摘 要：智能變電站通過分布式自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握運(yùn)行情況，面向?qū)ο螵?dú)立，多CPU運(yùn)行，可靠性高，繼電保護(hù)相對獨(dú)立。

關(guān)鍵詞：智能變電站;可靠性

智能變電站是以堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以通信信息平臺為支撐，以智能控制為手段，從而實(shí)現(xiàn)電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)結(jié)構(gòu)?！吨悄茏冸娬炯夹g(shù)導(dǎo)則》定義：智能變電站就是采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量、監(jiān)測等基本（四遙）功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)化控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級功能的變電站。

1智能變電站概述

智能變電站由早期變電站自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展而來，目前智能變電站主要采用分層分布式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。分層分布架構(gòu)引入站控級、間隔級概念，間隔層設(shè)備原則上按一次設(shè)備組織，包括任意間隔內(nèi)所有設(shè)備，主變壓器等。站控層設(shè)備通過計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，通訊規(guī)約和間隔層設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，采集四遙數(shù)據(jù)了解和掌握整個(gè)變電站實(shí)時(shí)運(yùn)行情況。

1.1智能變電站發(fā)展歷程

智能變電站發(fā)展劃分為三個(gè)階段。第一階段：2009年～2010年。初步形成智能變電站標(biāo)準(zhǔn)體系，規(guī)范技術(shù)開發(fā)、設(shè)計(jì)、檢測等內(nèi)容，建設(shè)檢驗(yàn)測試中心，實(shí)現(xiàn)智能變電站系統(tǒng)及設(shè)備統(tǒng)一建模的標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)一步完善試點(diǎn)。第二階段：2011年～2015年。技術(shù)上基本實(shí)現(xiàn)斷路器、變壓器等關(guān)鍵一次智能設(shè)備應(yīng)用，變電站內(nèi)監(jiān)控、在線監(jiān)測、分析預(yù)警等高級應(yīng)用功能達(dá)到成熟使用。第三階段：2016年至今。滾動(dòng)完善技術(shù)體系，全面提升智能化效能。

1.2 智能變電站組織架構(gòu)

智能變電站的分層（三層兩網(wǎng)）。三層包括過程層、間隔層、站控層。兩網(wǎng)包括過程層網(wǎng)絡(luò)、站控層網(wǎng)絡(luò)。

1.3 本文主要介紹智能采集控制終端，它主要用于數(shù)字化及智能化變電站系統(tǒng)，屬于過程層設(shè)備。能夠完成所在間隔的信息采集、控制以及部分保護(hù)功能，包括斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)的監(jiān)視和控制。

2 智能采集控制終端

智能采集控制終端裝置由合并單元和智能終端這兩個(gè)獨(dú)立的功能模塊組成，適用于110kV及以下電壓等級智能變電站的過程層。合并單元模塊可以接收常規(guī)互感器的模擬信號，用于線路、變壓器間隔等處，滿足用戶的不同需要。智能終端模塊能夠完成所在間隔的信息采集、控制以及部分保護(hù)功能，包括斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)的監(jiān)視和控制，實(shí)現(xiàn)對一次設(shè)備的測量和控制。

2.1 裝置主要特點(diǎn)

