探索数字化变电站的 5 大优势
它们与传统变电站有何不同？数字变电站使用传感器和实时数据来支持远程监测和控制，实现数字通信并促进建设高效、盈利的供电系统。
我们认为，数字变电站为公用事业带来以下五个最有价值的益处。
1.部署成本较低
与传统变电站相比，数字化变电站在成本和安装时间方面部署效率更高。为什么？因为它们大大减少了对铜缆的依赖。
通常，变电站依靠数英里（或数公里）的铜缆加上数千个终端来支持控制系统和点对点通信，例如断路器、电流互感器、电压互感器和保护继电器。
变电站的发展受到日益加快的数字化进程的推动，这主要得益于 IEC 61850 的广泛采用。这一进步不仅涉及站级总线的使用，还涉及过程总线的集成。过程总线需要在开关站安装数字设备，例如合并单元和过程接口单元。这些设备将重要数据传输到位于控制室的智能电子设备（IED）。通过基于高速光纤的以太网网络实现数据的传输。
因此，数字化变电站主要依靠光纤连接来支持输配电系统的数字化。这简化了变电站基础设施设计并大大减少了所需的铜缆数量。例如，在中小型变电站中，我们估计可以减少近 30 公里（超过 18 英里）的铜线，而仅用 1.5 公里（不到一英里）的光纤代替。
2.它们’管理起来更安全
数字变电站显著提高了安全性，减轻了传统变电站中普遍存在的电气危害。
在传统变电站中，使用铜线将信号从开关站传输到控制室会带来潜在的安全风险—尤其是在连接电流和电压互感器时。每根铜线都存在触电的可能性。
在数字化变电站中，电流和电压互感器被 LPIT（低功率仪器互感器）取代，从而提高了安全性和可靠性。与传统变压器不同，LPIT 没有电信号输出；相反，它们将测量的电流和电压传输到全数字电能表。
数字化变电站的显著优势之一是消除了高压设备与保护和控制系统之间的电气连接。电气连接点的减少最大限度地降低了工人接触电流的风险。通过降低潜在风险，数字化变电站有助于降低与危险工作环境相关的劳动力成本。
3.它们帮助将变电站控制室改造成微型数据中心
变电站控制室将成为微型数据中心，其中包含自己的计算机、存储、网络、电源、冷却和其他基础设施，以应对特定的工作负载。数字化变电站正是这一转变的推动者。
微型数据中心可以帮助公用事业公司降低成本并快速扩大或缩小规模。通过将边缘计算引入现实世界并更接近数据源，这将使控制室支持更快的部署和更低的延迟。
4.它们支持更简单的维护
变电站控制室内的继电器、保护和控制面板等设备的典型使用寿命为 10 至 15 年。之后，’就该升级设备了。数字化变电站使设备升级和更换更快、更容易—，并实现远程管理。停机时间大大减少，维护人员的风险也大大降低。
减少硬连接到网络中的设备，维护文档实现数字化，易于访问。
数字变电站的简单和开放式架构也使未来的扩展更容易、更快、更经济。
5.它们提供实时数据访问
数字化变电站为公用事业公司提供了捕获、利用和传输准确实时数据的能力，而传统变电站对此类信息的访问则受到限制。这些实时数据使公用事业公司能够有效地监控和控制电网稳定性并对电网状况做出及时反应。
这支持在本地和控制中心级别实现更好的可视化，从而提高系统意识和增强弹性。它还使公用事业公司能够更深入地访问其数字化系统，并能够灵活地将其数据标准化为基于 IEC 61850’的变电站配置语言 (SCL) 的通用数据模型。
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关于作者
Guilhermme Lisboa 是一名电气工程师，在巴西出生和长大。 他于 2007 年获得 UFPR 电气工程学士学位，目前正在该大学攻读硕士学位。 作为系统集成商，他已在保护和控制系统领域工作了 15 年，从解决方案设计到输配电设施以及其他大型工业和地铁系统的调试。 他于 2022 年加入 Belden 担任数字自动化顾问，专注于能源领域。