未來變電站的變電及配電需要的電氣設(shè)備

　　變電方面

　　未來變電站需要在網(wǎng)絡(luò)信息交互共享的基礎(chǔ)上實現(xiàn)信息互用，建立電力企業(yè)的大信息平臺，并在此基礎(chǔ)上逐步實現(xiàn)智能電網(wǎng)所要求的諸多強(qiáng)大功能。目前主要進(jìn)行的是數(shù)字化變電站，它由智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備在通信協(xié)議基礎(chǔ)上分層構(gòu)建，從而實現(xiàn)智能設(shè)備間信息共享和互操作。與傳統(tǒng)變電站相比，數(shù)字化變電站間隔層和站控層的設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)接口只是通信模型發(fā)生了變化，而過程層卻發(fā)生了較大的改變，由傳統(tǒng)的電流、電壓互感器、一次設(shè)備以及一次設(shè)備與二次設(shè)備之間的電纜連接，逐步改變?yōu)殡娮邮交ジ衅?、智能化一次設(shè)備、合并單元、光纖連接等內(nèi)容。

　　智能變電站是數(shù)字變電站的發(fā)展，是以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計量和監(jiān)測等功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能，實現(xiàn)與相鄰變電站、電網(wǎng)調(diào)度等互動的變電站。與數(shù)字化變電站相比，不僅是簡單的數(shù)字采集與展示更具有一定智能意義的分析功能。智能變電站中，一次設(shè)備被檢測的信號回路和被控操作驅(qū)動將采用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計，簡化了傳統(tǒng)機(jī)電式繼電器及控制回路結(jié)構(gòu)。數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號網(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)導(dǎo)線連接。

　　變電站二次回路中傳統(tǒng)繼電器及其邏輯回路被可編程序代替，傳統(tǒng)的強(qiáng)電模擬信號和控制電纜被光電數(shù)字和光纖代替。變電站內(nèi)的二次設(shè)備，如繼電保護(hù)裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠(yuǎn)動裝置、故障錄波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測裝置等將基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的微處理機(jī)設(shè)計制造，設(shè)備之間的連接采用高速的網(wǎng)絡(luò)通信，常規(guī)的功能裝置將具有邏輯功能模塊。

　　配電方面

　　智能電網(wǎng)配電部分將實現(xiàn)高級配電自動化，以適應(yīng)分布式電源與柔性配電設(shè)備的大量接入，滿足功率雙向流動配電網(wǎng)的監(jiān)控需要，同時采用分布式智能控制，現(xiàn)場終端裝置能通過局域網(wǎng)交換信息，實現(xiàn)廣域電壓無功調(diào)節(jié)、快速故障隔離等控制功能。智能配電網(wǎng)依賴前端先進(jìn)的傳感量測技術(shù)對各類數(shù)據(jù)的采集，并通過通信網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)的融合和傳輸，實現(xiàn)運行監(jiān)視與協(xié)調(diào)控制，其中包含諸多的新技術(shù)和新設(shè)備。例如構(gòu)建覆蓋配電網(wǎng)中所有節(jié)點，控制中心、變電站、分段開關(guān)、用戶端口等，的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，將涉及光纖、無線、載波等各種組網(wǎng)技術(shù)及設(shè)備。對各種信息量的采集，涉及先進(jìn)的傳感測量技術(shù)與設(shè)備，如光學(xué)或電子互感器、架空線路與電纜溫度測量、電力設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測、電能質(zhì)量測量等。目前我國配電網(wǎng)的傳感測量比較多的是構(gòu)建在光纖傳感測量技術(shù)之上，未來智能電網(wǎng)的構(gòu)建也將在此基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸。

　　提高電能質(zhì)量是智能電網(wǎng)構(gòu)建的一個重要目標(biāo)，在配電方面涉及大量的電力電子設(shè)備。而作為FACTS技術(shù)在配電系統(tǒng)應(yīng)用的延伸，DFACTS(DISTRIBUTIONFACTS)技術(shù)綜合了配電網(wǎng)未來新技術(shù)的應(yīng)用。DFACTS技術(shù)與輸電系統(tǒng)中的FACTS技術(shù)側(cè)重不同，F(xiàn)ACTS設(shè)備的主要作用是調(diào)整輸電線路的參數(shù)，控制線路的潮流，提高輸電線路的功率傳輸極限，使輸電線路的潮流能按預(yù)定計劃實現(xiàn)控制，提高全網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性，也可以通過快速控制提高系統(tǒng)動態(tài)性能，如調(diào)節(jié)電壓、控制功率振蕩和抑制次同步振蕩等，而DFACTS技術(shù)主要用來提高供電質(zhì)量，即減小諧波和畸變、電壓波動與閃變、電壓暫降與電壓中斷、消除三相不平衡，使電壓的幅值和波形符合要求、提高功率因數(shù)等。