【摘要】隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國電網(wǎng)事業(yè)也在不斷地發(fā)展著，而智能變電站的建設則早已成為電網(wǎng)事業(yè)發(fā)展的一個重要方向。在智能變電站的建設過程中，信息、業(yè)務、電力這三方面的建設是非常重要的，通過這三者的一體化應用，不僅能夠滿足智能變電站的建設需求，還能滿足電網(wǎng)的不斷發(fā)展。本文主要就變電站信息一體化應用進行分析，并為信息一體化提出幾點合理的建議。

【關鍵詞】智能；變電站；一體化；應用；研究

社會的發(fā)展離不開對電力的需求，在人類的發(fā)展進程中，由于對自然資源的過分依賴和利用，導致自然資源和自然環(huán)境遭受到破壞，其中包括世界范圍內(nèi)出現(xiàn)能源危機、全球氣候變暖等現(xiàn)象出現(xiàn)，從而對人類的發(fā)展帶來非常嚴重的影響。要改善這一情況，對能源的有效控制和利用是非常重要的，電力作為能源戰(zhàn)略的重要組成部分，對電的可持續(xù)利用是目前人類走可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分，在此趨勢下，智能變電站的建立是大勢所趨。利用智能變電站，可以不斷完善我國能源運用體系，有效解決能源運輸?shù)膯栴}以及解決我國能源資源分布不平均的現(xiàn)狀，還能有效推動社會經(jīng)濟的發(fā)展。本文主要對智能變電站信息一體化方面進行研究，結合我國人們?nèi)粘Ｉ钪袑╇姺矫娴男枨螅瑢χ悄茏冸娬疽惑w化提出幾點合理的建議。

1.構建智能變電站信息一體化平臺的作用

與傳統(tǒng)變電站中信息系統(tǒng)相比，智能變電站信息一體化系統(tǒng)避免了傳統(tǒng)系統(tǒng)類型繁多的特點，從而有效避免了系統(tǒng)排列之間容易出現(xiàn)的弊端，如：各系統(tǒng)在進行信息處理的過程中容易出現(xiàn)傳遞重復，也較容易出現(xiàn)“信息孤島”現(xiàn)象，這些弊端不僅讓信息系統(tǒng)做了無用功，還造成了信息資源的浪費。此外，由于在信息傳遞過程中存在漏洞，數(shù)據(jù)的準確性無法得到保證，從而嚴重影響著變電站的發(fā)展。智能變電站在先進的科學技術帶領下，不僅能夠?qū)π畔⑦M行一體化處理，通過構建一體化平臺，不僅避免了多個系統(tǒng)工作，還能滿足用戶對信息的需求，下文主要對智能變電站信息一體化設計方案進行分析。

2.智能變電站信息一體化的設計方案

上文說到，傳統(tǒng)變電站由于操作平臺上存在一定的差異，平臺之間的結構和線路較為復雜，這樣容易導致信息傳遞的效率較低，維護不方便等情況出現(xiàn)。而現(xiàn)代智能變電站，主要利用對象建模技術，變電站中的智能設備對對象的屬性進行分析，并建立起模型，該體系我們稱之為IEC61850標準體系。該體系的主要優(yōu)點就在于：能夠成功將傳統(tǒng)變電站的多個裝置進行集合，并向外界提供單一的訪問接口，避免了多個接口導致工作效率下降的情況，從而提高智能系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性，繼而為平臺的設計奠定基礎。

圖1 智能變電站信息一體化運行原理

在IEC61850標準體系的基礎上，智能變電站的工作方式主要為“分層分布”方式，在進行工作的過程中，工作人員必須要遵循下放原則：第一，工作人員將各個工作平臺中變電站的功能進行下放，從而傳遞到不同的網(wǎng)絡層中；第二，工作人員必須根據(jù)變電站中信息傳輸平臺的實際需求，將不同層次的信息按照優(yōu)先級別進行處理；第三，還要對網(wǎng)絡層中的信息進行集中分析，并對此建立符合IEC61850標準的節(jié)點。關于IEC61850標準體系下的智能變電站信息一體化運行原理，如圖1所示。

3.智能變電站信息一體化的數(shù)據(jù)處理

由于各個變電站的應用系統(tǒng)不同，因此其關注點也有一定的差異。但總體上系統(tǒng)所關注均為智能變電站中的設備，其主要區(qū)別就在于對信息獲取的方法、角度、層次、效率方面等存在著較大差異。由于智能變電站均采用IEC61850標準系統(tǒng)進行運作，給予IEC61850建模，智能變電站能夠?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)進行描述。同時，其智能設備能將采集得到的相關數(shù)據(jù)如母線電壓、電流、功率、開關開合位置等信息轉換成數(shù)字信號進行傳遞，然后根據(jù)規(guī)定的傳輸格式對間隔層網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸，從而保證數(shù)據(jù)傳遞的真實性。

在數(shù)據(jù)信息傳遞過程中，主要以實施電壓、保護單元信號的發(fā)送傳遞較為緊急，其信息級別也是最高，應該優(yōu)先進行處理。在進行采樣的過程中，測控保護數(shù)據(jù)與頻率要比計量使用的數(shù)據(jù)頻率低，這樣一來，不僅能夠保證網(wǎng)絡傳輸?shù)耐〞常€能保障數(shù)據(jù)上傳的準確性，并保障了智能變電站運行的穩(wěn)定安全。

此外，當變電站發(fā)生意外事故時，智能變電站中的間隔層、控制系統(tǒng)等便會出現(xiàn)一系列控制命令、信息變化、文件傳輸?shù)确矫娴男畔?，導致站?nèi)網(wǎng)絡負荷情況不斷加重，對網(wǎng)絡造成嚴重影響。為了解決這樣的現(xiàn)象，工作人員采用的以太網(wǎng)應該較為寬大，并能在發(fā)生意外事故時保持正常的通訊。

