智能变电站及技术特点分析李宏伟

智能变电站及技术特点分析李宏伟

李宏伟刘霖李俊华丁文田饶云赵伟铎

(郑州供电公司河南省郑州市450006)

摘要：变电站是电力系统的重要组成之一，担负着电压等级转换和电力输送功能，是电网调度系统的重要信息源。随着电网建设的加快，需要变电站提供的实时数据和信息越来越多，对系统自动化运行、智能化控制的要求也越来越高，因此促进了智能变电站的推广。智能变电站与传统变电站相比，具有一次设备智能化、二次系统网络化和信息高度集成共享化的特点，通过传感器、信息、通信、智能控制等技术，实现变电站的可视化管理、自动运行控制、在线分析和决策、信息一体化等功能，是今后变电站发展的方向。

关键词：智能变电站；技术特点；分析

引言

智能电网的构建是解决当今日益增长的用电需求与传统电力生产方式之间矛盾的关键举措。现阶段国家大力倡导建设资源节约型环境友好型社会，促进经济可持续发展。智能变电站的建设适应了当今发展绿色经济的客观需求，作为智能电网的核心构成部分，它与数据的收集处理、系统的控制运行密切相关，通过对信息技术和环保技术的智能化处理并借助相关电力设备对电网进行有效调整和管控。

1智能变电站概述

智能变电站是指，由先进可靠、低碳环保、数字集成等设备组成的智能变电站，以全站通信平台网络化、数字信息化以及信息共享标准化为基础，自动完成信息采集、计量、保护以及监测等工作，具有电网自动控制、智能调节、协调互动以及在线分析决策等高级功能，与传统变电站相比，工作效率较高。

2智能变电站的技术特点

2.1智能一次设备

智能化一次设备技术的发展程度以及速度，对能否实现整个智能变电站结构的最优设计有着很大的决定性意义。一次设备智能化主要包括组件的智能化，发展方向是使得组件实现测量、保护、控制、计量等技术。智能一次设备能够实现对设备运行状况的实时监控、能够对设备的故障部位进行精确定位，并通过分析给出故障最佳解决办法，相关工作人员利用智能一次设备的功技术就能够实时掌握设备的状态，并对设备使用寿命进行预测。电力系统中，智能化一次设备的使用提高了电网运行的稳定性，并由于其布局紧凑的特点，可节省大量占地面积，并根据采集到的数据降低电力系统的运行风险，减少维修人员工作量。根据《高压开关设备智能化技术条件》以及《油浸式电力智能化技术条件》中对智能设备做出的规定，可以对智能一次设备进行一体化设计，主要包括以下几个方面:①传感器或执行器与高压设备的一体化。②互感器与变压器、断路器的一体化。③将智能组件中的测量、控制、计量、保护部分进行一体化。

2.2智能设备与顺序控制

对智能化的设备进行一系列的操作时，适宜采用顺序控制，这种控制方式的优势在于可以满足无人值班以及区域监控中心站管理模式的要求，可以接受来自监控中心、调度中心以及后台所发出的各种指令。当设备出现突发故障时，可以进行紧急断电处理，拥有良好的图形界面设计，可以同时满足近端和远端的可视化操作技术。

2.3局部或全部的智能控制

在智能变电站中，要求相关机械设备需要具有智能化数据处理能力，因此，光电技术被广泛应用在智能变电站中。在一次设备中运用光电技术，使一次设备层中的控制柜变成小型的气体绝缘变电站，并在二次设备中使用智能电流互感器和高压电流锁闭装置两种设备，利用设备的自动控制功能和露点锁闭功能，将智能变电站的故障检查工作量降低，同时实现局部的智能化操作，在降低工作失误率的同时，提升工作效率，为我国的智能变电站无人化智能控制奠定基础。

2.4智能变电站应具备的高级功能

智能变电站除了要具备一些变电站的基本功能之外，还应具备一些更高级的应用功能。例如:能够对设备的运行状态进行监测、能够基于多信息融合技术对设备进行综合故障诊断、能够对发生的事故进行预警以及智能处理等。

