智能变电站中新技术与新设备的应用
摘要:电力行业迅速发展过程中，变电站运维逐渐实现智能化发展，进一步保证电力系统的安全可靠性，有效促进社会和谐健康发展。我国为变电运维工作开展提供更多的支持和保障，促进该工作开展更加标准专业化，有效保证国家电网正常运行。但是，变电运维管理工作中存在一定的不足之处，需要制定相适应管理模式，提高工作开展有效性。
关键词：智能变电站；模块化变电站；新技术；新设备
引言
在我国电力行业飞速发展的背景下，智能电网逐步形成。截止目前，全国电网 220 kV 及以上电压等级输电线路长度及变电设备容量已达可观成绩。与此同时，特高压电网建设速度进一步加快，全球一流配电网建设速度也将进一步增加，变电站智能化改造、智能化运维成为新的发展趋势。对变电运维技术中的智能化技术进行分析具有非常重要的实践意义。
1 智能化变电站概述
智能变电站在实际工作中具有信息处理速度快、交互能力强、易于维护和升级、极大地提高了用户体验等优点，并逐渐被人们广泛使用。智能变电站主要利用电子传感器高效运行，达到良好的资源节约效果，提高资源的最大利用效率，降低资源成本，实现低碳环保，对保护自然环境起到良好的促进作用。智能变电站工作中，能够有效采集和处理相关信息和数据，采用对外共享的方式，进而外部网络系统实现信息数据的良好交互，提升网络运行的安全卡可靠性。另外，智能变电站不断推广和应用，人们对其安全稳定性提出更加严格的要求，需要不断提升其自身的使用性能，保证用户生活用电的安全稳定，实现其高质量运行工作。智能化变电站对电网运行方式具有一定要求，我国电网主要应用集中控制模式，需要加强运维检修管理力度，提升智能化变电站运行效率。
2 存在的问题
与传统变电站相比，智能变电站的显著优点是效率更高，通过一定的技术手段可以超越传统变电站的安全性和可靠性。然而，智能变电站的发展也受到了制约。与传统设备相比，智能设备的复杂性显而易见。智能变电站不仅承担了传统变电站的全部功能，还增加了相当数量的智能设备以追求效率。由于新设备的增加，运行维护工作流程应针对智能变电站
中的新设备设计专门的维护和操作手段。新设备的增加也要求变电站的空间布局采用新的设计形式，以适应智能设备和变电站之间协作操作的新模式。在空间布局设计过程中，对智能变电站的高集成度要求自然产生，这就要求智能变电站各部件的设计思想应将集成作为一个重要方向。
3 新技术和新设备的应用
3.1 巡检机器人
变电站检查员的日常点检工作应按照点检标准进行，并应符合检查周期、时间、路线、项目编号等要求。用检测机器人代替手动，机器人还必须具备手动点检功能，并利用智能高科技手段的优势丰富检测内容。变电站巡检机器人具备全天候巡检功能，集成激光雷达、深度相机和超声波传感器等，实现点巡检过程中的精准定位、智能导航和立体避障。机器人具备自主巡检、定点巡检和遥控巡检功能，运行人员选择具体设备进行点巡检时，机器人能够自动优化巡检路线。巡检机器人可在恶劣环境下有效地开展点巡检，借助路径规划和避障功能确保设备以及人员的安全。当变电站因检修施工等环境有变化时，机器人能够自主学习与校正，实现外界变化对全局的影响最小化。机器人能够实时监测电量情况，根
据续航情况实现自动充电，以满足日常的工作可以在无人化前提下进行。巡检机器人搭载有高清摄像机，通过图像处理算法对站内配电柜上的各类仪表识别、捕捉，可以对指针式仪表、数字式仪表等全部实现自动识别，并提取有效的状态信息。该相机还对变电站设备上的指示灯、刀闸位置指示、运行工作状态指示等信息进行采集，捕捉到的高清图像通过图像处理算法实现自动识别。
3.2 智能传输单元技术
（1）通过在变电站内构建物联网集成智能传输单元，实现变电站内各独立分散环境监测设备和监测系统数据的智能采集，并形成了变电站环境监测和未来其他监测设备的大型数据库。（2）通过各种类型的预留端口，可以实现各种监测设备的接入，并且每个设备不需要配备单独的电源监测主机，从而降低了变电站环境监测设备的安装成本。（3）它打破了各种设备制造商在环境监测中的协议壁垒，实现了不同制造商和变电站设备之间通信协议的转换，满足了不同设备的通信需求，实现了各种设备监测数据兼容性的通用访问功能。（4）通过智能传输单元的边缘计算，解决了大数据流的远程传输效率、响应时间、安全性和网络带宽问题，提高了变电站视频和人脸识别等大量数据的高效分析、监控能力和传输
效率。（5）实现了智能传输单元与综合数据网、站端后台系统与远方监控中心的数据交互及远传控制。同时可实时接收远程平台的指令，智能传输单元根据平台发送的指令，来获取智能传输单元外接设备的数据，并能根据对监测数据的分析对监控设备进行远程控制。
3.3 远程监控检测
在电网不断扩大和新扩建变电站数量不断增加的背景下，远程监测和检测系统是升级传统设备检查模式的主要方向。它也是视频监控、消防和入侵报警系统联动的性能。可以在新的变电站视频和环境监控系统的支持下，结合变电站设备的运维业务需求和现有运维流程，升级运行检测的智能管理软硬件，变电站运维人员可以完成组织内的日常例行检查和检查，以促进变电站维护工作的总结和分析，变电站安全的智能化，状态总结和分析的科学化，促进变电站运行效率的稳定提高。从组网上来看，变电运维智能化远程监控检测系统支持二级组网，子站运检单元在变电站侧部署，负责告警联动、现场信息采集、自动与手动巡视检查、数据与告警上报等功能；监控中心主站系统则在地区电力运行监控检测中心内部署，负责数据汇总剖析、报表输出与业务管理。整个系统执行“独立保活”方针，保证网络中断时系统独立运行，本地数据库负责数据、结果存储，网络正常时完成历史数据补充、双方向传递。
3.4 二次回路导入
提取二次电路信息后，需要将提取的信息导入可视化软件，以建立与实际二次电路相对应的连接图。根据智能变电站继电保护二次回路的可视化功能要求，选择可视化软件，在网络接入点找到要导入的文件，选择文件名，并将其拖动到可视化工具中。在可视化工具模型构建中建立智能设备模型图，在该界面添加智能设备及线路，然后添加数据信息，可视化工具将自动调取网络访问点相关数据，将数据填充到与其对应的智能设备上，对准智能设备点击鼠标右键即可查看到二次回路相关信息。具体导入流程如下：检查网络访问点二次回路信息文件；可视化工具搜索输入节点；可视化工具检索全部外部引用条目；调取智能设备名称、实例名、数据对象名称等信息，组合智能设备二次回路；根据组合的二次回路，可视化工具搜索相应报文控制块信息；按照相应设备，导入通信参数、连接数据、运行参数等信息。按照以上步骤即可完成智能变电站继电保护二次回路导入。
结束语
新技术和新设备的优势是巨大的，潜在的风险是可以避免的。在实际应用中，推广新技术和新设备是未来发展的趋势。为了可靠性和安全性，应在应用这些技术和设备的过程中完
善操作过程，以防止可能的风险。我们应该尽最大努力使新技术和新设备提高变电站的效率，同时兼顾安全性和可靠性。
参考文献
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