淺析智能變電站關鍵技術及構建方式

摘 要：本文首先對智能化變電站進行了分析，然后分分析了其的關鍵技術，接著指出了其的構建方式，為智能化變電站的構建提供參考依據。

關鍵詞：智能變電站；關鍵技術；構件方式

中圖分類號：TM76 文獻表示碼：A

如今電網和客戶以及電力市場之間的關系越來越緊密。隨著電力用戶對電能質量要求的提高傳統的電網已經無法滿足現代的要求。為了滿足電網處于高效、穩定、安全、可靠以及環保等狀態中以滿足用戶和電力系統的需求，必須要建設智能電網。而智能變電站作為電網中的重要節點擔負著很多重要的任務，比如變電設備狀態和電網運行信息和設計的采集以及發布等。智能變電站在整個智能電網中的位置是極為重要的，因此有必要對其的關鍵技術進行分析研究。

1 關于智能變電站

1.1智能變電站的概念

智能變電站是通過先進、集成、環保、可靠以及低碳的設備共同組成，其基本要求為信息共享標準化、通信平臺網絡化以及全站信息數字化，具有的基本功能為自動實現信息的采集、控制、測量、計量、保護以及監測等，同時具有可以根據需要來支持電網的實時自動控制、在線分析決策、智能調節以及協同互動等功能的變電站。其為智能電網的的高效穩定運行提供了可靠的保證。

1.2智能變電站的特征

1.2.1可靠性高

智能變電站具有可靠性高的特點作為其在智能電網中最基本的要求。這就要求變電站內的設備和其自身都要具有較高的可靠性，同時變電站必須具有自己診斷和自治能力，要能提前對設備的故障進行預防，如果設備出現故障要能及時做出反應以便于快速得到處理最終將故障造成的算是降到最低。

1.2.2高集成性

智能變電站集現代通信網絡技術、計算機技術、控制技術、傳感測量技術以及電力電子技術等先進技術于一身，并和變電站原有技術融合在一起，同時實現了微網和虛擬電廠技術的兼容，并實現了變電站設計采集模式的簡化，進而為智能電網提供了信息支持。

1.2.3交互性

智能變電站給智能電網提供的信息必須具有安全、可靠、實時以及準確性。為了更好的滿足智能電網運行和控制要求，智能變電站所采集的各種信息具有站內共享性的同時還要和電網內的高級應用系統的一些對象之間實現互動，進而為各級電網的可靠運行提供相關的信息。

1.2.4低碳環保

在智能變電站中，傳統的電纜接線被光纖所替代，在各種電子設備中廣泛應用了各種集成度高度而且功耗小的電子元件，同時傳統的充油式互感器也被電子式互感器所替代。無論是設備還是接線方式的更新，都在很大程度上降低了能源消耗，節約了成本，同時有效減少了變電站內的電磁污染以及輻射和造成等干擾，對其環境的改善起到了很大的作用，同時實現了變電站性能的優化，使其更加符合環保的要求。

2 智能變電站的關鍵技術

和傳統的變電站相比，智能變電站可以在站內自動化系統中融入現代科學技術，通過對站內各種實時信息的獲取和共享實現了站內各種功能的集成、靈活分布以及重構。隨著很多先進技術在智能變電站中的應用使得變電站的傳統架構得到了改變，同時加強了變電站和電網其它設備之間的交互和共享，真正做到了分層分布控制管理，實現了站內資源的優化配置，有效提高了變電站運行的穩定性和可靠性。當前的變電站技術和智能變電站的要求之間還存在一定的差距，尤其是各種技術之間的壁壘給智能變電站關鍵技術的發展帶來了嚴重的影響。基于此種情況，必須要打破專業限制，促進關鍵技術的發展，以實現智能變電站發展的要求。

2.1硬件集成技術

現代電子學的發展出現了硬件描述語言，其使得使得智能變電站的硬件設計顯示出了高度自動化和集成化的特征。正是因為具有這些優越性才使得智能變電站的硬件設計從本質上實現了模塊化設計，可以在智能設備內部實現某些固定邏輯處理過程的固化，通過硬件來實現原來某些軟件的功能。該種設計不但可以確保邏輯處理具有靠性、實時性和準確性，有效解決了信息傳輸過程中的瓶頸恩特，而且在很大程度上節約了硬件資源成本，實現了設備集成度的提高。同時模塊化的設計對于智能變電站中設備的維修和好更新也提供了很多方便。隨著硬件集成技術咋智能變電站中的應用對傳統的變電站硬件設計理念來說是巨大的沖擊，也標志著變電站硬件設計邁開了嶄新的一步。

