智能變電站的技術支持探討

高濱

摘 要：智能電網是國家電力的發展方向，而智能變電站是智能電網構架重要組成部分，是電力系統的未來發展趨勢。文章闡述了智能變電站的特點，分析探討了智能變電站的技術支持體系。

關鍵詞：智能變電站；智能電網；技術支持

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）32-0074-02

智能電網是以先進的廣域測量技術、數字信息化、網絡通訊、自動化控制等技術應用而形成的新型電網。智能變電站是傳統數字化變電站的提升和發展，也是現今我國電力系統改革的重點項目。隨著智能電網建設逐日發展，智能電網很大程度改變傳統了電網的形態，從智能電網系統結構看，智能變電站是智能電網中調配和輸送電能重要電力設施、是智能電網控制及運行的命脈節點，對智能電網發電、配電、輸電、變電、用電和調度各環節的重要作用，這對適用于智能變電站提出新技術要求。

1 智能化變電站與傳統變電站的特點

1.1 傳統變電站的特點

傳統變電站電力設備占地面積較大，站內系統多套孤立且復雜，設備耗資大，二次設備之間依靠大量電纜和導線連接，一、二次設備安裝及調試工作量大，操控、檢測、保護等還都采用電磁型和微機型的設備。目前35 kV及以上變電站都在逐步完善綜自改造。總之，系統綜合自動化程度還不高，缺陷處理及維護率較高。后臺監控系統各廠家通訊規約不統一、缺乏標準規范化，數據信息采集、傳輸響應慢、負載能力弱、信息傳送易堵塞等缺陷，保護、測量、計量、調控等系統設備相互獨立，二次保護及監控等設備功能因邏輯、原理、計算方法、信息處理功能不強等因素而造成實際運行工況監控不準確、甚至誤判誤發信號。

1.2 智能變電站的特點

智能變電站主要是以先進、可靠、綜合自動化一體的智能設備組建而成。其智能設備精簡、占地空間小。在技術上體現自動化、互動化、可視化、數字信息化等。管理系統體現全站集成化、網絡通訊、數字信息共享等規約標準一體化。并可根據電網運行需要實施智能調控、在線分析。實現與相鄰變電站、電網調度有機配合與互動，高效、可靠維護電網安全穩定運行。

2 智能化變電站現狀

目前，智能化變電站還不多，正處與推廣階段，智能化變電站與常規變電站相比，占地空間有一定的減小，設備功能強大、技術優勢明顯，具有較好的經濟發展前景，在運行中實現了設備監控操作可視化，通過智能告警、智能防誤等高級功能的應用，提高了效率，減少了檢修停電和故障停電時間，便于運行和維護。但現階段智能化變電站仍然存在諸多問題：主要是缺乏相關技術支持體系、智能應用體系、建設標準、規范等，過程層/間隔層設備接口不規范，一、二次設備匹配難，還沒有形成設備規模化生產等，沒有形成更多的智能應用，缺乏檢驗、試驗評估體系，都是要實現智能化較為突出的問。總之，智能化的發展主要還是局限于自動化系統本身提高，現在智能化變電站總體上講處于試驗發展階段。

3 智能化變電站的技術支持

變電站智能化基本技術特點指：信息化、自動化、互動化。信息化是依靠光纖通訊和光電傳感設備來實現電力系統各環節聯系的最捷徑通道；自動化是體現智能變電站發展水平基本指標；應用高效信息采集整合傳輸技術，來提高變電站自動控制運行和管理水平；互動化是電力系統各環節內在信息溝通和實時信息交換，使電力系統各環節協調配合，促進電網經濟、安全穩定運行。

3.1 智能化變電站技術體系

智能變電站技術體系包含：技術支撐體系、基礎體系、智能應用體系以及行業標準化體系。技術支撐體系是指先進的通訊信息、數字化、自動化應用技術，是變電站實現智能化更本；基礎體系是指變電站內電力設備實物載體，是實現智能變電站的基礎設施；智能應用體系是指信息互動、具有思維意向功能，是智能設備的核心；標準化規范體系是指模型、設備配套、信息、接口、建模等指標應統一標準規化；標準規范化是實現智能變電站保障。

3.2 變電站一、二次設備智能化集成技術

一次設備主要有變壓器、斷路器、互感器、無功補償設備、輸配電線路及其輔助配套設備，使其這些設備的控制、保護、監測、運行工況等與相關二次設備集成智能化。從而完善對電網運行的控制、保護、診斷等功能，具有系統標準（規范）化的信息接口，并根據不同功能智能體有機配合，提升電網的運行水平。

3.3 智能化變電站統一信息建模技術

面對變電站系統復雜、信息量大等特點，智能變電站構建了統一信息平臺的監控系統，應用廣域信息整合技術，實現智能變電站及電站周邊全景監控，對變電站各環節區域信息采集實時同步，統一模型、接口、標準（規范）等及相關技術，實現電網各環節信息傳輸與互動，促進電網協調穩定運行。

3.4 智能化變電站各系統設備模型構建技術

在研究變電站自動化系統中，智能設備研究基于自動化、信息化、數字化、可視化、自動建模技術；智能裝置在電網運行方式發生變化時自適應、校驗檢測系統能夠自動完善模型功能；自動化系統對智能裝置各環節模型進行檢查、測試的交互技術；智能變電站中測控保護裝置在線運行各種工況下其功能自動重構，在線自動完善智能裝置功能如保護定值整定（修改）、配置優化、故障內型識別、故障分析并提出報告、保護投退、參數計算等和模型自適應技術。

3.5 智能化變電站廣域協同控制及保護技術

基于變電站統一保護控制數據信息平臺，應用廣域協同控制保護原理、不同運行方式下參數快速精確測量、自適應、實時同步、電能量計算、統一建模及交換等技術，相鄰廠（站）、調度互動溝通系統，智能多代理系統、智能設備標準規范等。

4 結 語

目前，智能化變電站還不多，正處在推廣階段，智能化變電站與常規變電站相比，占地空間有一定的減小，設備功能強大、技術優勢明顯，具有較好的經濟發展前景，在運行中實現了設備監控操作可視化，通過智能告警、智能防誤等高級功能的應用，提高了效率，減少了檢修停電和故障停電時間，便于運行和維護。但現階段智能化變電站仍然存在諸多問題：①缺乏完善的相關技術支持體系、智能應用體系、建設標準、規范等，過程層/間隔層設備接口不規范，還沒有形成設備規模化生產等，沒有形成更多的智能應用，缺乏檢驗、試驗評估體系；②一、二次設備方面的材料質量、抗干擾性、匹配性、可靠性和環境兼容性等問題尚未完全解決，同時，對繼電保護提出了新的要求；③試驗設備、試驗方法、試驗標準、試驗人員技能都還是較為薄弱環節。

總之，變電站智能化是個系統化工程，其發展主要還是局限于自動化系統本身提高，現在智能化變電站總體上講處于試驗發展階段，諸多技術問題還需要攻克解決。相信隨著科技進步、科技工作者的不斷努力研發、不斷完善、循序漸進、實現變電站智能化建設快速發展。

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