4.智能變電站信息一體化平臺功能設計

由于智能變電站信息一體化平臺建設需要對變電站內(nèi)數(shù)據(jù)進行收集和處理，從而對變電站進行智能化管理。本文根據(jù)智能變電站的實際需求，對變電站信息一體化的平臺功能設計提出幾點合理的意見：

4.1 平臺功能設計的操作與控制功能

平臺功能中的操作和控制對象是變電站中的任何設備，其工作方式主要包括遠程控制（利用計算機對變電站的運行情況和狀態(tài)進行分析判斷，并改變操作命令）和站內(nèi)控制（對變電站的設備進行日常的維護和控制，從而保障變電站內(nèi)設備運行的穩(wěn)定性）。

4.2 平臺功能中的監(jiān)視功能

平臺功能中的監(jiān)視功能非常重要，透過監(jiān)視功能，能夠?qū)ψ冸娬镜倪\行情況進行及時監(jiān)控，對變電站出現(xiàn)的問題能及時發(fā)現(xiàn)，并保證變電站運行的安全性和穩(wěn)定性。此外，關于信息的獲取，工作人員可以通過變電站后臺的顯示系統(tǒng)進行觀察和分析。

4.3 平臺功能中的數(shù)據(jù)分析和警報功能

變電站運行的過程中，工作人員不僅要對其運行的相關數(shù)據(jù)進行收集，還要對數(shù)據(jù)進行給分析處理。只有通過人工對信息進行收集處理，才能對變電站的運行進行更好的改進，因此數(shù)據(jù)分析功能是必不可少的。此外，數(shù)據(jù)分析功能還具有一定的智能化，即能對變電站的故障進行預測分析，從而結合警報功能發(fā)出相應信息，讓工作人員進行及時判斷。

4.4 平臺功能中的輔助管理功能

輔助管理功能主要是對變電站內(nèi)其他的設備運行情況進行及時的監(jiān)控，主要如顯示、照明等，此外輔助管理功能還能夠?qū)ψ冸娬緝?nèi)的設備信息和數(shù)據(jù)進行傳遞和交換。通過輔助功能，工作人員可以收集更多變電站運行的數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)，并對設備的運行進行協(xié)調(diào)。

5.智能變電站信息一體化應用系統(tǒng)分析

智能變電站應用系統(tǒng)的特點主要包括網(wǎng)絡化、信息共享化兩方面。在智能變電站信息應用系統(tǒng)中，間隔層應用系統(tǒng)顯得尤為重要，它能對系統(tǒng)設備中的功能進行集成和保護，并形成四個單元：保護單元、監(jiān)控單元、能量計量單元以及錄波單元。下文進行簡單分析：

5.1 保護單元應用系統(tǒng)分析

關于保護單元應用系統(tǒng)設計，我國主要分成兩個級別，≤35kv的可以使用一般的保護單元應用系統(tǒng)，≥110kv則需要使用保護和測控功能相結合的思路進行系統(tǒng)設計。這兩種方法都能對變電站進行安全保護，也在一定程度上提高系統(tǒng)的可靠性。

通過對數(shù)據(jù)信息的采集、上傳，從而能對信息進行共享。保護一體化裝備中的繼電保護功能以及裝備測量控制功能，均可以利用CPU（中央處理器）進行處理和控制。其原理如下：CPU彼此之間互相獨立，從而能保障設備軟件的獨立性；此外，不同的CPU可以運用在通信、信息測控等方面的處理當中。根據(jù)不同的對象制定不同的信息（時間、出口信息），并將其作為保護模塊進行綁定，從而實現(xiàn)保護對象的獨立性，提高設備功能的穩(wěn)定性和可靠性。

5.2 電能計量系統(tǒng)分析

對電能數(shù)據(jù)，設備主要采用周期性的記錄方式，該記錄方式對數(shù)據(jù)采集的要求非常高，要求具有高精準度、高可靠性以及高穩(wěn)定性。在智能變電站運作當中，當變電站數(shù)據(jù)傳遞時，設備中的運算系統(tǒng)和相關處系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)進行運算處理，從而將數(shù)據(jù)存入存儲器中，再通過顯示器展示在工作人員面前。其工作原理如圖2所顯示：

圖2 電能計量系統(tǒng)工作原理示意圖

6.智能變電站的維護管理方法分析

智能變電站中新型設備是變電站能安全運行的重要保障。通過網(wǎng)絡通信，對上述設備如保護功能系統(tǒng)、電能計量系統(tǒng)等方面進行專項控制。但由于變電站中設備的物理鏈路較為模糊，因此工作人員必須要對智能設備進行及時的維護和檢測，且對變電站的維護和檢測，要求維修人員具有高超的維護水平和管理能力，這樣的新課題需要工作人員在日常的維護工作中不斷探索和進步。

7.結束語

上述便是智能變電站信息一體化應用方案，方案和功能的設計均有效避免了傳統(tǒng)變電站帶來的不足，實現(xiàn)了信息共享和系統(tǒng)之間的鏈接，從而開創(chuàng)了變電站智能化系統(tǒng)的新局面。

智能變電站信息一體化應用需要經(jīng)過不斷地發(fā)展和完善，才能提高變電站的綜合工作水平和效率。這就需要對變電站的功能進行變革，且要求工作人員具有更好的專業(yè)水平，從而不斷提高變電站的管理水平，促進變電站信息一體化技術的應用。隨著科學技術的不斷發(fā)展，智能變電站一體化應用也將會得到不斷完善。

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作者簡介：何劍（1984—），男，浙江蕭山人，大學本科，研究方向：電子信息工程。