阐述智能变电站关键技术

阐述智能变电站关键技术

朱伟

（镇江供电公司，江苏镇江212000）

摘要：当今社会，电力需求越来越高，国家对环境的监管也日益严格，传统电网达不到目前社会对电力的消耗速度，严重阻碍人们的生产和生活需要，而智能电网能有效缓解这方面供需矛盾，与之相关的变电站建设即为重中之重。

关键词：智能变电站；关键技术；构成

前言

新一代智能变电站是电网技术发展的必然趋势，智能变电站做为智能电网建设的重要环节之一，是电网最重要的基础运行参量采集点、管控执行点和未来智能电网的支撑点，其发展建设的水平将直接影响到我国智能电网建设的总体高度。建设具体信息化、自动化、互动化的坚强智能电网对变电站的发展提出了更高了要求。

1智能变电站概述

智能变电站，是通过数字化变电站演化而来，主要体现在一次设备简单智能化、二次设备网络实用化、通讯规约标准统一化，使其更加自动化、智能化，从而满足电网建设发展的一种新型变电站模式。智能变电站的发展作为智能电网建设的基础，将有助于智能电网发展建设工作的推进。在当前智能电网发展的大背景下，发展智能变电站已经成为必然趋势。通过近几年的发展，智能化变电站技术水平日益提高，已经实现了大规模推广应用。但由于智能变电站在我国的发展时间较短，智能变电站各方面要求较高，在实际的应用过程中还是需要重视一些关键问题，如果能处理好这些问题，将更有助于智能变电站的发展。

2智能变电站的构成

智能化变电站能够很好的融合一次与二次设备，组建了设备层，借助的主要是智能控件与高压设备，同时对检测、控制以及保护变电站的相关功能进行了加强。间隔层设备通常采用的设计主要有两种方式，分别是集成化和模块化。这就在很大程度上变革了变电站内的模式，主要是共享的模式以及信息采集的方式。通过分散化控制设计的实行有助于确保不同设备模块拥有各自的独立性，在此基础上综合了分工合作，确保能够独立完成。这促使系统稳定性也得到了很好的保证。变电站站控层需要负责的工作很多，包括监视、控制与协同站内的很多个设备与通信，同时涵盖了不少的高级功能。主要有“分析规划、智能提醒、检测站域等”。在站控层包括了一项软件构建技术，伴随着变电站的功能需求，变电站的规模也在不断的变化。而且变电站的架构十分紧凑，能够合理安排数据采集、信息传输和设备等间的信息交互功能。可以促使集成硬件与一些组件技术，很好的促进变电站更加具有灵活性和安全性。另外，不断提升信息化和数字化程度，促使设备间具有更强的集成能力以及协调能力，对系统周边的一些配置进行精简，同时加强维护。促使工程建设成本得到节约，推动变电站向着全新的阶段转变。

3智能变电站的可靠性及功能要求

3.1智能变电站的可靠性

智能变电站是电力系统的重要组成部分，能够有效实现电力调节，能够智能调节从而保证电力系统的正常运行，具有安全可靠性。这在一定程度上依靠它的智能诊断能力，对内部设备可能出现的故障能起到预防作用，一旦故障发生，能够迅速的处理故障，减少损失。这样无疑会对可能出现的故障提前采取措施，同时对出现的意外事故采取紧急应对方案，避免问题的进一步扩大，有效保护工作人员的生命安全，也降低了经济损失。特别是很多现代化技术的融入，更提高了数据分析水平，增强智能应变能力，因此，应积极把变电站技术和这些技术相互融合、借鉴，使虚拟电厂技术与微网之间能够兼容。这样变电站在设计时的采集工作就能够简单一些，实现信息化支持，为电网工程打下良好基础条件。

智能变电站的可靠性还依赖于智能设备的帮助，打破了传统的设备划分束缚，使操作功能变得简单而直接，再用科技手段针对实际运行进行监控，根据具体情况表现来做出诊断分析。比如在设备发生故障时，要及时进行合理分析，并制定可行的处理方案。智能设备的相关设计以及应用除了对站内设备的安全使用起到了很大的有利影响，同时也有助于整体评价站内工作情况，通过比较分析为后期跟踪提供科学依据，以确保变电站的工作质量。

