浅析智能变电站关键技术

浅析智能变电站关键技术

史天翔

国网长治供电公司 山西 长治 046000

摘要：近年来，随着电网设备朝着智能化和数字化的方向发展，智能电网技术逐步在电力行业得到了推广和应用。智能变电站在智能电网中扮演着重要的角色，具有实时调节电网电压和控制潮流等重要功能，并且有着高度的稳定性、安全性和集成性，保障电网系统的安全稳定运行，显著提升了电网供电的效率和质量。因此，本文将简单概述智能变电站的相关概念和特征，并着重探讨智能变电站的关键技术应用，为我国智能变电站的快速发展助力。
关键词：智能变电站；关键技术；应用

1 引言

改革开放以来，我国社会经济取得了显著的发展成就，各行各业都呈现出了繁荣的发展态势，对于电力能源的需求也有了很大提升。智能变电站的构建不仅保障了电网系统的可靠性和稳定性，还在低碳经济建设中发挥着重要的促进作用。在全球能源和环境问题日益严重的背景下，构建智能变电站已经逐步成为世界各国应对资源与环境问题的重要举措，是如今电力系统技术研究和工程建设的重点，智能变电站是实现电网智能化的关键，不但有着自动计量、控制、监测和采集功能，而且还具有顺序控制和智能报警的应用功能，保障电网运行的安全与稳定，为城镇化和工业化建设提供安全稳定的电力能源供应。

2 智能变电站
        2.1智能变电站概念
        智能变电站，是通过数字化变电站演化而来，主要体现在一次设备简单智能化、二次设备网络实用化、通讯规约标准统一化，使其更加自动化、智能化，从而满足电网建设发展的一种新型变电站模式。智能变电站的发展作为智能电网建设的基础，将有助于智能电网发展建设工作的推进。在当前智能电网发展的大背景下，发展智能变电站已经成为必然趋势。通过近几年的发展，智能化变电站技术水平日益提高，已经实现了大规模推广应用。但由于智能变电站在我国的发展时间较短，智能变电站各方面要求较高，在实际的应用过程中还是需要重视一些关键问题，如果能处理好这些问题，将更有助于智能变电站的发展。
        2.2智能变电站优势
        相比于传统的变电站，智能变电站具备集成性高及可靠性强等显著优势。其一，集成性高。 在智能变电站中，科学、合理应用了计算机、网络通讯、电子电力及传感等众多现代化技术，这些技术的有机结合不但促进了微网兼容及虚拟电厂的实现，而且将采集变电站设计的方式进行了充分简化，为智能电网的建成与覆盖提供了可靠的信息支持。其二，可靠性强。 电网得以正常运行的条件便是具备一定的可靠性。 其中，智能变电站及其内部智能设备的可靠性均比较强，因而就要求变电站的诊断水平达到一定的高度，只有这样才能在设备发生故障前展开及时有效的预防工作，从而确保设备的可靠运行。
        2.3智能设备的作用
        为了与智能电网的建设相适应， 我们提出了智能设备这一概念。 智能设备的出现，取缔了传统一次设备及二次设备之间的划分，并集合了间隔层、过程层包含的各项功能。 人们通过采取科学、有效的措施，便可对智能设备的具体运行状况展开分析与评价。 在智能变电站中，智能设备的应用为站内设备运行的稳定性及可靠性提供了充分保障，并能对站内的状况展开及时的监管；其次，还可有效评估并判断一次设备的使用周期及故障情况，从而为变电站内部技术在运行检修方面提供更多的支持。 除此之外，智能设备的使用极大程度上降低了变电站的投入成本及安全隐患的发生。

