王震 李潔 李魯燕

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的革新以及電力系統(tǒng)的不斷進(jìn)步，推動(dòng)了智能電網(wǎng)的快速崛起，智能電網(wǎng)是優(yōu)化電力能源配置的重要平臺(tái)，涵蓋發(fā)電、輸電、配電、用電和調(diào)度各環(huán)節(jié)，廣泛利用先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，確保了安全、可靠、優(yōu)質(zhì)的電力供應(yīng)。變電站作為智能電網(wǎng)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，其智能化水平也隨之得到了有效的提升。智能變電站技術(shù)是通過(guò)智能一次技術(shù)，智能二次技術(shù)，輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(tái)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)安全、可靠、自愈、兼容、協(xié)調(diào)等功能。本文主要對(duì)智能變電站技術(shù)進(jìn)行了研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);智能變電站;技術(shù);發(fā)展

1 智能變電站概述

1.1 智能變電站的結(jié)構(gòu) 智能變電站是由站控層、間隔層和過(guò)程層三大部分組成的。站控層的主要功能是完成數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)、控制和相應(yīng)的信息保護(hù)管理，其是由通信系統(tǒng)、站域控制、對(duì)時(shí)系統(tǒng)以及自動(dòng)化系統(tǒng)組成的;間隔層的設(shè)備主要包括繼電保護(hù)裝置、測(cè)控裝置等二次設(shè)備;過(guò)程層的主要作用是對(duì)變電站中的電能進(jìn)行科學(xué)的分配、轉(zhuǎn)換、傳輸測(cè)量和控制保護(hù)，組成部分包括智能組件構(gòu)成的智能設(shè)備、相應(yīng)的合并單元以及智能終端。

1.2 智能變電站的主要技術(shù)特點(diǎn) 第一，智能變電站中的分層控制技術(shù)。智能變電站通常采用的是分布式的控制技術(shù)，其將變電站的內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理劃分為站控層、間隔層和過(guò)程層三個(gè)部分。另外為了確保變電站各層調(diào)控功能的獨(dú)立性，進(jìn)一步降低變電站中央控制與處理設(shè)備的實(shí)際負(fù)荷量，需要在各層中安裝設(shè)置具有智能化控制與處理能力的設(shè)備，進(jìn)而降低變電站安全隱患以及潛在風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生率，促進(jìn)智能變電站工作效率的進(jìn)一步提升。第二，智能變電站中的計(jì)算機(jī)控制終端技術(shù)。在智能變電站中引進(jìn)計(jì)算機(jī)終端，變電站可以利用計(jì)算機(jī)終端，在較短的時(shí)間內(nèi)分析與判斷站內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)字信息和變電站的實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況，進(jìn)而促使變電站實(shí)際運(yùn)行中存在的問(wèn)題得到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和解決，從而避免了因沒(méi)有發(fā)現(xiàn)安全隱患而造成的輸變電站事故，提升了變電站的安全性與可靠。第三，智能變電站中的電力裝置集成化技術(shù)。目前智能變電站已經(jīng)廣泛使用光纖技術(shù)，光纖技術(shù)的應(yīng)用有效的實(shí)現(xiàn)了智能變電站中各個(gè)控制層面的局域管理功能，使信息能夠在控制中心與一、二次設(shè)備之間進(jìn)行自由傳播，同時(shí)信息傳輸過(guò)程中各層面的穩(wěn)定性與可靠性得到了顯著的提高。另外，在智能變電站中應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)與數(shù)字化信息技術(shù)，使電能檢測(cè)和設(shè)備管理之間的集成化得以實(shí)現(xiàn)，在減小電力設(shè)備所需空間面積的同時(shí)降低了設(shè)備的安裝成本。

