摘要：随着电能在各个行业与领域中能源优势作用的日益彰显，人们对电能供给可靠性、安全性及质量提出了新的更高标准。智能变电站是新时期电网系统中的重要组成部分，只有确保其设计方案具有较高的合理性、科学性及先进性，才能为其功能优化创造有利条件，才能为整个电网运行稳定性及经济性的提升奠定基础。本文就智能变电站设计中存在的问题及对策，进行了细致的研究。
关键词：智能变电站；设计；现状问题；有效对策
一、智能变电站基本情况
智能变电站属于先进智能设备的一种类型，全站借助数字化通信网络及信息传输可实现各种运行数据的实时共享。变电站中的各种智能设备可自动完成对各种数据信息的保护、控制、测量及采集等操作，并且可全天候对各种设备进行管理、控制、调节及分析。通常情况下，智能变电站系统涵盖有智能化的信息平台及高压设备。智能管理系统与智能变压器借助网络光纤装置，可对变压器运行中的各项参数做及时了解，假如变电站中某一个设备的运行数据出现异常情况的话，电力系统就可结合具体的功率、电压等情况，分析是否需要分接头；假如设备存在故障因素的话，就会自动报警以及时提醒维护人员，当维护人员收到信号之后，就可结合具体的报警信号，快速而精准地掌握故障发生的原因及位置，从而可对其进行针对性维修。大量的研究实践表明，将智能变电站应用到电网运行中，可明显降低管理与运营成本，可及时排除变电站运行中的异常因素，可推动变电站及整个电网运行有效性的大幅提升。智能变电站把各种智能设备运行数据的采集、传输及处理都以数字化形式完成，其主要特点是通信协议统一化、管理运行自动化、通信网络化、设备智能化等，而智能变电站要想全面彰显智能化运行的优势作用，就需要尽可能满足以上系统及网络通信协议的条件。智能变电站中的二次设备、一次设备是实现变电站数字化、自动化的基础。这些智能化的设备可实现控制命令、改变状态、信息交互等功能。一般来讲，智能设备传输信息的方式主要是网络通信，假如使用以往的一次非智能设备，就需要把智能终端改造为智能设备。
二、智能变电站设计中的问题与对策
（一）母差保护接线设计中的问题及对策
在普通的智能变电站内，母差保护设备都配有I/O板、PowerPc板、以太网插件（DSP）、保护DSP板，该保护设备主要负责对具体故障进行计算，而执行跳闸命令、采集开关量、采集数据等都通过各个间隔中过程层内的智能终端、合并单元、智能设备完成。在普通的智能变电站内，保护母线的跳闸方式通常是由于保护母线的装置将所有断路器对应的跳闸触电进行输出，然后将硬接线恰当连接到所有断路器对应的跳闸触点，在此基础上借助硬接线恰当连接到恰当的断路器回路上。在智能变电站内，要想顺利实现对母线进行有效保护的目的，就需要通过尾缆和GOOSE网、SV网、智能终端、合并单元连接，对应的各个间隔应借助设计有“一发一收”两根光纤。因为低压侧具有较多的连接母线的单元，把大量的尾纤恰当接入对母线进行保护的屏内，屏内尾缆需要占用大量的面积。当前，智能变电站中普遍采用的是直接跳闸与直接采样的方式，这就使得对母线进行保护的装置的以太网具有过多的接口，从而极易出现发热问题。针对这一问题，要想有效解决母差保护接线设计的合理性，大幅减少低压侧连接的母线元件数量，就需要设计人员适当减少接入母线保护屏中的尾纤数量，这就可明显节约尾纤占用的屏内面积，最终彻底解决发热问题。
（二）防火设计中的问题及对策
在设计智能变电站的防火系统的时候，需要全面分析其周边环境，应确保设计中所涉及到的各种设备及建筑都具有较高的合理性及科学性，并对安全距离进行恰当控制，结合有关防火制度严格进行设计。在具体的防火设计中应结合具体的防火需求，有针对性地制定预防方案，并对周围居民做出的不安全行为进行恰当管理。比如，要想显著提高智能变电站所具有的防火性能，就需要设计人员把外墙高度增加到4米左右，同时在外墙两侧做恰当的禁入范围限制，只有这样才能有效预防各种火灾隐患的发生。另一方面，还应设计一些防火监控设备，以便对智能变电站的消防安全进行实时、动态监控，一旦发现安全隐患因素，可采取有效措施予以消除，最终大幅降低各种火灾事故的发生率。
