變電站智能化應用技術的相關對策分析

王記偉 黃俊臣

（河南豫電電力建設監理有限公司，河南 鄭州450051）

1 智能化變電站概述

智能變電站是以數字化為基礎，以先進技術為支撐，采用可靠的、集成的、環保的智能設施，通過全站信息共享標準化、通信網絡化等基本要求，再結合智能電網的需求，開發相應的數據采集軟件，以實現全自動的檢測、控制、保護電網等基本功能，同時也具備智能調節、協同互動等功能，提供在線分析決策等高級功能的變電站。

智能變電站主要分為智能高壓設備和變電站統一信息平臺兩部分，前者一般由智能變電壓、智能高壓開關設施、電子式互感器等單元組成，智能變壓器通過光纖連接控制系統，根據不同的運行方式，自動發出是否調節的指令，并發出預警提供狀態參數，以供人工決策，在一定程度上降低了風險、減少成本，提高了變電站的安全性。后者主要表現為管理系統獲得信息統一化的系統橫向共享和對上層應用透明化的縱向共享。

根據智能化變電站的技術特點，智能變電站系統大致可以分為過程層、間隔層、站控層三個層次。過程層是由一次設備和智能組件構成，主要執行變電站電能分配傳輸、測量、控制、保護等相關功能；間隔層是一個與遠方輸出或輸入、智能傳感的繼電保護、測控裝置的二次設備。站控層功能高度集中化，主要是自動化系統，完成對全站的實時監控和測量并采集數據的工作。

2 智能變電站的優點

隨著科技的不斷發展，智能變電站的技術也有了較大的提高，在智能化電網中占有重要地位，緊密地連接了全網，加強了各個環節的連接，達到了準確防預和經濟控制的目的，減少了突發狀況帶來的經濟損失。因此，智能變電站對經濟生活起到了重要的作用。根據其技術特性，職能變電站有以下優點：

2.1 低碳環保

在智能變電站中光纖電纜取代了傳統的電纜連接，大大地提高了檢測速度和控制的靈敏度。在電子設備中采用了高集成度低耗能的電子元件，電子式互感器取代傳統的充油式互感器，減少了能源的浪費，降低了運營成本。同時還降低了電磁輻射的污染，提高了環境質量，實現了變電站智能化與保護環境雙贏的目的。

2.2 可靠安全

智能變電站具有良好的交互性，在實現信息采集和分析的功能后可以將網內更復雜、更高級的系統之間進行很好的協同互動，這種互動確保了智能電網的安全穩定的運行。另一方面，在滿足電網需求上也要求變電站內部的設施具有高度的可靠性，在發現問題后及時處理，使變電站一直處于最佳的運行狀態。

3 智能變電站的發展前景

國家電網“十二五”規劃指出：在“十二五”前期，新建智能變電站要保持較快的增長，“十二五”后期，智能變電站改造比例要得到明顯的提升。據《中國智能變電站行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》顯示，智能變電站已達到3 600座，后期依據國家的政策支持，會進一步快速發展，以滿足新形勢下的智能時代，發展前景廣闊。

4 智能化變電站的技術原則

智能化變電站是數字技術的一種應用，而數字化都需要制定統一的技術標準，以保證變電站運行中系統的統一性。因此，智能變電站也需要遵循一定的技術原則：首先，對智能設備不僅要求具有數字信息化、功能集中化、結構體系化、狀態可觀化等特點，而且還要滿足容易擴展、改造、升級維護的全方位要求；其次，智能變電站的設計需要按照GL/T 1092三道線的要求，滿足DL/T 755三級安全穩定標準以及GB/T 14285幾點白虎選擇性、靈敏性、安全可靠性的要求；最后，智能變電站的通信網絡系統還應當符合DL/T 860標準［1］。

只有在上述的技術原則指導下建設智能變電站，才能使得整個電網系統標準統一，不至于在運行中發生混亂而引起重大事故，這也是安全、高效的保證。

5 智能化變電站的應用

近幾年，我國智能化變電站快速發展，建立起了設備、技術以及各種信息化標準體系，基本滿足了現階段智能電網建設及對舊基站的改造，促進了變電站智能化、電網智能化的發展。但是在應用中應當在技術原則的指導下，遵循一定的建設原則來進行。

5.1 構建智能化變電站信息標準

建立一套完善系統的信息標準，不僅能為智能變電站提供可靠的數字技術保障，也能有效地促進智能化在變電站的應用。通過對信息標準的制定，提高了整個系統的準確性。這就要求我們對變電站整體設計、建設，使一次設備智能化，二次設備網絡化，充分體現數字化的理念［2］。

5.2 注重一次、二次設備中技術建設

在智能變電站建設中，一次設備的智能化主要表現為電子式互感器和智能斷電路的應用，能有效地節約變電站的用地，并解決了電磁式CT飽和問題，同時對一次設備的建設利用網絡代替二代電纜，能解決交直流串問題，也能實現對主變狀態的持續監測；二次設備主要體現在系統結構的三層兩網，即基于IEC61850標準的站控層和間隔層相互協動，實現共享數據，而過程層則以安全性、穩定性為首要原則進行設計建設。

5.3 引入分布式電源

分布式電源的應用，不僅能幫助提高整個電網的運行效率，也能夠增強整個電網系統的靈活程度，同時也改變了原來的單項潮流網，轉化為多源型網絡。接入分布式電源提高了智能變電站繼電保護的安全可靠性。

5.4 智能變電站中軟件構成技術和硬件集成技術的應用

智能變電站中的軟硬件技術相互協作、相輔相成。隨著智能電網技術的不斷發展、進步，軟硬件技術也得到了很大的提高。電網硬件系統中描述語言的硬件使智能變電站有了集成自動等特征，將一些相異的問題模塊化，反映到變電站設備上，再由軟件控制，實現硬件的應用，進而保證了信息的準確、可靠性，也解決了信息在傳遞過程中失真的關鍵問題。

5.5 采集數據技術

在智能化電網、智能化變電站的建設中，都是以數據、信息為中心，以保證系統的正常運行。實現數據采集智能化，保障了變電站的高效工作，能有效地促進數據流動和數據的有效整合，為實時控制提供依據。

6 結語

未來必將是5G網絡的時代，也是物聯網的時代，這又為智能變電站的技術更新發展提供了契機，我國應該抓住機遇，加快智能電網建設的步伐，為未來的智能時代做好基礎，同時，也應認識到，要完全實現變電站智能化，就需要對整個電網系統有深刻的認識與分析。因此，這將是一個長期的、曲折的工程，應當做好打持久戰的心理準備。

［1］江舞山.試析變電站智能化應用技術的相關對策［J］.無線互聯科技，2013（12）：141.

［2］梁穗生.變電站智能化應用技術的相關對策［J］.中國新科技新產品，2014（5下）：1.