智能变电站发展论文

智能变电站发展论文

摘要：目前，国内外正在积极的发展变电站智能化的关键设备以及主要技术，进一步推动智能变电站的建设与发展。虽然智能变电站的研究成果比较丰富，工程建设上也取得了一定的成绩，但是总的来说我国智能变电站的发展还处于初期阶段，智能化的程度还不高，不论是工程建设还是运行维护都缺乏相关经验，智能变电站的发展需要经历一个逐步智能化的过渡过程，具有长期性和渐进性。

引言

智能化变电站技术有效的衔接了整个智能电网的运行，它大大提升了电网的数字化和自动化。但还是处于变电站智能化的初级阶段，智能变电站技术在产品研发、设计与集成、运行维护等方面均存在一定的问题，距离成熟应用还要一段时间。

一、智能化变电站的功能特征

智能化变电站的设计和建设，必须在智能电网的背景下进行，要满足我国智能电网建设和发展的要求，体现我国智能电网信息化、数字化、自动化、互动化的特征。智能化变电站应当具有以下功能特征：（一）紧密联结全网

从智能化变电站在智能电网体系结构中的位置和作用看，智能化变电站的建设，要有利于加强全网范围各个环节间联系的紧密性，有利于体现智能电网的统一性，有利于互联电网对运行事故进行预防和

紧急控制，实现在不同层次上的统一协调控制，成为形成统一坚强智能电网的关节和纽带。智能化变电站的“全网”意识更强，作为电网的一个重要环节和部分，其在电网整体中的功能和作用更加明显和突出。

（二）支撑智能电网

从智能化变电站的自动化、智能化技术上看，智能化变电站的设计和运行水平，应与智能电网保持一致，满足智能电网安全、可靠、经济、高效、清洁、环保、透明、开放等运行性能的要求。在硬件装置上实现更高程度的集成和优化，软件功能实现更合理的区别和配合。应用FACTS技术，对系统电压和无功功率，电流和潮流分布进行有效控制。

（三）高电压等级的智能化变电站满足特高压输电网架的要求特高压输电线路将构成我国智能电网的骨干输电网架，必须面对大容量、高电压带来的一系列技术问题。特高压变电站应能可靠地应对和解决在设备绝缘、断路开关等方面的问题，支持特高压输电网架的形成和有效发挥作用。

（四）中低压智能化变电站允许分布式电源的接入

在未来的智能电网中，一个重要的特征是大量的风能、太阳能等间歇性分布式电源的接入。智能化变电站是分布式电源并网的入口，从技术到管理，从硬件到软件都必须充分考虑并满足分布式电源并网

的需求。大量分布式电源接入，形成微网与配电网并网运行模式。这使得配电网从单一的由大型注入点单向供电的模式，向大量使用受端分布式发电设备的多源多向模块化模式转变。与常规变电站相比，智能化变电站从继电保护到运行管理都应做出调整和改变，以满足更高水平的安全稳定运行需要。

（五）远程可视化

智能化变电站的状态监测与操作运行均可利用多媒体技术实现远程可视化与自动化，以实现变电站真正的无人值班，并提高变电站的安全运行水平。

（六）装备与设施标准化设计，模块化安装

智能化变电站的一二次设备进行高度的整合与集成，所有的装备具有统一的接口。建造新的智能化变电站时，所有集成化装备的一、二次功能，在出厂前完成模块化调试，运抵安装现场后只需进行联网、接线，无需大规模现场调试。一二次设备集成后标准化设计，模块化安装，对变电站的建造和设备的安装环节而言是根本性的变革。可以保证设备的质量和可靠性，大量节省现场施工、调试工作量，使得任何一个同样电压等级的变电站的建造变成简单的模块化的设备的联网、连接，因而可以实现变电站的“可复制性”，大大简化变电站建造的过程，而提高了变电站的标准化程度和可靠性。出于以上需求的考虑，智能化变电站必须从硬件到软件，从结构到功能上完成一个飞越。

二、智能变电站技术发展现状及存在问题

（一）电子式互感器制造水平尚未成熟，可靠性不高

目前电子式互感器的设备制造水平尚未成熟，在使用过程中暴露出精度问题、温度问题、稳定性、抗干扰性差、缺陷率高、使用寿命短、调试维护问题等。目前电子式互感器应用过程中暴露出来的问题主要有2类，一类是与产品设计及选用器件有关的问题，例如开关操作引起电子式互感器采样异常甚至造成采集器损坏、测量误差波动较大等，另一类是与生产工艺、生产过程的质量控制不严、产品安装调试规程不完善及现场施工不规范等有关，例如接线松动引起信号不稳、光纤损耗偏大等。电子式互感器运行时间不长，目前还缺乏相应的现场交接试验及维修检验相关试验规程。以上问题造成电子式互感器并未在智能变电站中大量使用，仍然采用传统的互感器，通过合并单元上送的模式。

（二）标准和规程不完善，设计手段缺乏

目前，智能变电站的管理并不能很好地适应新技术的应用，除了管理手段缺乏外，专业人才的缺乏同样困扰着智能变电站的发展，管理的变革迫在眉睫。当前，智能变电站建设的框架未定型，还缺乏一套规范的运行管理、作业表单等标准制度体系。国内已经出台了一些企业标准或指导意见，在一定程度上填补了智能变电站工程建设标准的空白，但是由于智能变电站处于初期阶段，一些技术原则缺乏实际运行的检验，且国内各个地区的经济发展程度不相同，调度、生产运

行等部门对变电站的智能化还存在认识差异，已经制定的这些标准还不能完全满足工程设计的要求，标准本身还要随着工程建设经验的积累和技术的不断发展而完善。目前的管理模式基于常规站，智能变电站的设计、建设、验收、运行、定检等环节依然高度依赖厂家，暴露出许多问题智能变电站相关标准和规程很多是指导性的，可操作性不强。需要根据国家电网公司的特点，结合现场实际情况总结，进一步完善运行、检修、试验等相关规程。此外，目前设计院处于摸索学习阶段，缺乏有效的手段介入智能变电站设计，工程设计文件往往通过表格、文本这些不直观的方式表现出来。

（三）建设、调试周期长，运行维护人员经验不足

智能变电站的调试周期长，通常是传统变电站的 5 ～10 倍，主要原因是：标准的支撑不够，导致工具开发困难，没有功能强大、自动化程度高的工程综合调试支持系统；缺乏合理的调试步骤，例如在系统集成时，没有遵循合理的集成步骤，造成多次迭代与返工等。另一方面，运行维护人员对智能变电站熟悉程度不够、进入角色慢等问题，维护过程处于厂家手把手教的过程，如何实施安全措施等问题困扰运行单位。运行维护人员对智能变电站的关键性配置文件的管理意识不够强。由于变电站的改扩建、保护升级、回路修改等内容均可能影响这些个文件，因此需要严格进行管理，但由于缺乏通用的软件进行此类文件的管理，运行维护人员介入难度大。由于光缆代替了传统的电缆，变电站的二次设备结构发生了颠覆性的变化，也因此带来了