3.2智能变电站功能要求

智能变电站一次设备应信息化，可检测更多自身状态信息，也可通过网络获知系统及其它设备等的运行状态等信息。智能开关设备应呢个在以下方面优化执行和调节功能：位置信号数字化、网络化、减少负责接点数目、容量及连线等；采用电子控制装置，简化控制回路结构，减少连接和体积，提高可靠性等。智能设备实现要根据需求及技术现状分步骤、分阶段、有选择的实时部分或全部功能。

一体化信息平台优先采用统一命名规范、统一检索机制、完全自描述的方法实现跨系统间的数据与信息的无缝交换，也可以利用先进的模型映射技术，实现信息与模型的无损转换。利用对时系统，同步区域和站内时钟，完善和标准化站内设备的静态和动态信息模型，向智能电网提供统一断面的全景数据。智能变电站应配置用于检测系统主设备的传感器，能够反映系统主设备运行的电脉冲、气体生成物、局部过热等各种特征量，应利用DL/T860提供的建模方法，建立设备状态的信息模型，构建具备较为可靠实用的状态监测预警算法和机制、支撑状态检修实践的专家系统。

4智能变电站二次设备关键技术

4.1数据采集设备

数据采集传感器准确化、信号传输光纤化、信号输出数字化是智能变电站对电子式互感器的基本要求。对于采用电子互感器的智能变电站，互感器是实现智能变电站信息采集的基础，测量的准确性、实时性、可靠性是智能变电站安全高效和优质运行的关键技术。

有源电子互感器的关键技术要求：最大限度降低由于、一次导线位置、一次电流磁场耦合干扰及温度等造成的计量误差；有源电子式互感器采用空心线圈感应高压侧信号，所以必须给高压侧供电，因此供电可靠性问题必须解决。无源型电子式互感器的关键技术要求：有效解决温度、震动等因素对光学折射效应的影响，确保其长期工作的稳定性。

合并单元的关键技术要求：合并单元将多个互感器采集单元输出的数据进行合并处理，为二次系统提供时间同步的电流和电压数据，是讲电子互感器与变电站二次系统连接起来的关键，要满足二次系统对输出数据的同步性、实时性、均匀性等方面的要求。

4.2信息交互网络

过程层网络组网方式的要求：为保证网络可靠性，采用完全独立的双网冗余配置。过程层网络设备性能的要求：电磁兼容性与可靠性须达到或高于保护装置的要求；保证GOOSE报文传输，防止丢包；保证网络实时性和安全性。

4.3继电保护设备

智能变电焊技术为继电保护技术发展带来的机遇。智能变电站依靠高速、可靠、开放的通信网络技术，实现变电站过程层的网络化。解决了传统变电站电流二次接线复杂、抗干扰能力差、系统扩展性差等缺点，实现信息共享。智能变电站技术为继电保护技术发展带来的机遇，电子式互感器的采用为继电保护技术中长期难于解决的一些问题提供了新的途径。智能变电站技术为继电保护技术发展带来了挑战。电子式互感器的稳定性、电子式互感器合并单元的采样同步性、过程层网络的安全可靠性等问题都会影响到保护装置的可靠性及快速性等，尤其在相关技术应用的初期。保护采取措施合理应对智能变电站中的新问题：装置光纤通信接口处理能力的影响；电子式互感器数据采集异常对保护动作行为的影响；多类型非常规互感器与保护的配合工作；智能变电站与传统变电站间线路差动保护的配合工作；通信网络异常对保护动作行为的影响。

4.4故障记录及辅助设备

针对智能变电站信息数字化及网络化特点的故障录波设备、分析记录设备及其他辅助设备在智能变电站运行维护中必不可少及能够适用于数字化网络的故障录波器、能够准确进行网络信息分析记录的在线监测系统和能够满足数字化保护测试功能的保护测试仪。

5结语

综上所述，智能变电站是电力系统的重要组成部分，为保证电力系统的正常、安全运行承担着关键作用。同时智能变电站还是智能电网的重要支撑节点，建设智能变电站具有重大的技术和经济意义。作为各项新技术推动下的智能变电站，其发展必然会经历一个长期的阶段，而随着智能电网和技术的进步，关于智能变电站的技术规范也会在实践中逐步完善。从而使智能变电站最终成为智能电网的建设奠定坚实基础。

参考文献：

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制，2011（05）

[2]蒙俊良.智能变电站关键技术及其构建方式分析[J].科技与企业，2014（15）

[3]周铭骏.智能变电站关键技术及其构建方式研究[J].通讯世界，2013（19）