數字化變電站的優(yōu)勢

數字化變電站技術是變電站自動化技術發(fā)展中具有里程碑意義的一次變革，對變電站自動化系統(tǒng)的各方面將產生深遠的影響。數字化變電站三個主要的特征就是“一次設備智能化，二次設備網絡化，符合IEC61850標準”，即數字化變電站內的信息全部做到數字化，信息傳遞實現(xiàn)網絡化，通信模型達到標準化，使各種設備和功能共享統(tǒng)一的信息平臺。這使得數字化變電站在系統(tǒng)可靠性、經濟性、維護簡便性方面均比常規(guī)變電站有大幅度提升。

我國微機保護在原理和技術上已相當成熟，常規(guī)變電站發(fā)生事故的主要原因在于電纜老化接地造成誤動、CT特性惡化和特性不一致引起故障、季節(jié)性切換壓板易出錯等。這些問題在數字化變電站中都能得到根本性的解決。

數字化變電站中采用電子式互感器根本性地解決了CT動態(tài)范圍小及飽和問題，從源頭保證了保護的可靠性。信息傳遞全部采用光纖網絡后，二次回路設計極大簡化，保護壓板、按鈕和把手大大減少，顯著減少運行維護人員的“三誤”事故，光纖的應用也徹底解決了電纜老化問題，系統(tǒng)可靠性得到充分保障。

除此之外，數字化變電站中IEC61850所支持的互操作性，把用戶從不同制造商設備互聯(lián)困難的限制中解脫出來，提高了變電站選擇產品的自由度。不僅如此，通用的配置方式提高了用戶對設備的駕馭能力，即使某些設備的供應商出現(xiàn)問題，該產品仍可與其它設備組織在統(tǒng)一系統(tǒng)中，從而保護了變電站投資。標準化的信息模型實現(xiàn)了變電站信息共享，原先必須由IED實現(xiàn)的某些保護功能可以由一個軟件模塊來實現(xiàn)了，如母線保護、備自投等，設備的減少同時減少了變電站的占地面積，節(jié)約了大量成本，而且提高了可靠性。二次回路設計簡化，接線大大減少，顯著降低了安裝、調試、維護工作量，把維護人員從繁雜的布線核查中解脫出來。數字化變電站中實現(xiàn)了信息共享，設備提供了更豐富的狀態(tài)監(jiān)測信息，根據這些信息可實現(xiàn)更智能化的維護工作，包括故障診斷和定位，維護更簡便。電纜的顯著減少也節(jié)約了大量的投資。這些方面節(jié)約的資金足以抵消網絡投資的增加。雖然總投資與常規(guī)變電站相仿，但數字化變電站的性價比大大提高了。

數字化變電站技術發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

以往制約數字化變電站發(fā)展的主要是IEC61850的應用不成熟，智能化一次設備技術不成熟，網絡安全性存在一定隱患。但2005年國網通信中心組織的IEC61850互操作試驗極大推動了IEC61850在數字化變電站中的研究與應用。目前IEC61850技術在變電站層和間隔層的技術已經成熟，間隔層與過程層通信的技術在大量運行站積累的基礎上正逐漸成熟。

這幾年國內智能化一次設備產品質量提升非常快，從一些試運行站的近期反饋情況可以看出，智能化一次設備已經從初期的不穩(wěn)定達到了基本滿足現(xiàn)場應用的水平。工業(yè)以太網是隨著微機保護開始應用于電力系統(tǒng)的，更是成為近幾年的變電站自動化系統(tǒng)的主流通信方式。在大量的工程實踐證明站控層與間隔層之間的以太網通信的可靠性不存在任何問題。而間隔層與過程層的通信對實時性、可靠性提出了更高的要求，但通過近兩年的研究與實踐，這一難點問題也已經解決?？梢哉f原來制約數字化變電站發(fā)展的因素目前已經得到逐一排除。

同時我們必須看到，雖然數字化變電站技術已經基本達到了滿足工程化應用的水平，但在技術上尚存很多待改進的空間，對于運行規(guī)程方面帶來的變化也有待于進一步研究及積累經驗，因此近兩年內仍將是數字化變電站試運行積累經驗的階段。

目前，國網公司、用戶、設備制造商都在積極努力地推動著數字化變電站的發(fā)展，由此可以預見，三、四年以后成熟的數字化變電站將完全具備取代常規(guī)變電站所需的條件。