智能變電站及技術特點分析

朱 建

（國網江蘇省電力有限公司常州供電公司，江蘇 常州 213200）

0 引 言

改革開放以來，我國的綜合實力得到了很大提升。現代化智能技術、自動化技術的應用，帶動了我國很多行業的發展，尤其是作為國民經濟支柱之一的電力行業。隨著智能化技術在變電站技術中的應用與創新，解決了許多傳統變電站技術與應用中存在的問題，做到了與時俱進，更好地促進了社會的穩定與發展[1]。在城市電網運行中，智能變電站主要負責電力能源的分配與變化等工作，利用現代化的科技技術對電力服務的終端與電壓等問題做到更好的掌握與處理。所以，加強對智能變電站的使用可以促進我國電力行業的穩定發展，也是現代社會生產與生活中的重要組成部分。重視智能變電站的研究與分析，對未來社會的發展具有現實意義。

1 智能變電站的定義

智能變電站的組成設備都具有先進、穩定、環保節能等特點，主要優勢是通過對先進電子設備與先進技術的應用，以智能化的設備與信息網絡平臺為前提，來實現對變電站的實際運行動態情況的全面檢測、評估與控制等。智能變電站系統共包含三個層面。第一，過程層，涉及一次設備與智能控制零件組成的智能設備、合并單元以及智能終端設備等；第二，間隔層，主要涉及繼電保護裝置、故障錄波和測控裝置等；第三，站控層，其功能比較集中，主要包含自動化的控制系統、戰域控制系統與通信系統等。

2 智能變電站技術特點

2.1 智能設備與順序控制

智能變電站技術使用過程具有多方面的特點。其中，智能設備的應用與控制屬于其中的一方面。對智能化設備的使用與操作，需要根據合理的順序進行管理，這種管理方法具有一定的優勢。該管理方法能夠滿足在沒有工作人員值班的情況下或者區域監控中線管理模式的要求下，自動接受來自于控制中心、調度中心發出的信號與指令。如果設備發生了故障或者問題，需及時切斷電源，并做好應對措施。同時，它具有良好的圖形界面設計，可以實現近端與遠端的可視化控制操作。

2.2 智能變電站的組成

根據智能變電站的相關概述可以看出，智能變電站系統包含了三個層次的內容。過程層的主要作用是實現變電站對電能合理的分配、轉換和傳輸等；間隔層的主要作用是實現系統與各個遠方器件之間的溝通聯絡；站控層涉及多個系統，主要作用是實現數據的采集、檢測、控制與保護等。這一層具有高度的集中特點，主要應用在計算機或者嵌入式裝置中[2]。

2.3 智能一次設備概述

在電力能源的供應過程中，電力系統智能化一次設備技術的使用與發展，對整個智能變電站結構的優化設計具有重要的影響作用。實現一次設備進行智能化主要是設備組件的智能化，智能化應用是實現各個組件之間的測量、控制、計量與保護等。使用智能一次設備可以實現對設備運行實際情況的動態監控與管理，可以對設備故障做出精準判斷，提升故障處理效率。通過先進的智能技術可以實現對故障情況的合理分析，并及時提出對應的解決措施。工作人員通過對智能一次設備技術的使用來掌握整個設備的實時狀態，同時科學預測設備的使用壽命。在電力系統運行過程中，智能化一次設備的利用可以保證電網運行的安全與穩定。智能一次設備的布局比較緊湊，能夠減少大量的使用面積，根據采集到的實際數據，減少電力系統運行中存在的風險，減少維護工作人員的工作任務。根據我國智能一次設備的相關規定與規范，對智能一次設備進行一體化設計，主要包含以下幾點。第一，傳感器、執行器與高壓設備的一體化設計工作；第二，互感器、變壓器與斷路器的一體化設計工作；第三，智能組件中的測量、控制、計量與保護工作的一體化設計。

2.4 智能變電站應具備的高級功能

要實現變電站的智能化，變電站必定具有一些高級別的應用功能。比如，可以實現對設備運行狀態的實時監測、多種技術的結合進行故障診斷、對故障進行預警與智能化的處理技術等。具體表現為：第一，對智能變電站中的設備進行全面的在線監測，可以提高設備的檢修效率，同時獲得運行中的實際數據。第二，對信息進行融合，主要是為了對獲取的信息進行有效分析與處理。多信息融合技術的使用實現了對收集信息的優化處理。第三，智能預警技術與智能處理措施的使用。在智能變電站監控系統中，安裝智能預警與故障信息的綜合處理分析系統，可以及時處理故障設備，保證變電站的安全穩定運行。

3 智能變電站技術的應用分析

3.1 一次變電設備的智能化

對于智能變電站技術的使用，最突出的是實現高壓配電設備的智能化應用。在規定的范圍內建立一套智能控制系統，通過電能的傳感器與計算機進行連接，實現電力運行狀態的實時檢測，從而實現故障的自動化處理。智能變電站技術的使用，促進了機械設備一體化技術的實現，將電能傳感器與高壓設備連接，保證了檢測與實時的動態發展相一致。

