智能变电站及技术特点分析

钱正佳

江苏金智科技股份有限公司

智能变电站能实现了先进可靠和集成环保的智能设备，从而实现了全站的信息数字化以及信息通信的平台以及信息的共享发展的标准化的基本设计和要求。从而建立了信息的采集和控制保护等计量的标准和基本的功能体系，同时还能根据具体的需要建立持续的电网控制以及智能调节和分析决策等具有扩展功能的变电站。

1 智能变电站的内涵及系统结构

1.1 内涵

从技术层面上来讲，智能变电站以数字化变电站的技术体系为其发展基础，同时具有自动化、信息化、互动化等特点。信息化是通过数字形式对电网的对象、构造、特性和变电站的动态数据进行清晰表达，实现各种数据的高效采集和运输自动化主要通过高效的信息采集和传播技术，保证智能电网的自动运行、控制的顺利实现。自动化主要依靠先进、高效的信息采集和运输技术，保证智能电网内各系统的自动运行。互动化则是通过信息的交换以及沟通，实现电力系统内部环节的协调发展与组织。

1.2 系统结构

智能变电站系统由站控层、间隔层以及设备层三部分组成，通过光缆实现三者间的联系。

1.2.1 站控层。站控层的功能大致等同于计算机监控系统的站控层，主要通过间隔层与光纤来进行通信。该层由人机设备、站级计算机、路由器、服务器等设备组成。在站控层，变电站的远程控制、变电站实时情况的监测、操作闭锁、记录以及自动诊断等功能都是在该层来实现的。

1.2.2 间隔层。间隔层由继电保护设备、监测设备等组成，通过光纤的形式与设备层进行通信。间隔层的母线大都采用分散安装的形式，为了保护间隔层，我们通常会严格按照间隔来装设双重化的母线，并通过母线和光纤来保护中心单元的连接。

1.2.3 设备层。设备层主要由智能化的一次设备组成，主要包括断路器、隔离开关、接地开关、罗果夫斯基TA、复合传感器、分压型VD以及信息处理接口等。在众多的智能设备中，罗果夫斯基TA、分压型VD与复合传感器技术的应用是设备层智能化的关键。

2智能变电站技术特点

2.1 智能变电站的分层体系结构

智能变电站系统分为过程层、间隔层、站控层三个层次体系。过程层包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端，促进了变电站的电能分配、变换、传输及其测量、控制、保护、计量、状态监测等相关功能的实现。根据国网相关导则、规范的要求，保护应直接采样，对于单间隔的保护应直接跳闸，涉及多间隔的保护宜直接跳闸。智能组件是灵活配置的物理设备，可包含测量单元、控制单元、保护单元、计量单元、状态监测单元中的一个或几个。间隔层设备一般指继电保护装置、测控装置、故障录波等二次设备，由此实现了间隔数据的使用以及相关设备功能的实现。也就是建立了与远方输入/输出、智能传感器和控制器等设备的通信体系。智能变电站的站控层包含自动化系统、站域控制系统、通信系统、对时系统等子系统，实现对变电站中的信息数据测量和控制，实现了数据的采集和监控、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。

2.2 智能一次设备

高压设备是电网的基本单元，高压设备智能化是智能电网的重要组成部分，也是区别传统电网的主要标志之一。利用传感器对关键设备的运行状况进行实时监控、进而实现电网设备可观测、可控制和自动化是智能设备的核心任务和目标。《高压开关设备智能化技术条件》、《油浸式电力变压器智能化技术条件》对一次设备智能化做了相关规定。在满足相关标准要求的情况下，可进行功能一体化设计，包括以下三个方面：智能一次设备将传感器或/和执行器与高压设备或其部件进行一体化设计，以达到特定的监测或/和控制目的；智能变电站中的一次设备将互感器与变压器、断路器等高压设备进行一体化设计，以减少变电站占地面积；智能变电站中的一次设备还能在智能组件中，将相关测量、控制、计量、监测、保护进行一体化融合设计，实现智能变电站中的一、二次设备的融合。

2.3 智能设备与顺序控制

智能变电站在相应设备实现智能化、科学化的高压设备操作过程中，宜采用顺序控制的方式，从而能有效满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求；同时还可接收执行监控中心、调度中心和当地后台系统发出的控制指令，建立了监控中心和调节中心的信息沟通模式，并经安全校核正确后自动完成符合相关运行方式变化要求的设备控制，从而能使智能化变电站自动生成不同形式的的主接线以及不同的运行方式状态下的的典型操作票；建立自动投退保护软压板；当设备出现紧急缺陷时，具备急停功能。

2.4 智能变电站应实现的拓展功能

智能变电站应实现的高级应用功能包括：设备状态监测、基于多信息融合技术的综合故障诊断、防误功能扩展应用、智能告警及事故信息综合分析决策、智能操作票系统等。智能变电站设备首先应实现广泛的在线监测体系功能的构建，从而建立更为稳定可行的设备运行的状态。智能变电站的发展中，可通过对电网运行状态进行有效的数据获取、各种智能电子装置的故障和动作信息及信号同路状态等的搜集和数据的获取建立了较为完善的信息监测体系。从而能建立具有全面发展和经济效益并行的监测管理体系。

结束语

智能电网发展的关键基础是智能变电站，也是电力系统能够良好发展的关键环节，并且是变电站最具前景的发展方向。因而不断的完善以及加快智能化的步伐，变电站的质量和速度才能不断的提高，这样才能保障人们日常生活和生产对电力的要求，电力系统能够提供出更完善的服务质量，提升其社会和经济效益。由于我国仍处于智能变电站的发展阶段，有很多不稳定因素需要面对和解决。因而不断的加大智能化技术的发展和研究，不断地采用先进的技术，才能提升变电站的智能化水平。

[1]徐磊.智能化变电站的技术特点与网络架构[J].产业与科技论坛，2011(22).

[2]陈俊夫，李勇泉，陈慧婷.智能变电站通讯技术的特点[J].科技与生活，2012(18).