智能變電站關鍵技術及其構建方式

曾炳坤

摘 ?要：智能變電站具有可靠性強、互動性、低碳環保等眾多優點，已經成為現代以及未來電網發展的主要趨勢。關鍵技術以及構建方式是衡量智能變電站水平的重要標準，文章從智能變電站的特點、關鍵技術以及構建方式進行了分析，希望能夠為變電站管理人員以及相關研究人員提供一定的參考。

關鍵詞：智能變電站;關鍵技術;構建方式

中圖分類號：TM733 ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）35-0012-01

電力在社會生活和生產中發揮著至關重要的作用，隨著經濟的飛速發展，人們對電能的需求量不斷提高，并且對供電質量提出了更高的要求。智能變電站的推廣和應用，能夠顯著提高整個電網運行的安全性、可靠性以及穩定性，在很大程度上滿足人們對電能服務的需求，同時還適應我國低碳環保的發展趨勢，越來越受到社會各界的廣泛關注。因此，文章針對智能變電站關鍵技術及其構建方式的研究具有非常重要的現實意義。

1 ?智能變電站的特點分析

1.1 ?環保性

智能變電站采用電子式互感器、光纖代替傳統的充油式互感器、電纜，既能夠節省資源，又能夠降低對環境造成的污染，對于構建環境友好型以及資源節約型社會具有非常重要的推動作用。

1.2 ?互動性

智能變電站采用統一的數字化信息采集系統，能夠實現智能變電站內部以及整個電網之間的信息交互，為智能電網的安全、可靠運行提供可靠的信息。

1.3 ?可靠性

可靠性是智能變電站的基本要求，其不僅要求智能變電站具有靈敏的自診能力和自愈能力，還要求智能設備具有較強的可靠性，即使設備發生故障，也能夠做好預警和故障處理工作，盡可能將故障損失降低到最小范圍。

2 ?智能變電站關鍵技術分析

2.1 ?在線監測技術

智能變電站是一個龐大、復雜的系統，在線監測技術的應用，能夠對鐵芯電流接地、變壓器油色譜等進行實時在線監控，現階段的在線監測技術逐漸成熟，監測結果比較準確。但是，智能變電站中存在大量通訊設備、電子設備，會產生較強的電磁干擾，對監測結果的準確性產生不良影響，因此在線監測技術尚處在試點應用階段。

2.2 ?電子互感器技術

電子互感器技術是現代智能變電站的關鍵技術之一，我國第一批七個智能變電站試點工程中都采用了電子式互感器，例如光纖式互感器、分壓式互感器等，在試點應用過程中表現以下問題：光纖式互感器，如果電流較小，會產生較大的噪音;分壓式互感器，其高壓傳感器部分存在若干電路設備，如果沒有外部供電將會停止工作，并且還需要解決電磁兼容問題。對此，研究人員在采用電子互感器技術時，會結合傳統互感器與合并單元采樣，以此提高設備運行的可靠性和穩定性。

2.3 ?信息管理儲存技術

智能變電站的數據采集、儲存以及管理，通過統一的數字化信息平臺完成，為了保證智能變電站數據信息采集的質量，數字化信息平臺需要具故障恢復機制。數字化信息平臺是智能變電站信息管理的中心，信息的采集、集成、轉換、調用以及儲存等，都通過數字化信息平臺完成。高度集成、統一的數字化信息平臺，不僅能夠為信息數據的采集、傳遞、擴展以及共享等提供平臺，還能夠為智能變電站提供良好的經濟性和擴展性。

2.4 ?分布式電源保護控制技術

分布式電源在智能變電站中的應用，能夠顯著提高智能變電站的安全性、效率性以及靈活性，有效改變傳統單向潮流的問題，將傳統單一電源轉變為一個多電源網絡。分布式能源是一個相對獨立的模塊，既能夠在大電網上并網運行，又能夠單獨運行，電壓、無功等對電網穩定性的影響相對較大，為了保證分布式電源能夠零故障運行，應該設置繼電保護系統，該繼電保護系統需要具有快速感知電網故障的能力，以此保證保護的可靠性、靈敏性、快速性以及選擇性。

2.5 ?二次智能設備組網措施

智能變電站設備組網措施應該以三層兩網為依據進行設計，合并單元以及終端智能應該根據間隔下方合理的設置在匯控柜中，對于二次智能設備的保護，通常采用測控一體化設備。把110 kV主變壓器保護和220 V等級保護相結合，采用星型雙網結構交換機。采用直采直跳的方式進行保護，為了及時、準確的反映間隔封閉、設備啟動失靈等信號，應該采用GOOSE網絡傳輸技術。

3 ?智能變電站的構建方式

3.1 ?體系架構構建

智能變電站的體系架構和傳統變電站體系架構相比，智能變電站的體系架構更加復雜、結構更加緊湊、功能更加豐富，更能夠符合變電站未來發展的趨勢。智能變電站復雜、緊湊的架構，使變電站功能集成、信息冗余方式、功能分布、信息采集和傳輸、設備信息交互模式等發生了很大的變化。通過使用硬件集成技術、軟件構件技術等，將智能變電站變成更加可靠、靈活、安全以及穩定的架構體系，同時該種架構體系顯著提高了智能化變電站自動化系統的數字化、信息化以及智能化程度，加強了智能化變電站和整個電網的信息交互。

3.2 ?智能設備的設計

智能設備是智能變電站的重要組成部分，智能設備能夠通過在線狀態監測以及評估技術，對其自身的運行狀態進行檢測，并發現其自身存在的問題，便于變電運維人員采取針對性的措施進行處理，消除故障，同時還能夠高度集成間隔層設備與過程層設備。智能變電站的智能設備包括高壓設備及其相關智能組件，通常以多個高壓設備內嵌或者外置若干智能組件的方式存在，智能組件是一個比較靈活的概念，既可以由多個智能組件完成一項功能，也可以由一個智能組件完成多項功能。通過合理的設計和應用智能設備，能夠實現對所有智能設備的在線監測和評估，既能夠降低事故或者隱患的發生率，還能夠降低智能變電站運行和管理成本，顯著提高智能變電站的運行穩定性。

3.3 ?信息資料安全以及繼電保護

傳統變電站的繼電保護水平相對較低，為了保證智能變電站能夠安全、穩定的運行，應該采用開放式方孔策略，根據智能化電網運營數據的變化，制定一系列的保護措施實現對智能變電站的動態調控。智能變電站的設備、控制技術具有高度集成化、自動化的，為了保證數據信息傳輸的安全性和可靠性，應該創建信息安全評估系統，由信息安全評估系統對智能變電站的所有數據信息進行監控和評估，以此保證信息資料的完整性。

4 ?結 ?語

總而言之，智能變電站具有低碳環保、互動性和集成性強、可靠性高等眾多優點，在未來電網建設和發展中具有廣泛的前景。但是，我國智能變電站起步相對較晚，智能變電站的開發以及建設工作尚處于起步階段，并沒有創建高效、穩定的數字化信息平臺，各種關鍵技術也處在試驗階段，想要實現智能變電站的構建，還有很長的一段路要走。

參考文獻：

[1] 李承武.智能變電站關鍵技術解析及其構建方式探究[J].科技資訊，

2012，（8）.

[2] 吳振勇.智能變電站關鍵技術及其構建方式思考[J].科技創新與應 ? 用，2015，（14）.

[3] 曹楠，李剛，王冬青.智能變電站關鍵技術及其構建方式的探討[J].電 ? 力系統保護與控制，2011，（5）.