智能变电站自动化系统一体化技术

智能变电站自动化系统一体化技术
摘要：现代化的电力体系之中，对于变电站自动化方面的研究尤为重视。

近年来，随着更加富有创造性的自动化水平不断提升，电网建设运转效率得到较大幅度的增长，智能化水平也有明显提升。

本文基于自动化技术在智能化变电站的应用背景出发，针对自动化系统的特征以及技术应用展开论述，并结合自动化技术的发展展开深入分析。

关键词：智能变电站；自动化；一体化
引言：当前，随着智能电网在全世界范围内的广泛应用，已经逐渐发展成为能源产业的最前沿，尤其是在一些发达国家，智能电网等基础设施的建设已经上升到国家战略层面，而我国从2011开始也正式宣布全面推进智能电网的组建。

这并非是传统意义上的电力基础设施的建设，而是要能够同时满足多种类型能源的接入要求，而最近几年里，一、二次设备得到广泛的发展和应用，在技术以及实践经验方面取得较大突破，有力地推动了智能电网技术的发展。

1自动化技术在智能变电站中的应用意义
智能变电站是一个具有较高综合性的系统级的工作站，涵盖了多项智能技术和设备，该技术的目的就是利用互联网信息技术，将各项数据信息以及技术特性通过网络进行传输，后期再通过智能化统计的方式，对数据进行统计分析，得出相应结论，该工作属于系统化的工作范畴，此外，如果变电站有危险情况出现，变电站将自动执行相应系统，并传递给工作人员，相较于传统的变电站，智能化变电站的目标更加明确，所使用的技术也更加先进，此外，能够对整个系统的进程进行实施的监管，实现变电站工作效率的提升，促进企业经济效益的增长，所以，为应对未来能源趋势的变化，我国加强对于智能变电站的建设与应用具有十分重要的意义。

2自动化系统特点
2.1技术来源
所谓的智能变电站，本质上就是将传统的变电站功能与现代化的自动化技术
进行有机融合，这种方式不管是从系统结构方面还是在信息技术的应用方面与传
统相比都有了较大幅度的提升，通过系统整合，实现系统资源的协同分配，在保
证效率得到提升的基础上，进一步完善功能拓展，技术水平更加完善，智能化程
度更高。

2.2技术作用
由于一次设备在整个系统中具有重要的作用，并且是系统能够保持正常运转
的基础，所以不管是哪个电网中，都会将一次设备作为重点关注对象予以必要的
保护。

而且，在正常的工作过程中，对于自动化系统的控制和保护同样也应该作
为重点关注对象来进行维护，最终实现数据传输的智能化，达到无人值守的目的。

2.3系统功能
下面将从如下几个方面来对变电站系统自动化的功能进行论述，从本质上来看，变电站工作就是将以此设备的功能以及作用进行充分发挥，按照系统结构特
征差异可以将系统按照两个部分进行划分，第一个部分就是系统功能，主要是决
策功能以及监督控制和通信保护等等，第二个部分是系统的基本功能，主要涵盖
了系统的测量和间隔操作等等，通过对基本功能进行分析能够得出，整个系统中
各个部分的设备自动化水平比较高，均能够满足独立运行的需要，所以，该系统
的功能符合电网正常运作的要求。

3国内智能变电站发展中存在问题分析
3.1技术应用方面
在智能电站推广的过程中，主要存在如下几个方面的技术问题：
①大量未经充分实践验证的新技术出现，可靠性不高。

②二次设备数量品种增多，存在可靠性以及复杂性问题。

③一次系统设计优化与二次设计模式不够规范。

④设备的研发需要进一步深化，提供技术保障。

⑤电子式互感器和过程层设备可靠性需要强化。

⑥配置检测调试工具缺乏、标准不统一。

⑦高级应用功能实用化程度及预制舱技术发展方向不够明确。

3.2标准制定方面
IEC61850是当前电力建设中网络通信的国际标准，是不同设备之间保持通信
传输的结构基础。

但是由于该标准在成立之初比较就比较复杂，造成不同的设备
生产厂家对标准的解读存在差异；此外由于该标准在对生产的规范性方面要求不高，因此不同厂商之间设备实现互联互通存在一定的困难。

所以，到目前为止，
国际仍旧缺乏统一规范的变电站通信建设标准。

而国内相关标准的更新频率比较快，在实际生产过程中无法有效落实。

3.3系统设计方面
从设计方面来看，变电站中仍旧存在如下几个方面的问题：
①二次设备的集成化缺乏统一原则，设计标准不够规范，现在已经有“单功
能多间隔集成”、“单间隔多功能集成”等多种设计模式，但整合程度比较低。

②户内、户外在变电站的设计方案上存在较大差异，如设备布置方式、户内、户外站二次运维地点不同。

③铺设电缆、光缆过程中的反措和工艺问题。

④预制舱数量、规模、扩建和寿命问题。

⑤设备提前老化、接线修改等不可预见性问题。

⑥配置设计问题，如设计能力不足、工具缺乏、模型受限等。

4智能变电站自动化系统一体化技术研究
4.1设计架构
现在，智能化变电站中所使用到的一、二此设备均有自身的特定功能，一次设备的应用可以帮助系统一体化程度的建设，二次设备则主要对系统的各个部分进行精准的控制，现在，两项技术相结合的方式已经成为电网系统发展的主要方向，在未来进行变电站的建设过程中，需要更加完善和规范的机制作为指导，所以，进一步对变电站设计进行完善和优化，对建设要求进行整改，形成科学规范的，具有可实施性的建设标准，本文还进一步展开针对自动化控制设计原则的深入探究，并以逻辑层与物理层两个大的方面进行介绍。

4.2设备层一体化实施路线
随着现代化水平的不断深入，在我国已经有很多传统的变电站系统进行了升级，使其功能得到进一步提升和扩展，在这个过程中，测控系统一体化技术的应用得到完全保留，该技术应用挂柜模式，可以很大程度上提升整个控制室空间的利用效率，尽可能提升设备的稳定性和安全性，所以，技术的发展应该在对历史优秀技术进行保留的基础上进行。

4.3设备的调试工作
（1）站控层设备。

针对所需要的显示界面进行必要的整理，同时创建出相应的应用，使之能够对设备进行适应性调整。

（2）网络构建。

针对不同的设备展开通信连接，确保通信功能满足使用要求。

（3）间隔功能调试。

按照设备要求进行参数的调整，使得不同设备之间的数据能够按照一定形式进行互通，实现设备间的调试，完成系统的构建。

（4）纵向分系统功能调试。

该操作和其他功能调试动作同时进行，通过现场调试，令各项功能能够正常运转。

（5）横向功能联合调试。

模拟现场环境、第三方系统或设备接入，调试工
程项目要求的监控联动、站域防误、故障分析、在线监测、综合数据处理等的站控层一体化功能。

4.4其他应用技术要求
在产品设计环节，需要对现场电磁兼容性（EMC）以及电磁干扰（EMI）和IP 等级等相关技术进行设计和研究，如今，设备的发展方向趋于精细化，小型化，所以，通过控制器实现自动化作业是必不可少的技术应用，也为以后嵌入式设备的功能应用打好了根基，铺好了路。

5总结
随着智能化电网工程在社会中的广泛应用，对智能变电站建设的相关技术要求也随之提高。

因此当前还处于初级探索时期，通过对各国发展的进度进行研究能够得出，要想实现技术方面的突破，还需要通过阶段化发展的方式来试试，确保整个建设的推进，保证智能变电站技术的推广和应用。

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