3.2 變電設備整體監測

智能變電站中技術的使用，需要借助計算機終端控制系統實現對設備的全面監督與控制。通過計算機檢測系統的使用，可以獲取更多的變電設備運行數據、電力系統的輸入輸出狀態等。篩選收集的信息，刪除無用的數據，可以提高設備監控的工作效率。另外，要重視智能變電站技術中整體監測過程中存在的問題。相關的變電站可以結合實際狀態對關鍵設備進行檢監測，從而保證設備的正常運行[3]。

3.3 線路綜合故障控制

智能變電站對數據采集技術的使用，可以保證智能變電站運行中出現故障的排除能力與數據的處理能力。通過使用數據庫模型技術、在線監測系統、故障的診斷數據庫技術、先進的狀態專斷技術以及狀態監測系統，極大地提高了變電站的工作效率。在電力系統運行過程中，將運行參數與運行特點準確輸入診斷系統與數據庫，實現了對智能變電站設備的運行環境與運行狀態的管理與檢測。然后，對整個管理與檢測的過程進行評價與分析，實現了線路的全面故障分析與控制。另外，智能變電站中的智能防誤系統，相比于傳統的變電站技術，增加了多層的自動化封閉功能。比如：站控端的智能閉鎖功能，一旦間隔層的閉鎖功能出現問題，就可以有效的閉鎖終端，降低智能變電站發生連續故障的概率，減少變電站的經濟損失。

3.4 智能報警功能

通過分析決策系統的應用，需要對智能變電站建立一套完善的警報系統，從而實現變電站運行中的警報功能，確保智能變電站在發生故障時能夠及時告知工作人員與管理人員。變電站設備在運行時，通過分析決策系統能夠保證在最短的時間內對智能變電設備產生的相關數據與信息進行收集、整理，對其中的故障信息進行識別，并排除無用的信息，確保智能報警功能的準確性。同時，通過分析決策系統對數據進行有效分析，可以了解故障的基本情況，進而協助終端控制系統進行故障分析與判斷。通過故障相關數據的反饋，可為檢修工作人員提供重要的檢修建議與方法，提高檢修工作的效率與準確性。為了實現故障信息的真實性與及時性，智能報警功能系統可以對報警機制進行間隔設置，從而確保故障出現時可以及時做出反應。

4 智能變電站運行管理的實現路徑

4.1 智能變電站的運行管理

針對智能變電站的運行情況進行安全檢查工作，主要是為了保證運行的穩定與安全。智能變電站中的順空系統與自動化管理系統，能夠實現對故障設備的隔離，從而實現對變電站的自動安全保護。進行巡視管理時，一般采取兩種方式，即現場巡視和遠程巡視，從而保證對變電站的全面綜合管理。另外，通過實時、在線的故障檢測診斷技術，可確保在線掌握智能變電站的實際運行狀態。工作人員主要是對系統的相關指令與密令進行管理，從而保證命令與信息的真實反饋。此外，要將這些反饋信息等記錄在數據庫的管理系統中，實現監控系統一體化，全面防范、掌握智能變電站運行過程中存在的風險與問題。最后，加強對智能變電站中的防誤運行系統的控制，減少負荷拉、合刀閘等問題的出現。減少運行過程中不良事件與問題的發生，采取通信的閉鎖方式，保證防誤閉鎖裝置在監控系統中的正確遠程操控與管理[4]。

4.2 智能變電站的設備管理

與傳統的變電站相比較，智能變電站的使用更具有自動化與智能化。通過對設備構建的實時動態檢測分析，正確判斷、把握設備穩定運行的影響原因，從而更好地保證智能變電站相關設備的運行穩定與安全，提高整個變電站的管理水平。

4.3 智能變電站的操作管理

智能變電站的管理決定了電力系統運行網絡的安全與質量。智能變電站的操作管理工作主要是從操作流程、操作模式與操作規范出發，對智能變電站的順控操作、壓板操作、定值操作等進行全面管理與分析。利用具有針對性的管理措施，減少在操作過程中出現的問題。在操作管理過程中，要確保操作規范的準確，根據流程執行操作，同時要認真核對與計算，確保控制過程的安全。另外，在操作軟壓板與硬壓板時，要合理控制與管理運行的間隔。

4.4 智能變電站信息管理

在智能變電站的運行中，信息管理具有重要作用。信息的內容直接決定了決策的具體管理措施。通過對智能變電站中各種信息的收集、分析、處理，嚴格根據規范與標準要求進行管理，從而保證整個變電站運行的穩定性、規范性與安全性，確保電力能源的正常運行與供給[5]。

5 結 論

綜上所述，在我國高速發展的社會經濟中，電力能源的正常供給與應用占據了重要位置。隨著社會科學技術水平的提高，整個電力運行系統中對智能化、自動化技術的使用也得到了很大發展，其中智能變電站屬于整個電力系統的核心力量。智能變電站的廣泛應用，不僅可以提高我國電力行業的運行效率與經濟效益，還可以對整個運行過程進行動態監控與分析，從而保證我國電力事業的穩定發展。