王記偉 黃俊臣

（河南豫電電力建設監(jiān)理有限公司，河南 鄭州450051）

1 智能化變電站概述

智能變電站是以數(shù)字化為基礎，以先進技術為支撐，采用可靠的、集成的、環(huán)保的智能設施，通過全站信息共享標準化、通信網(wǎng)絡化等基本要求，再結合智能電網(wǎng)的需求，開發(fā)相應的數(shù)據(jù)采集軟件，以實現(xiàn)全自動的檢測、控制、保護電網(wǎng)等基本功能，同時也具備智能調節(jié)、協(xié)同互動等功能，提供在線分析決策等高級功能的變電站。

智能變電站主要分為智能高壓設備和變電站統(tǒng)一信息平臺兩部分，前者一般由智能變電壓、智能高壓開關設施、電子式互感器等單元組成，智能變壓器通過光纖連接控制系統(tǒng)，根據(jù)不同的運行方式，自動發(fā)出是否調節(jié)的指令，并發(fā)出預警提供狀態(tài)參數(shù)，以供人工決策，在一定程度上降低了風險、減少成本，提高了變電站的安全性。后者主要表現(xiàn)為管理系統(tǒng)獲得信息統(tǒng)一化的系統(tǒng)橫向共享和對上層應用透明化的縱向共享。

根據(jù)智能化變電站的技術特點，智能變電站系統(tǒng)大致可以分為過程層、間隔層、站控層三個層次。過程層是由一次設備和智能組件構成，主要執(zhí)行變電站電能分配傳輸、測量、控制、保護等相關功能；間隔層是一個與遠方輸出或輸入、智能傳感的繼電保護、測控裝置的二次設備。站控層功能高度集中化，主要是自動化系統(tǒng)，完成對全站的實時監(jiān)控和測量并采集數(shù)據(jù)的工作。

2 智能變電站的優(yōu)點

隨著科技的不斷發(fā)展，智能變電站的技術也有了較大的提高，在智能化電網(wǎng)中占有重要地位，緊密地連接了全網(wǎng)，加強了各個環(huán)節(jié)的連接，達到了準確防預和經(jīng)濟控制的目的，減少了突發(fā)狀況帶來的經(jīng)濟損失。因此，智能變電站對經(jīng)濟生活起到了重要的作用。根據(jù)其技術特性，職能變電站有以下優(yōu)點：

2.1 低碳環(huán)保

在智能變電站中光纖電纜取代了傳統(tǒng)的電纜連接，大大地提高了檢測速度和控制的靈敏度。在電子設備中采用了高集成度低耗能的電子元件，電子式互感器取代傳統(tǒng)的充油式互感器，減少了能源的浪費，降低了運營成本。同時還降低了電磁輻射的污染，提高了環(huán)境質量，實現(xiàn)了變電站智能化與保護環(huán)境雙贏的目的。

2.2 可靠安全

智能變電站具有良好的交互性，在實現(xiàn)信息采集和分析的功能后可以將網(wǎng)內更復雜、更高級的系統(tǒng)之間進行很好的協(xié)同互動，這種互動確保了智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定的運行。另一方面，在滿足電網(wǎng)需求上也要求變電站內部的設施具有高度的可靠性，在發(fā)現(xiàn)問題后及時處理，使變電站一直處于最佳的運行狀態(tài)。

3 智能變電站的發(fā)展前景

國家電網(wǎng)“十二五”規(guī)劃指出：在“十二五”前期，新建智能變電站要保持較快的增長，“十二五”后期，智能變電站改造比例要得到明顯的提升。據(jù)《中國智能變電站行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》顯示，智能變電站已達到3 600座，后期依據(jù)國家的政策支持，會進一步快速發(fā)展，以滿足新形勢下的智能時代，發(fā)展前景廣闊。

4 智能化變電站的技術原則

智能化變電站是數(shù)字技術的一種應用，而數(shù)字化都需要制定統(tǒng)一的技術標準，以保證變電站運行中系統(tǒng)的統(tǒng)一性。因此，智能變電站也需要遵循一定的技術原則：首先，對智能設備不僅要求具有數(shù)字信息化、功能集中化、結構體系化、狀態(tài)可觀化等特點，而且還要滿足容易擴展、改造、升級維護的全方位要求；其次，智能變電站的設計需要按照GL/T 1092三道線的要求，滿足DL/T 755三級安全穩(wěn)定標準以及GB/T 14285幾點白虎選擇性、靈敏性、安全可靠性的要求；最后，智能變電站的通信網(wǎng)絡系統(tǒng)還應當符合DL/T 860標準［1］。