2.2軟件的構件技術

智能變電站各種功能的實現是離不開軟件構件技術應用的。軟件構件技術作為彈性、靈活軟件系統能夠得以實現的重要條件，同時也作為嵌入式系統軟件設計實現動能集成的重要方法之一。良好的軟件結構體系作為軟件構件技術廣泛應用的基礎。因此在智能變電站中想要集成、靈活配置和重構各種高級功能，必須要解決好軟件技術方面的問題。目前軟件構件技術在智能變電站中的應用主要體現在多代理技術以及嵌入式軟件系統設計等相關技術中。隨著軟件構件技術在智能變電站中的應用可以有效減少功能軟件在集成和開發中的重復工作，使其軟件的靈活度和效率得到有效提高，同時縮短了開放周期降低了成本。同時可以加強系統功能之間的交互性，總之就是提高了系統的可靠性以及自愈性。正是尤其軟件構件技術在智能變電中的應用具有如此之多的優越性，由此可見其作為智能變電站的關鍵技術之一。

2.3信息的存儲、融合以及分布式電源的保護技術

智能變電站數字信息平臺的構建是實現信息集中管理的需要，對信息的集中和儲存管理可以集成、調用、轉換并冗余信息模型，同時可以為電網之間的互動提供信息和技術支撐。在智能變電站中，對各種信息的利用設定了統一的融合標準，這樣方便了電網之間的交流。通過分布式電源的使用可以有效提高電網運行效率和安全性，這時對其保護的難度也隨之增加。從當前分布式電源保護的設計中看以看出，其保護的難點是對并網的控制，如果并網將會對主網架的供電格局進行改變，進而會增加系統的不穩定因素，針對這個問題，看以采用重合閘控制和自動同期控制相結合的方式來實現對分布式電源的保護。

3 智能變電站的構建

3.1架構體系的構建

為了滿足智能變電站的功能要求，其體系構架必須完善緊湊，將軟件構件技術應用于內部系統中以使得智能變電站的各種功能可以根據實際需要進行靈活的調配。在控制系統中充分運用硬件組件、集成技術以及軟件固件技術，進而使得所構建的功能體現更加安全靈活。通過實踐可以表明，該架構體系使得智能變電站的信息化和自動化程度得到有效提高，使得智能變電站和電網之間的通信更加簡單方便，使得系統的維護配置更加簡單，同時還節約了成本。

3.2智能設備的設計和應用

智能設備是針對智能變電站系統需要而提出的，其作為智能變電站中的設備。智能設備不存在設備的劃分，可以集成傳統設備的功能，還可以通過實時狀態監測、可靠的評價以及壽命預測來對各種智能設備的運行狀態進行判斷，同時可以對判斷的結果進行識別，如果存在故障可以進行在線維修。隨著智能設備在智能變電站中的應用可以實現對設備運行狀態的實時監視評估，進而為調動系統進行合理調度提供了可靠的依據；對設備的故障的判斷可以為檢修提供參考依據。其可以降低變電站運行管理的成本，提高電力系統運行的安全性、可靠性以及經濟性。因此為了確保智能電網的安全可靠運行，智能變電站的構建是離不開智能設備的。

3.3繼電保護和信息安全

考慮到傳統繼電保護存在的不足，在構建智能變電站中應該使用開放式保護控制的策略，因為其無需提前固定，是隨著電網運行參數的變化在遵循一定的原則的情況下實現保護控制策略的動態調整進而滿足智能電網安全運行的要求。在構建智能變電站時，所使用的設備和系統控制技術都是網絡化的，這時想要確保電網的安全運行的關鍵因素就是信息數據傳輸的安全性。基于此種情況，為了確保電網的安全運行，應該構建一個信息安全評估系統，其的核心為策略，技術手段為防護、監測、響應以及恢復，進而保證智能變電站信息資源的完整、可靠以及保密。可以通過防火墻和殺毒軟件的安裝來預防來自網內網外的攻擊和非法竊取等，根據實際情況，在必要的時候可以設置加密或者是訪問權限進而咋最大程度上保證智能變電站所有信息的安全。

結語

綜上所述，智能變電站在智能電網中的作用是非常重要的。從當前的情況來看，我國智能變電站的構建還在起步階段，真正建立高效有序的集成信息平臺還需要不斷努力，在智能變電站的構建中對一些關鍵技術的使用還不夠充分，因此想要真正實現智能變電站的構建任務是非常艱巨的。還需要相關部門的配合和大家一起努力。

參考文獻

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