(1)对智能变电站的设备实现广泛的在线监测，能够让设备的检修更加科学合理，也可以有效的获得电网运行状态数据，实现对二次设备状态特征量的有效采集。但目前的技术水平不足以实现对变电站内所有设备实行在线监测，因此对变电站内的主要一次设备实行在线监测比较切合实际。例如:主变、HGIS/GIS、避雷器等设备。(2)信息融合的目的是对信息获取、信息表示及信息内部联系进行综合处理和优化的技术。多信息融合技术的含义是指通过对信息进行多角度处理，进而得到各种信息的内在联系和规律，利用这些最终实现信息优化。对设备进行状态监测，可以及时获得被监测设备的状态信息，相关人员结合所获得的信息，如所检测设备的参数、结构、运行状态以及运行信息等，可以对监测设备的寿命进行评估。(3)智能预警及智能处理。在智能变电站的监控系统上安装智能预警及事故信息综合分析决策系统，可以实现信息分类及处理，并能够提取故障报警信息，帮助相关人员对故障发生原因进行合理判断。利用变电站逻辑以及推理模型实现对预警信息的分类以及分类处理，相关人员通过对变电站运行状态进行在线分析和推理，可以针对变电站的异常提出进一步的解决措施，也可以为主站提供智能预警，并为主站分析解决故障提供一定的数据支持。

3智能变电站的构建方式

3.1系统架构

智能变站的体系架构比较紧凑，功能多样，他能够把初次、二次设备结合起来，利用相关设备形成其自己的设备层，主要用来对变电站进行测量调控，该层内相关设备的工作方式更加集中，同时在智能变电站的内部系统中充分发挥相关软件的技术优势，实现各种功能的按需调度，并通过变电站监测、与维护工作的程序预设，加强对相关空间的利用效率，间隔设备层则用来实现变电站内相关数据的的模块化处理，以更好的促进信息资源的共享，这种分层设计方式，一方面实现了变电站内各个设备与通讯设施之间的监控与合作，另一方面也保障了内部各设备之间的独立性，既实现了集约化管理的效率性也能够通过模块化处理提升变电系统的稳定性。智能变电站的这种架构设计提高了自动化程度，也使智能变电站相关设备的联系更加简单快捷，使信息交流、各种功能分布和集中更加合理，也将加强变电站系统的稳定性，促进变电站能力的调整升级，对系统配置进行整体优化，节约运营成本，提高变电站管理水平。

3.2控制保护的策略

目前，变电站的各项数据参数变化速率加强，以预先设定相关参数，再根据实际变化进行后期调整的传统电力保护已经不能适应电网运营的强度。尤其是分布式能源的引入，冲击了电力系统的工作方式和运作状态，开放性保护政策的应用势在必行。开放型的保护策略能够通过动态调整保护措施，以适应智能电网的不断变化的安全运营需求，对不同的控制系统采取不同的保护性策略有利于在智能变电站内部形成多层次的控制系统和数据处理系统，提高变电站系统内部的故障检验与决策反映速度，这样就能够将变电站内各种风险分散化理，多角度对变电站进行保护。同时信息网络技术的迅猛发展也能为开放的智能变站保护系统的建立提供技术支撑。

结语

综上所述，智能变电站不仅是变电站的发展方向，而且是未来电网的重要组成部分。现阶段，我国针对智能变电站的相关技术出台了一系列的技术规范，随着智能化变电站相关技术的日益成熟，将实现我国国家电网更加稳定，持续的运行。

参考文献:

［1］李孟超，王允平，李献伟，王峰，蔡卫锋．智能变电站及技术特点分析［J］．电力系统保护与控制，2010，38(18):59-62+79．

［2］杜小平．智能变电站及技术特点分析［J］．科技与创新，2016，(07):141．

［3］张文琴.智能变电站关键技术及其构建方式的探讨[J].科技创新与应用,2014(15).