智能化变电站主要高级功能的应用

智能电网的含义其实就是电网的智能化，具备了高级应用功能的智能化变电站是智能电网中的坚强节点之一。目前已投入运行的智能化变电站实现了相对简单的高级应用功能，其高级功能的应用也是来区别智能化变电站和数字化变电站的重要特征之一。

1区域电网协同功能

1.1区域化智能网络保护

区域网络保护实际上是利用电压、电流的同步采样信息以及开关量信息，通过调控管理主机完成对区域电网内多个元件的保护与控制。网络保护功能实现的是后备保护的功能，其借助区域电网内的网络信息完成，利用空间多点信息做出判断而不是动作时间上的配合来保证后备保护的选择性，从而达到缩短保护的动作时间，缩小故障切除范围的目的。

1.2区域电网内的实时智能自动控制与调节

将区域电网内的变电站电压、无功调节设备纳入区域无功电压调节系统，进行整体统一的策略控制，实现区域级别的电压无功自动优化调节，事实上该功能是对单站AVQC进行调度整合，实现区域AVQC功能。该功能使对电压无功控制的限值由调度系统下发，变电站为调度系统服务，最终为下一步实现区域级别的经济运行与优化控制打下了良好的基础。

1.3与分布式电源的协同互动

随着分布式电源的快速发展，在未来智能电网下的智能化变电站，可以实现与分布式电源和大用户的相互数据交换，进一步实现智能电网区域内的协调运行与控制。对于外部接入的分布式电源，通过信息交互对其运行状态进行监视，相应调整控制模式，实现分布式电源的灵活接入。对于钢厂等大客户，可通过协同互动对用户的电能质量进行在线监测，还可实时传送客户需要的相关信息，支持电力交易，为客户提供更好的服务。

2变电站内部智能控制功能

2.1站域控制

智能化变电站内具有全景数据的一体化信息平台，此平台依托站内高速通信网来实现基础数据的采集，各种高级应用功能均建立在一体化信息平台提供的基础数据之上。一体化信息平台可以提供方便的共享信息，这就为实现全站级别的控制和保护提供了条件。

2.2站域保护

站域保护是指通过信息共享，结合系统运行状态，对站内一次设备实现协调保护。主要功能包括：全站统一的后备保护、分布式新能源接入保护、保护定值自动生成和修改等。最终智能化变电站中的站域控制和站域保护功能可以采取适当的方式一体化实现。

3辅助运行管理功能

3.1一体化五防

现在具有代表性的是下述两种模式：普通一体化五防，充分利用了监控系统平台，结合电脑钥匙及其编码锁技术、计算机通信技术，在监控系统引入操作规则，通过软、硬件结合，实现完善的五防功能，严格杜绝操作人员在操作中可能出现的误操作；在线式一体化五防，不使用五防锁具进行就地操作闭锁，不配置电脑钥匙就地操作闭锁由间隔层I/O测控装置参与实现。

3.2顺序控制

变电站电气设备顺序控制，是指通过自动化系统的单个操作命令，根据预先规定的操作逻辑和五防闭锁规则，自动按规则完成一系列断路器和隔离开关的操作,最终改变系统运行状态的过程，从而实现变电站电气设备从运行、热备用、冷备用、检修等各种状态的自动转换。3.3设备状态可视化

智能变电站由站控层设备、保护测控设备、智能终端和合并单元、交换机组成了三个网络：MMS网络、GOOSE网络、SMV网络。网络的坚强性决定了智能变电站的可靠运行，从冗余角度考虑虽然实现了双网双配置，但是一旦网络发生故障对智能变电站来说将是灾难性的。所以通过对网络上的异常节点、心跳报文的监视及光电信号转换的监视，进行状态组合逻辑判断，来区分硬件故障和软件故障，进一步分析故障的严重性是可恢复性还是不可恢复性的，为检修人员及时处理异常提供可靠有力的指导方向。

3.4智能告警

智能告警功能通过建立变电站故障信息的逻辑和推理模型，对告警进行细致分类，每类告警进行分页显示按告警类型分类：COS、SOE、遥测越限、保护事件、装置自检。按告警级别进行分类：告知、预告、事故。对变电站的运行状态进行在线实时分析和推理，实现对单个或关联的多个告警事件进行推理判断给出建议。

3.5故障信息综合分析与决策

故障信息综合分析决策是指在事故或故障情况下，对系统收集故障信息进行数据挖掘，结合装置定值、设备运行信息、及其他设备的运行状态、整个系统的运行状态、应用专家系统，对故障信息进行诊断，故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。为检修人员提供一个事故分析报告并给出事故处理预案，便于迅速确定事故原因和应采取的措施，而且可以为事后相关部门分析事故原因提供相关数据信息。

3.6源端维护

变电站作为调度主站数据采集的源端，提供各种可自描述的配置参量，维护时仅需在变电站利用统一配置工具进行配置，生成标准配置文件（包括变电站主接线图、网络拓扑等参数及数据模型）。调度主站可自动获得变电站的标准配置文件，自动导入到自身系统数据库中，并自动更新运行监控画面。

3.7环境的智能检测及控制(物联网)

图像监视子系统采用智能高清摄像机结合图像识别技术，自动识别、跟踪进入视场范围内的目标，图像自动弹出在监视器的最顶层，值班人员可迅速直观的看到现场的实际情况。

安全警卫子系统针对图像监视子系统的不足，组建多类型传感器协同感知网络，实现全新的目标识别、多点融合和协同感知；声光报警设备向现场进行声光告警，值班人员通过麦克风设备向现场通话告警，警告可疑人员；当入侵目标强行翻越围墙时，启动电子围栏击退入侵目标，电子围栏可远程设定投退。

火灾报警及消防子系统以物联网技术理念集成现有成熟产品，通过读取感烟感温传感器的信号，结合图像识别、环境温度等信息，实现对变电站火灾的智能检测、报警及主变充氮灭火的联动处理；实现对各种消防设备的状态检测与故障警报；实现火灾时与空调、风机的闭锁联动。

采暖通风子系统通过无线温湿度传感器监测室内外的温湿度情况，经无线传感器网络(WSN)传送至汇聚节点，再经有线网络上传站内控制主机；主机根据室内外温湿度状况对空调的温度、排风机的风向等进行自动控制；当发生火灾时与火灾报警子系统联动闭锁空调、风机，防止火灾蔓延。

给排水子系统安装水位传感器对污水池、电缆沟等位置进行水位监测，当水位告警时启动摄像头联动，查看现场情况，远程查询积水情况，远程控制排水泵运行。

3.8无人巡视支撑平台

无人变电站拟人智能巡检机器人以软件和机器人平行与协同的方式，利用智能视觉导航及智能PID协调控制方法,实现拟人智能巡视、自动监测，电站维护、故障报警、自动充电、断电（下转第407页）

浅谈智能化变电站主要高级功能的应用

晋飞王思诚张凡

（潍坊供电公司，山东潍坊261041）

【摘要】智能化变电站的高级应用功能使变电站实现了信息化、数字化、自动化和互动化，本文从区域电网协同功能、变电站内部智能控制功能和辅助运行管理三个方面对智能化变电站的各种高级应用功能进行讨论。

【关键词】智能化变电站；高级应用；功能实现

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