3 智能变电站关键技术的具体应用
        3.1 在线监测技术
        智能变电站电力系统中应用在线监测技术，可以实时监测所有智能设备的运行状态，例如监测变压器的油色谱、设备的压力、铁芯电流接地情况、避雷器泄漏电流、次数等，在线监测技术凭借其成熟性、准确性等优势，已经被广泛的应用于变电站电力系统。但是需要注意的是，在线监测技术在应用时，有些监测项目需要根据具体应用的情况，以及设备的原理，制定合理的监测方案，如监测开关行程，以及变电站内所有接头的温度等；在线监测技术主要应用于监测二次设备，其优越性比较突出，然而在监测一次设备时，尤其是长期的运行条件下，传感器接头容易受损，这样则会降低在线监测技术的准确性；大量电子设备的应用，将会增加变电站周围的磁场，形成交变磁场或者设备释放磁场增加等，加之自然环境的影响，直接影响到监测技术的应用效果，所以该技术还需要不断完善，采取相应的解决措施，改善技术应用情况。就整体而言在线监测技术有很大的上升空间，以及应用前景。
        3.2 电子互感器的具体应用
        变电站电力系统智能化的过程中，会应用一些先进的设备，随着光纤传感技术、通信技术的飞速发展，光电技术在电力系统中的应用越来越广泛。电子式互感器就是其中之一。电子式互感器具有体积小、重量轻、频带响应宽、无饱和现象、抗电磁干扰性能佳、无油化结构、绝缘可靠、便于向数字化、微机化发展等诸多优点，将在数字化变电站中广泛应用。电子式互感器是数字变电站的关键装备之一。电子式互感器产品主要有3种：（1）GIS用的电子式电流电压互感器。（2）敞开式独立安装的电子式电流电压互感器。（3）低功率互感器。基于电子互感器的应用现状而言，虽然取得了一定的成效，但是在实际应用的过程中，还存在着一定的问题。主要包括以下几种：其一，光纤式互感器运行过程中，若电流比较低，则会引起噪音问题。其二，电压互感器的高压传感部件中使用了一些电子电路设备，需要由外部供电。其三，常见的问题还有电磁兼容问题，以及电子互感器和线路装置的使用寿命不同。以上是电子互感器在实际应用的过程中常见的问题，需要研究人员在设计设备的过程中，不仅要考虑设备运行的可靠性能，还需要将传统互感器、合并单元采样等与智能变电站有机地结合，充分发挥各自的优势，进一步提高智能变电站的运行效率。

        3.3 信息管理技术
        智能变电站与传统变电站相比，其在信息管理与储存方面，具有一定的优势。因为传统变电站的信息整合水平，已经不能满足变电站发展的要求，加之智能变电站对信息管理的要求比较高，所以，智能变电站要弥补传统变电站这一缺陷，从信息管理与信息储存技术等方面入手，实现科学化的信息管理与储存，有效地解决信息整合效率低下的问题，提高信息采集与处理的水平，提高信息管理的水平，使智能变电站的可靠性以及智能性得以凸显。
        3.4 智能变电站设备组网方式
        智能变电站在组网过程中，通常会采用三层两网的设计方法，主要是将合并单元与智能终端设备等，集中布设在汇控柜之中，这一做法主要是为了保护二次智能设备。目前我国部分智能变电站结合以上做法来保护变电站的二次设备，并且通过设备组网方法，使得智能变电站的优势得以充分发挥。

4 结语
综上所述，智能变电站是电力系统的重要组成部分，为保证电力系统的正常、安全运行承担着关键作用。同时智能变电站还是智能电网的重要支撑节点，建设智能变电站具有重大的技术和经济意义。作为各项新技术推动下的智能变电站，其发展必然会经历一个长期的阶段，而随着智能电网和技术的进步，关于智能变电站的技术规范也会在实践中逐步完善。从而使智能变电站最终成为智能电网的建设奠定坚实基础。

参考文献：
        [1]翁旭初.智能变电站关键技术及其构建方式[J].电子技术与软件工程，2018（02）：253.
        [2]张庆伟，王阳，贾冰.智能变电站关键技术及其构建方式的探讨[J].工程技术研究，2017（10）：59+88.