智能變電站及其技術特點分析

陳 誠

(天津泰達電力有限公司 天津 300450)

智能變電站是采用先進、可靠、集成、低碳、環保技術的智能設施，以實現全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動提供信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能，并可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動。智能變電站技術是變電站自動化技術發展中具有里程碑意義的一次變革，對變電站自動化系統效益的提升將產生深遠的影響，在系統可靠性、經濟性、維護簡便性等方面均比常規變電站有更大的發展潛力。

1 智能變電站的概念

城市電網的鋪設離不開變電站的輸配與統籌，只有變電站正常運行才能夠將電能安全輸送到城市的每一處，而智能化這一概念的產生，源自城市所面臨的日益增長的用電需求壓力，為滿足區域電網與新能源的大規模接入，自然要針對變電站這一核心設施的處理效能進行更高的規劃。

智能變電站的定義在于將信息智能化的發展成果應用在電網領域的管理上，從而將可持續發展的理念貫穿于高效、穩固和集中的目標運用中，用以塑造更加智能化的設備替代原有變電站平臺的落后與低效，最終依靠科學的手段將控制管理與理論分析應用在城市電網的鋪設上。

相較于傳統的變電站設計，智能變電站有更加完善的操作性能與信息共享能力，同時對于線路梳理也有著非常強大的優勢，在滿足城市電網數據實時性的同時兼有諸多未來發展的可能性。

此外，從現有情況來探究，智能化變電站讓電力的統籌效率更高，對可能發生的設備事故具有預估能力，不但保障了城市基本用電的需求，更減少了因為斷電而導致的經濟、財產損失。就信息共享方面而言，智能化變電站也有別于傳統變電站，通過智能化的統籌可以將圖像與環境等實時信息更加及時地輸送給必要單位，使得站點信息的傳輸更加高效且安全可靠。同樣自動化的變電站操作模式，也可以減少變電站在工作過程中的風險，并可以通過數字化的信息為維修人員提供更加確切的數據預警，從而提高城市電網運行的穩定性。

2 智能變電站的主要技術特征

2.1 信息交互網絡化

在智能變電站中，傳統的電磁型互感器已經被淘汰，電子互感器得到廣泛運用。電子互感器的優點是能耗低、效率高，而其他模塊裝置已經演變成為邏輯功能模塊，不再負責信息的傳遞，減少了設備的壓力，提升了設備的運行效率。

2.2 設備操作智能化

當前，智能變電站的斷路器已歷經多次演變，以電子、計算機技術為基礎的控制回路成為主流的斷路器。智能斷路器系統主要包含控制單元、智能接口、控制軟件三大部分。在智能斷路器中嵌入的電壓以及電流變換器，取代了傳統的機械式輔助和開關，實現了斷路器智能化。

2.3 設備運行狀態

對設備狀態進行監控時，必須基于有效的設備運行監測，通過分析檢測到的數據，確定檢修時間和檢修項目。

2.4 具有高度集成性

智能變電站能有效地把當代發展迅速的通信技術、虛擬電廠技術、信息傳感技術、計算機技術和微網技術等高度融合，由此使其數據采集和處理更加簡單精確。

3 提高繼電保護系統可靠性的途徑

3.1 電壓限定延時

在智能變電站正常運行中，可能會因為負荷電流等因素出現外部斷路的故障而引發跳閘，這將嚴重制約繼電保護系統的可靠運行。為此，在變電站運行中可以采用電壓限定延時的方式，這樣可以及時測量變電站中線路的電流變化。一旦發現超負荷電流，系統就會及時發出警報，為繼電保護系統的正常運行提供保障。

3.2 完善線路保護方案

目前變電站線路中對電力系統的保護都是通過縱聯差動的方式進行的，對于電力系統的變電站、發電廠、高低壓配電等，要通過不斷完善其配電線路保護方案，為電力系統的穩定運行提供保障，提高繼電保護運行的可靠性。隨著繼電保護的智能化發展，還要從管理模式上順應其發展趨勢進行改變。因此，要不斷優化繼電保護的管理模式，全面推廣應用智能變電站技術。

3.3 提升專業人員業務水平

在繼電保護中運用智能變電站技術，要求不斷提高繼電保護專業人員的計算機操作技能和相應的網絡知識，提升其業務水平。這樣才能使其更好地適應信息時代的發展以及繼電保護的智能化發展需求，加強智能變電站技術在繼電保護中的應用。

4 智能變電站前景

智能電網建設是符合我們國家電網建設發展需求的方式，也適合我們國家能源的分布情況。它對于現在無污染高效的太陽能發電、風能發電并網運行的適應性很強，也能在更大范圍高效地利用能源。目前運行中的智能變電站雖然還不夠成熟，但依然是智能電網建設的核心，有著廣闊的前景和實現能源轉換的優勢。

國家的發展離不開城市電網的發展，只有電力穩定且滿足當前日常生產與生活的需求，才能夠保證國民經濟的穩步提升，而智能變電站是我國現今著重開發的新型項目，也是未來變電站發展的必然趨勢。因此，熟知這一新型技術的同時將它合理運用在城市電網的建設中去，才能夠替換掉傳統變電站的工作模式，在信息化時代中更科學地進行管理，發掘電力系統在城市基礎建設中的潛力。