采用模塊化設(shè)計(jì)思想，裝置由多個(gè)模塊構(gòu)成，結(jié)構(gòu)靈活?？赏ㄟ^配置文件實(shí)現(xiàn)采樣值輸入類型、輸出通道、電壓切換和并列、開入開出插件數(shù)量等功能修改，減少了裝置的種類和定制版本，從而提高了軟件的靈活性和可靠性。高性能、高可靠、大資源的硬件系統(tǒng)等應(yīng)用：裝置采用浮點(diǎn)型高性能多DSP，實(shí)現(xiàn)了大容量、高精度的快速、實(shí)時(shí)信息處理;采用了高性能大容量工業(yè)級FPGA、高集成收發(fā)器件及快速以太網(wǎng)技術(shù)，具有高速、可靠等特點(diǎn)。裝置高性能的硬件系統(tǒng)，多層印制板、SMT表面貼裝和涂敷工藝，加上完善的軟件抗干擾措施，使得裝置的整體抗干擾能力通過了IEC61000標(biāo)準(zhǔn)中EMC相關(guān)的11項(xiàng)抗擾度最高等級試驗(yàn)。高精度的數(shù)據(jù)采集：采用高分辨率的16位并行 A/D轉(zhuǎn)換器，每個(gè)交流通道采用雙 A/D采樣，每周波80點(diǎn)高速采樣。高精度的對時(shí)方式：支持光IRIG-B碼對時(shí)，對時(shí)芯片采用了先進(jìn)型專用對時(shí)芯片，其時(shí)間頻率可調(diào)，對時(shí)精度優(yōu)于1us，守時(shí)精度優(yōu)于4us/10分鐘。硬件自檢智能化：裝置內(nèi)部各模塊智能化設(shè)計(jì)，便于維護(hù)和故障處理。具備裝置狀態(tài)的自檢，電源、數(shù)據(jù)通道指示燈監(jiān)視，模擬量故障錄波，失電告警功能。支持一鍵下載：可通過一鍵下載軟件實(shí)現(xiàn)MU插件、通信插件、MMI、DIO、直流、單發(fā)插件程序一鍵下裝，實(shí)現(xiàn)MU插件、通信插件配置文件下裝。強(qiáng)抗干擾能力：在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮裝置在過程層相對惡劣的運(yùn)行環(huán)境，采取4U全封閉后插拔機(jī)箱，增強(qiáng)了裝置的抗干擾能力、抗震動(dòng)能力。

12.2 基本應(yīng)用框架

2.3裝置功能插件概述

采用功能模塊化設(shè)計(jì)思想，不同的產(chǎn)品由相同的各功能插件按需要組合配置，實(shí)現(xiàn)了功能模塊的標(biāo)準(zhǔn)化。裝置由MU插件、通訊插件、交流插件、開入插件、開出插件、智能DIO插件、合閘插件、跳閘插件、直流插件、電源插件、前面板構(gòu)成。各插件的布置見下表。

3智能變電站投運(yùn)情況

寶音110kV變電站于2018年09月在內(nèi)蒙古烏海電業(yè)局投入運(yùn)行，經(jīng)過兩年多的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了高可靠性、高質(zhì)量的運(yùn)行效果。

寶音變電站遠(yuǎn)景3×80MVA主變壓器，電壓等級110/10kV。110kV采用擴(kuò)大內(nèi)橋接線，共3回出線;10kV采用單母線分段接線，共40回出線。

變電站采用光纖代替電纜，原來傳統(tǒng)變電站的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試內(nèi)容工作量大大減少，提高工作效率。模擬量輸入回路和開關(guān)量輸入回路被通信網(wǎng)絡(luò)取代，二次設(shè)備硬件系統(tǒng)大為簡化。統(tǒng)一的信息模型，避免規(guī)約轉(zhuǎn)換，信息充分共享。

4結(jié)論和建議

目前，烏海電業(yè)局所屬變電站40座，大部分為綜合自動(dòng)化變電站，僅有智能變電站3座。隨著電氣一次設(shè)備及二次軟硬件設(shè)備的逐步發(fā)展，智能變電站將逐步取代綜合自動(dòng)化變電站，是未來變電站建設(shè)的發(fā)展趨勢。

參考文獻(xiàn)：

[1]《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊》，電力工業(yè)部電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院編，中國電力出版社（北京三里河6號）1998年6月第一版。

[2]《電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)》，西安電力學(xué)校主編，電力工業(yè)出版社1980。

[3]《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》GB/T30155-2013，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會2013-12-17發(fā)布。

作者簡介：

韓丹（1976-），女，內(nèi)蒙古人，助理工程師，畢業(yè)于華北電力大學(xué)。現(xiàn)從事物資計(jì)劃采購工作。