（三）电磁辐射与噪音设计中的问题及对策
在对智能变电站进行噪音设计的时候，设计人员务必应对智能变电站运行的各种因素进行深入而全面的了解，尽可能降低变电站在日常运行中产生的各种噪音对周围居民的正常生活带来消极影响，在正式建设智能变电站之前，设计人员需要对施工现场进行细致而周密的考察，不仅应确保所设计的智能变电站都给周围居民提供充足、优质的电能，而且还应尽可能减弱噪音的影响程度与范围。通常情况下，智能变电站的最佳建设地点为距离居民区相对较远的位置，并且还可在设计中选用一些能明显降低各种变电设备运行噪音的先进技术，以便从源头上大幅减小噪音。比如，可以合理设计一些隔音窗、隔音墙等。另一方面，各种设备应根据其运行中产生的噪音的大小，科学地做分开摆放设计，还可选择一些种类的花草种植在变电站周围，以降低噪音的传播范围。当然，智能变电站中的通风设计也十分关键，优良的通风条件也能够较好地发挥降低噪音的功能，还应确保智能变电站内的风能够较好地流动出去，只有这样才能明显降低智能变电站中声波的形成量。从这里我们可以得知，合理设计智能变电站中的通风设施，可有效减少站内噪音。在设计智能变电站中的电磁辐射的时候，由于变电站所除数的电压普遍过高，这就使得电能在传输的时候就极易出现各种各样的电磁辐射，智能变电站中虽然主要为交流电，其形成的电磁辐射不会对人体产生过大危害，但是其中涵盖的电磁粒子可能对环境带来巨大消极影响。在这种情况下，要向明显减弱电磁粒子对智能变电站周围环境造成的负面影响，就需要设计人员结合具体情况，恰当设计一定数量的监控电子辐射的仪器，当辐射超过设计范围的时候，监控仪会自动发出报警信号，从而可提醒相关人员采取必要措施对噪音进行控制。另一方面，智能变电站设计人员，还可结合周围环境在一定时间内的变化情况，比如对变电站四周植物的实际生长速度与正常数据做对比，如果生长速度超过正常速度的话，就说明智能变电站周围土壤的土质被辐射后发生了变化。要想有效解决这一问题，就需要智能变电站设计人员在设计中尽可能把建设位置选择在荒地或对环境影响较小的位置，这就可明显减弱电磁辐射给周围环境造成不利影响。
（四）防水设计中的问题及对策
智能变电站中所使用的各种设备都属于电子产品，具有较高的精密性，尤其是在遇水的情况下极易出现性能下降、短路等故障问题，甚至可以在遇水后直接被严重损坏。然而，传统的变电站设计中，片面重视各种设备运行性能的优化，而忽略了对防水的设计，这就极易出现运行安全故障，对这一情况，设计人员在对智能变电站进行设计的过程中，应重视防水设计的价值与必要性，在材料选择的时候，应优先选用具有良好防水效果的材料，并且还应具有较高的抗高温、抗腐蚀等性能。尤其是应选用先进的抗腐蚀性及防水性材料，而各种材料的粘合性还应符合相关标准。只有这样，才能有效预防建成之后可能出现的腐蚀与漏水问题，才能确保不会发生脱落情况。另一方面，在变电设备相互连接的位置，还应做回水沿设计，假如设备的材质为金属，还应做防生锈设计，均匀地在设备表明涂抹一层防水防腐涂料。只有这样，才能使得智能变电站的使用寿命有明显延长。总之，智能变电站是智能电网运行的关键内容，只有确保其设计方案与方法具有较高的科学性、合理性，才能为其各种优势作用的发挥奠定基础。因此，我们应明确当前智能变电站设计方面存在的一些问题，并给予有效应对，才能从根本上为智能变电站的稳定、健康运行提供保障，才能为周围居民提供更为优质的电能服务，最终推动电力企业的可持续发展。
参考文献：
[1]何连兵,杨凌曦,周伟,彭海燕.宜昌地区智能变电站建设[J/OL].农村电气化,2016(09)
[2]笃峻,叶翔,王长瑞,周奕帆,王涛,田宇.智能变电站设计配置一体化功能规范研究及工具开发[J].电力系统自动化,2014（38）
作者:官玮瑜 单位:国网福建龙岩供电公司