只有在上述的技術原則指導下建設智能變電站，才能使得整個電網(wǎng)系統(tǒng)標準統(tǒng)一，不至于在運行中發(fā)生混亂而引起重大事故，這也是安全、高效的保證。

5 智能化變電站的應用

近幾年，我國智能化變電站快速發(fā)展，建立起了設備、技術以及各種信息化標準體系，基本滿足了現(xiàn)階段智能電網(wǎng)建設及對舊基站的改造，促進了變電站智能化、電網(wǎng)智能化的發(fā)展。但是在應用中應當在技術原則的指導下，遵循一定的建設原則來進行。

5.1 構建智能化變電站信息標準

建立一套完善系統(tǒng)的信息標準，不僅能為智能變電站提供可靠的數(shù)字技術保障，也能有效地促進智能化在變電站的應用。通過對信息標準的制定，提高了整個系統(tǒng)的準確性。這就要求我們對變電站整體設計、建設，使一次設備智能化，二次設備網(wǎng)絡化，充分體現(xiàn)數(shù)字化的理念［2］。

5.2 注重一次、二次設備中技術建設

在智能變電站建設中，一次設備的智能化主要表現(xiàn)為電子式互感器和智能斷電路的應用，能有效地節(jié)約變電站的用地，并解決了電磁式CT飽和問題，同時對一次設備的建設利用網(wǎng)絡代替二代電纜，能解決交直流串問題，也能實現(xiàn)對主變狀態(tài)的持續(xù)監(jiān)測；二次設備主要體現(xiàn)在系統(tǒng)結構的三層兩網(wǎng)，即基于IEC61850標準的站控層和間隔層相互協(xié)動，實現(xiàn)共享數(shù)據(jù)，而過程層則以安全性、穩(wěn)定性為首要原則進行設計建設。

5.3 引入分布式電源

分布式電源的應用，不僅能幫助提高整個電網(wǎng)的運行效率，也能夠增強整個電網(wǎng)系統(tǒng)的靈活程度，同時也改變了原來的單項潮流網(wǎng)，轉化為多源型網(wǎng)絡。接入分布式電源提高了智能變電站繼電保護的安全可靠性。

5.4 智能變電站中軟件構成技術和硬件集成技術的應用

智能變電站中的軟硬件技術相互協(xié)作、相輔相成。隨著智能電網(wǎng)技術的不斷發(fā)展、進步，軟硬件技術也得到了很大的提高。電網(wǎng)硬件系統(tǒng)中描述語言的硬件使智能變電站有了集成自動等特征，將一些相異的問題模塊化，反映到變電站設備上，再由軟件控制，實現(xiàn)硬件的應用，進而保證了信息的準確、可靠性，也解決了信息在傳遞過程中失真的關鍵問題。

5.5 采集數(shù)據(jù)技術

在智能化電網(wǎng)、智能化變電站的建設中，都是以數(shù)據(jù)、信息為中心，以保證系統(tǒng)的正常運行。實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集智能化，保障了變電站的高效工作，能有效地促進數(shù)據(jù)流動和數(shù)據(jù)的有效整合，為實時控制提供依據(jù)。

6 結語

未來必將是5G網(wǎng)絡的時代，也是物聯(lián)網(wǎng)的時代，這又為智能變電站的技術更新發(fā)展提供了契機，我國應該抓住機遇，加快智能電網(wǎng)建設的步伐，為未來的智能時代做好基礎，同時，也應認識到，要完全實現(xiàn)變電站智能化，就需要對整個電網(wǎng)系統(tǒng)有深刻的認識與分析。因此，這將是一個長期的、曲折的工程，應當做好打持久戰(zhàn)的心理準備。

［1］江舞山.試析變電站智能化應用技術的相關對策［J］.無線互聯(lián)科技，2013（12）：141.

［2］梁穗生.變電站智能化應用技術的相關對策［J］.中國新科技新產品，2014（5下）：1.