2 智能變電站技術(shù)分析

2.1 一次設(shè)備智能化技術(shù) 一次設(shè)備智能化技術(shù)主要是指以傳感器、微型CPU、數(shù)字通信系統(tǒng)為工具，對(duì)變電站內(nèi)的核心設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)調(diào)節(jié)和監(jiān)測(cè)，保障整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行和高效管理。一次設(shè)備智能化技術(shù)在智能變電站中的主要研究表現(xiàn)在：①智能組件，是指設(shè)置在宿主裝置附近的即定數(shù)量智能電子裝置的有機(jī)集合，它的主要作用是對(duì)宿主裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)控和測(cè)量;②智能高壓開(kāi)關(guān)，是指計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、信息傳感技術(shù)、微電子技術(shù)等有機(jī)結(jié)合的綜合性應(yīng)用技術(shù);③智能變壓器，是由變壓器本體、傳感器、控制器三大部分組成，對(duì)變電站進(jìn)行測(cè)量、調(diào)節(jié)、統(tǒng)計(jì)以及保護(hù)等;④電子式互感器，其主要功能是保障變電站的自動(dòng)化、數(shù)字化運(yùn)行;⑤智能診斷和在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)，是指利用傳感器對(duì)主要的一次設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行分析、監(jiān)測(cè)以及評(píng)估等。智能診斷和在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)是在一次設(shè)備自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)其可觀(guān)測(cè)及調(diào)控功能。一次設(shè)備智能化技術(shù)的應(yīng)用，提高了電網(wǎng)的可靠性運(yùn)行，減少了電網(wǎng)的運(yùn)行管理成本并且準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了設(shè)備的使用壽命，對(duì)設(shè)備管理的提高有一定的促進(jìn)作用。

2.2 二次設(shè)備智能化技術(shù) 以一次設(shè)備為對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)、調(diào)節(jié)以及保護(hù)的二次設(shè)備裝置或技術(shù)稱(chēng)之為二次設(shè)備智能化技術(shù)?，F(xiàn)階段變電站的數(shù)據(jù)建模應(yīng)用的是IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，保障了站內(nèi)信息資源的共享及融合，設(shè)備合并單元的應(yīng)用，能夠更加快捷、準(zhǔn)確的傳輸變電站信息。二次設(shè)備智能化技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)信息的采集、傳輸以及分析，然后生成和發(fā)送相應(yīng)的控制指令，是借助設(shè)備自身配置的處理器進(jìn)行以上的操作的，在實(shí)現(xiàn)了設(shè)備自行故障診斷之外，還可以進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、故障定位和修復(fù)，進(jìn)一步提高了供電站的安全和高效運(yùn)行。二次設(shè)備智能化技術(shù)在智能變電站實(shí)際運(yùn)行中的引進(jìn)和應(yīng)用，在提升站內(nèi)數(shù)據(jù)信息的共享程度的同時(shí)提高了變電站的智能化水平。

2.3 智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(tái)技術(shù)

2.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)分為主站系統(tǒng)、前端系統(tǒng)兩個(gè)層次，包括采用集控中心、站端兩級(jí)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)按照不同的管轄范圍可劃分為不同監(jiān)控區(qū)域（見(jiàn)圖1）。輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是采用集中管理、分散控制，系統(tǒng)的主站與站端間、站端與設(shè)備間的互聯(lián)互通、分級(jí)和分區(qū)域部署、信息的分級(jí)分權(quán)限控制、資源的共享等，都是通過(guò)IP通信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的。

2.3.2 系統(tǒng)功能 依據(jù)不同的功能輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺(tái)還可以分為智能分析系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、對(duì)講系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和報(bào)警與環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。綜合監(jiān)控平臺(tái)應(yīng)具備的功能包括實(shí)時(shí)監(jiān)控功能、錄像及屏幕管理功能、環(huán)境監(jiān)測(cè)功能、報(bào)警功能、電子地圖功能以及門(mén)禁管理、綜自、消防聯(lián)動(dòng)功能。其中實(shí)時(shí)監(jiān)控功能主要是指實(shí)時(shí)預(yù)覽、視頻輪巡、OSD疊加、云臺(tái)控制;報(bào)警功能是指實(shí)時(shí)報(bào)警接收與顯示、歷史報(bào)警記錄和查詢(xún)、報(bào)警等級(jí)、報(bào)警聯(lián)動(dòng)策略設(shè)置等內(nèi)容;電子地圖功能是指報(bào)警事件定位和操作、地圖操作、定位設(shè)備顯示功能、查閱視頻等多項(xiàng)內(nèi)容。

3 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)看，目前智能電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)入了現(xiàn)代化的時(shí)代，智能變電站作為智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展中的重要部分，其智能化水平的高低對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展具有重要的作用，故此，相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)其的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行更為深入的研究，以保證智能電網(wǎng)的快速、有序發(fā)展，從而為我國(guó)電能的智能化供應(yīng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高效、穩(wěn)定、長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。

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