智能变电站关键技术分析及其构建方式研究

智能变电站关键技术分析及其构建方式研究

发表时间：2017-11-15T19:35:44.053Z 来源：《电力设备》2017年第20期作者：李晔君[导读] 摘要：在建设智能电网的过程中，智能变电站起着极其重要的作用，智能变电站能够实现实时监测并发布众多变电设备的运行状态以及整个电网的运行数据，同时，它也能够帮助实现实时控制、调节电网网络，并且实现变电站与调度部门、相邻的变电站、电源、用户之间的实时数据传输和互动。

（国网山西省电力公司忻州供电公司山西省忻州市 034000）摘要：在建设智能电网的过程中，智能变电站起着极其重要的作用，智能变电站能够实现实时监测并发布众多变电设备的运行状态以及整个电网的运行数据，同时，它也能够帮助实现实时控制、调节电网网络，并且实现变电站与调度部门、相邻的变电站、电源、用户之间的实时数据传输和互动。对此，为促进我国智能变电站建设的健康快速发展，本文基于智能变电站的特点、对其主要的关键技术进行初步的探讨，并简单分析了构建智能变电站的方式，以供同行参考。

关键词：智能变电站；特点；关键技术；构建方式 1、智能变电站相关概念的简介

所谓的智能变电站是一系列节能、环保、低碳、稳定的智能设备构成的一种变电站，其基本目的是实线资源共享和信息的数字化、智能变电站既能够完成传统变电站所提供的各项功能，维护整个电网的正常运转，又能够依据用户设定的高级应用，进行实时分析、实时决策、智能调节和协同合作等多方面的工作。

1.1智能变电站的优点

与传统变电站相比，智能变电站有多方面的优点、其中，最为显著的就是智能变电站具备高的集成性和较强的可靠性。

（1）集成性高、现代智能变电站将计算机技术、网络通讯技术、电子电力技术及新型传感器技术等众多种高科技成果融合在一起、这不仅仅使微网兼容技术和虚拟电厂得以实现，而且有效简化了收集变电站数据的方式，为以后建设智能电网打下了坚实的基础。

（2）可靠性强、整个网络的可靠性是电网正常工作的先决条件之一。一般而言，要保证整个变电站的正常运转，就需要有较高的诊断水平、而整个智能变电站内的各个设备器件较为可靠，智能变电站能够实现对各个器件的实时监测，从而有效保障设备发生故障时及时处理。

1.2智能设备简介

智能设备这一新概念的提出是为了更好的服务智能电网构建、新型智能设备的发展使得传统的一次设备和二次设备之间的界线变得模糊，同时智能设备也有效地融合了间隔层、过程层中的多种功能、利用现代科学技术，可以对智能设备进行实时监测和评价、使用智能设备能够为变电站内部的设备正常工作给予可靠的支持，并且能够实时监测站内的各个部件的运转情况、同时，智能设备的使用也能够为设备的评估以及一次设备的运转情况提供支持，进而为站内的部件以后的维修工作带来方便、总之，智能设备的使用很好地降低了整个变电站的运行成木，有效降低了潜在的安全隐患、

2、智能变电站的关键技术

2.1电子互感器技术

我国首批智能变电站普遍利用了电子式互感器技术.比如依据分压原理研制出的互感器、光纤式的互感器等，试运行过程中，人们发现电子互感技术还存在一些缺点，比如：对于依据分压原理研发出的互感器而言，它的高压传感部件中的部分器件正常工作时要依赖外部供电，而且有关电磁兼容的问题也亟待解决；对于光纤式的互感器而言，过低的工作电流容易导致设备产生很大的噪音，同时，电子互感技术中的二次调理线路通常需要布置在互感器中，这就导致其使用寿命降低，基于对设备可靠性等诸多因素的分析，大多数的智能变电站普遍结合了传统互感器技术和合并单元采样。

2.2智能设备的组网措施

目前，智能变电站普遍是以三层两网作为设备组网的基本准则、而当合并单元和终端智能分别配置的时候，一般将间隔下放，以达到将它合理布置于汇控柜中的目的、通常，利用具有测控和保护功能的一体化设备对变电站中的智能设备进行保护，并进行有效的组屏、智能变电站普遍利用配置有主变压器的保护来保障交换机对于星型双网结构的使用、同时，如果采取直跳、直采等方式来进行保护，那么就充分利用先进的GOOSE技术将各个间隔中的运行设备封闭，并展现启动失灵等不明显的信号。

2.3智能设备的在线监测

对于智能变电站站内各个器件的实时在线监测不仅能够很好地监测和记录其中的SF。气体变化密度、变压器中的油色谱等变化情况，而且可以实时监测铁芯中电流的接地情况。虽然实时的在线监测技术比较先进，但是其实际使用效果比较一般、与传统的一次设备相比，智能设备可靠性较差，比如其使用的传感器的接头就容易出现损坏的现象。设备长期工作后，其监测的精度就会逐渐下降，其数据准确性难以得到保证，而且智能变电站中的电子设备过多，容易形成强磁场的环境、这种环境又容易受到震动、电磁干扰、湿度变化、温度变化等实际因素的影响，基于以上的考虑，在线监测技术一般多存在于一些试点工程中，并未得到普及。

3、智能变电站的构建方式

3.1智能变电站体系的构建

智能变电站建设的重要一环就是搭建起完备的体系构架，只有搭建起了合理的体系才能有效保障电网的运行、在此过程中，应当充分考虑变电站在实际中的需求，以便后续的工作的科学性、合理性、对于控制系统，应当提高软件固件和硬件的集成开发和应用水平，不断提高变电站的安全等级，并使其功能灵活、多样、只有这样搭建起来的智能变电站体系，才能够最大程度上提高其信息化、自动化水平，才能在简化电力系统的同时，使电网和变电站联系更紧密，有效降低成木、 3.2继电保护和信息数据的安全性

继电保护和信息数据的安全是建设智能变电站的基础、对于变电站的保护能够保证电网的安全运行，对于信息安全的保护，能够有效保障信息资源的完整性。目前，传统的变电站中的继电保护水平普遍偏低、所以，在搭建智能变电站体系的初期，必须采用开放的防护方法，同时将电网数据的变化情况设为参照基准，调控继电保护设备，以便保障电网运行的稳定性、在整个体系搭建的过程中，一般借助网络自动化的相关技术来保证数据传递的可靠性、安全性。