操作步骤并通过显示屏直观呈现出来，以用户要求为基本出发点，达到一键操作的效果。
（5）经模拟化分析且确认各项流程无误后，系统执行该流程，其在運行过程中还具备自动化采集数据的功能，如直流量、交流量等，将检测信息与标准值对比分析，评定系统的运行状况。
（6）系统具有优良的兼容性，从配置上来看，主监控机选择的是通用接口，具备同时接入多个采集模块的条件，产生的数据能够及时传递至后台，为技术人员的分析提供依据。
（7）系统时间具有可调性。
（8）具有强大的数据记录能力，如各项操作的发生时间、开关状态等数据均可得到完整的记录。
4 优势概述
在传统变电站的基础上接入智能系统后，可实现对数据的自动化采集与传输，实时掌握电网工作状况，根据使用需求以自动化的方式调整运行参数，如内部电压等，确保电网处于稳定运行状态。因此，智能系统的引入能够为变电站的运行提供更充足的技术支持，其具备如下几点优势：
（1）精确性高。先进的光电变压器被广泛应用于智能变电站中，运行稳定性有所提升，敏感性更高，在各类高性能电子元器件的共同作用下，可提供保护与监测功能，准确捕捉变电站运行信息。
（2）自动化水平高。智能的突出特点在于自动化，省去了人工看护的繁琐环节，系统以电网运行状况为准做出灵活的调整。从自动化系统的运行模式来看，采取的是与检测系统协同工作的方式，通过监测装置的作用可获得实际运行数据，随即传导至终端设备，根据实际数据分析电网运行状况，生成结果后给出调节指令，电网系统获得指令后，将进入自定调节阶段，以确保系统运行稳定性。自数据采集开始直至最终的调节工作，整个环节都无需人员的参与。 （3）电网稳定性好。在社会不断发展的背景下，对电能的需求量逐步提升，为给用户提供高品质的电力服务，扩容成为主要途径。此时，由于电网运行规模的扩大，对电能传输稳定性提出更高要求，增设的大量电力元件在工作中会发出谐波，在其作用下电能传输稳定性有所下降。而通过智能系统的运用，则有效消除了谐波的影响，电能传输品质得到保障。
（4）通信质量提升。通过智能系统的调节，信息流通效率提高，解决了传统方式下信息传输滞后的问题。智能系统能够对电力传输状况做出准确的判断，根据分析结果选择通信通道，各模块的交流水平得到提升，可更为准确地传输信息，外界电磁波干扰得到有效控制。
（5）实时监控。智能变电站具备强大的监控功能，可实时获取主电网运行数据并及时传输至终端，若存在异常之处，则会给出调节指令，促使电网做出自动化调节行为，而检修信息也将被完整记录。
（6）兼容性好。现阶段，如太阳能发电等领域技术不断成熟，分布式能源不断被接入大电网中，各类型发电方式的特点有所不同，电网具备较强的兼容性尤为关键。智能系统的出现，从根本上解决了这一问题，如电厂和用户等主体具有相协调的关系，电网可维持稳定工作状态。
5 结语
本文围绕变电站智能化展开研究，提出直流智能操作人机交互系统，梳理了智能电网的基本特点，明确了其在变电站乃至整个电网中的应用效果。在传感器、通信等多个领域先进技术的支持下，应用直流智能操作人机交互系统，人工操作量减少，系统高效运行，为电力事业提供了可靠的技术支持。
参考文献
[1]常惜阳.智能变电站发展现状与趋势的研究[J].电工技术，2019（20）：63-65.
[2]郭美林.浅谈智能电网与智能变电站[J].中国設备工程，2019（18）：176-178.
[3]谭睿.35 k V～110 k V变电站直流系统运行和维护方法探究[J].山西能源学院学报，2018，31（3）：36-38.
[4]祁昌元.变电站直流系统的运行与维护[J].電子世界，2018（9）：16-18.
[5]鞠传佳.浅析变电站直流系统的运行及维护[J].聚酯工业，2018（1）：56-57.
[6]辛慧，李保军，徐卫.某220kV变电站直流系统故障分析[J].河南电力，2008（2）：35-36.