自动化系统关键技术在智能变电站的应用

陆伟++于国宾

摘 要 随着电力系统内技术的发展，智能变电站在城市中的应用程度正在不断提升，应用范围也在不断扩大。智能变电站的优点在信息化、数字化以及操作便捷化、安全性能方面比较突出，目前智能变电站中重要的自动化系统关键技术有四网传输技术、电子互感器应用技术、通信始终同步技术以及动态组播技術等。本文从这些技术中的几个方面出发，探讨智能变电站中自动化系统关键技术如何在应用中发挥最大的效果。

【关键词】自动化系统关键技术 智能变电站 数字电网 技术应用

在建设智能电网的要求下，智能变电站在电力基建当中越来越普及，一般来说智能变电站基于IEC61850的标准进行智能设备的安装与设计。关系到智能变电站正常运转的重要系统是智能变电站的自动化系统，所以这一系统中的关键技术应用直接影响到了智能变电站的运转效率。

1 智能变电站自动化系统的标准构成

一般的智能变电站系统以无人值班变电站作为设计目标，使用开放式的分层分布系统，一般自动化系统可以分成过程层、间隔层和站控层三个层面，以光纤为载体使用IEC61850-9-2的传输协议进行网络传输，过程层主要由智能组件构成，间隔层里面有着各种测控装置于保护装置，站控层属于智能变电站的核心控制部分，比如通信装置、员工监控中心、站域控制等。变电站内的110kV智能组件和10kv智能组件没有多大的关联以确保安全性，并且变电站内有网络故障记录的设定，记录下各种故障信息。智能变电站中配置的站域控制装置与时间同步系统也有相应的标准。

2 智能变电站中自动化系统关键技术应用分析

2.1 四网合一传输技术

四网合一传输技术是智能变电站中新型的信息传输方式。即将传统的GOOSE、MMS、SMV网络和IEEE1599网络相结合，采用光纤连接的方式进行单环网架构的建设，从而在单层网络中实现信息的共网传输。四网合一传输技术的关键在于对智能变电站中的间隔层电子设备的功能进行了优化，并且降低了间隔层电子设备传输所需要的光纤端口数量与交换机的配置数量，从而在整体上减少了系统传输信息的能量消耗，并且降低了建设成本。

2.2 跳合闸的接点检测技术

智能变电站中的接点检测技术是基于合闸预置的技术实现的，通过集成智能组件实现这一效果。在这一技术模块中，跳闸回路是由两个跳闸出口接点和跳闸控制的监视电路构成的，通过这一结构和控制电源以及断路器的联结，在断路器进行合闸预置操作的时候可以及时对两个接点都进行相关的房做检测，从而实现对电路问题的及时诊断以及防止相关的误操作，是智能化电路与传统继电保护技术的完美结合，而且这一技术的出现还完美地解决了电器二次回路状态检修的相关问题，是智能变电站技术的大跨越。

2.3 电子互感器技术应用

在智能变电站的相关系统技术中，电子互感器一般有着不同的原理设计，比如电子互感器的合并单元和远端模块就是采用独立的双套系统进行的相关设计。如采用罗氏原理和传统的电子互感器技术进行不同层次的侧重数据收集，罗氏原理的电压电流互感器侧重于研究智能组件的配合对智能变电站整体保护的影响，二传统的电子互感器则着重于各种只能配件对于主变压器的相关数据影响。电子互感器技术的智能开关技术是数字化较为彻底的部分，比如说通过变压器内部的一些预设的绕组光纤的测温设备进行控制。

2.4 时间同步系统的相关技术

在智能变电站的运行当中，时间同步有着很重要的地位。由于智能变电站一般采用电子式的互感器，所以当智能变电站当中的重要部分的时钟不同步的时候，系统会自动产生故障判定，从而将整体系统进行闭锁处理。通过智能变电站的技术分析可得，一般合并单元失去同步的原因是系统中的为行驶中同步装置的时间输出部分出现了故障。所以时间同步系统的相关设计应该从卫星时钟源的输出部分出发，使得时间信号在智能变电站系统内能够顺利接收和传输。一般来说，通信同步系统需要对卫星时钟源信号进行主动捕捉，在没有捕捉到的时候采用自带的RTC系统提供秒脉冲，当卫星时钟源信号被捕捉到的时候，则优先采用卫星时钟源信号，当接收信号或者信号传输出现相关问题的时候，要进入相关的“平稳调整”模式进行过度，在这一调整过程中要把调整时间精确到微秒级，并且采用双卫星时钟源的方式作为突发情况下的备份，设定时钟源的优先级以统一相关的时间设置部分。

3 结语

智能变电站的自动化系统关键技术可以算是自动变电站的核心技术，本文从技术的几个方面出发，对信息传输技术、数据安全技术、时间同步技术和跳合闸接点检测技术等进行了简单的应用介绍。但是，智能变电站的设计和维护人员在实际工作当中一定要以当前的变电站实际预算和技术能力出发，积极采用新技术，引进相关的技术人才，对传统的变电站管理与维护模式有所突破，从而实现智能变电站在新技术模式下的良好运营。

参考文献

[1]司为国.智能变电站若干关键技术研究与工程应用[D].上海：上海大学，2010.

[2]许伟国.110kV智能变电站自动化系统关键技术应用研究[J].供用电，2011（05）：40-45.

[3]赵永生，桑仲庆，刘海峰，欧阳帆.金南智能变电站自动化系统关键技术和问题分析[J].湖南电力，2011（05）：4-7.

作者单位

南京南瑞继保电气有限公司 江苏省南京市 210000