智能变电站技术应用

智能变电站技术应用

发表时间：2018-06-27T09:43:12.230Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：黄曙[导读] 摘要：智能电网渗透着发电、输电、变电、配电、用电等各个方面。

（国网浙江省电力有限公司检修分公司浙江杭州 311232）摘要：智能电网渗透着发电、输电、变电、配电、用电等各个方面。其中，只能变电站无疑是核心的一个环节，其有数字化变电站演变而来，技术也在逐渐完善，现已达到进行大规模推广的条件。本文分析智能变电站的技术应用，以期可以对电网技术的研究提出建设性的意见。

关键词：智能变电站；技术；特点；应用 1 智能变电站系统的结构 1.1 站控层

作为职能变电站的控制层，站控层的构成包括计算机和路由器、其他人机交互设备。控制层主要用来实现对变电站的检测、控制以及发生异常情况时及时报警等，而站控层则成功实现了此项功能。当变电站发生技术上的问题时，计算机和人机交互设备能够及时记录下电能交换异常的发生过程，迅速反应、做出对应处理，并且能够及时把处理的结果予以反馈，方便了上一级的变电站第一时间解决获得的信息和进一步采取措施、解决问题。

1.2 间隔层

间隔层是居于其它两层之间的设备层，其组成设备包括继电器、母线保护设备以及测控设备单元。其作用包括连接、保护以及监控等。在电能的转换过程中，当经过间隔层时，测控单元记录下进程中所产生的信息，之后传达给站控层。间隔层内可以实现继电保护操作、故障初步检测、操作闭锁等。其组成设备和组成原件相对而言较为复杂，其中电力设备主要用于监控和保护电能传输。

1.3 设备层

作为电能的输入设备和接收设备，智能变电站的设备层由LCP就地控制柜和一次设备构成。其中，最为核心的设备有TA、高压显示闭锁装置和复合传感器等。智能变电站主要采用Rogowski TA，再通过其环形磁线，在高阻抗环境下对信号的输出和电压的测量加以数字化处理。其中，高压显示闭锁装置存在的作用主要是用于检测高压电路的带电情况，如果出现高压线路带电情况，高压显示闭锁装置能够闭锁电气设备，阻拦电气设备带电操作的发生，防止线路安全事故的发生。而最后一项装置，复合传感器是一种智能化的装置，其主要作用是监控一次设备的运行状态。断路器、变压器和电流电压互感器等直接产生或中转了电流，为变电站的配电和输电设备。

2 智能变电站技术内涵

智能变电站中引进了很多集成、先进的智能设备，这就为其实现信息数字化和共享等要求提供了可靠保证，同时，智能变电站的设备还拥有采集、监控信息等功能，基于此，电网还可逐步实现自动化管理、监控等高级功能，从而推动变电站更安全、稳定的向前发展。发挥智能化的功能及优势，这是智能变电站的最终目标，而要首先这一目标，就必须引进智能化设备，搭建可实现信息共享和互助通信的网络平台，这与智能电网技术发展方向基本一致。从这点我们可以看出，未来的智能变电站在其发展中，需要更广泛的应用数字化变电站技术，并在此基础上实现其他高级功能，推动智能电网快步向前发展。

3 智能变电站的技术特点 3.1 控制端的引入

在变电站中引入计算机控制端，使得智能变电站具有智能化大脑，通过计算机终端系统对变电站的运行状况进行监控，在最短的时间内对变电站的运行情况进行判断，并分析遇到的紧急状况，根据相对应的电能变化做出处理措施，减少突发事故的发生几率，降低因突发事故处理不及时而造成的经济损失，保证智能变电站正常运行。

3.2 分级控制

在间隔层、设备层以及站控层中，利用电力安全标准的分布式控制技术，安装具有处理能力和智能控制的设备，使各层具有相对独立的分级控制功能，以降低中央处理设备的负荷，提高设备的工作效率，将设备中存在的安全风险逐层分散降低，降低安全故障的发生几率。

3.3 局部或全部的智能控制

在智能变电站中，要求相关机械设备需要具有智能化数据处理能力，因此，光电技术被广泛应用在智能变电站中。在一次设备中运用光电技术，使一次设备层中的控制柜变成小型的气体绝缘变电站，并在二次设备中使用智能电流互感器和高压电流锁闭装置两种设备，利用设备的自动控制功能和露点锁闭功能，将智能变电站的故障检查工作量降低，同时实现局部的智能化操作，在降低工作失误率的同时，提升工作效率，为我国的智能变电站无人化智能控制奠定基础。

3.4 光纤技术和电力集成化装置

光纤技术的应用，将智能变电站的各个控制层相互联系在一起，实现局域网管理功能，提升各层之间信息的传播速度，尤其是中央控制设备与一次设备、二次设备之间的信息传递，并保证信息的传播信号稳定安全。同时，电力集成化装置和计算机数字技术的应用，使智能变电站的监测管理设备集成化和智能化，实现设备的一机多用，以此来降低相关设备的占用空间，节约时间、费用以及场地面积，从根本上节约智能变电站的运行成本，保证相关设备在预定的时间内完成工作。

4 智能变电站技术的应用 4.1 一次变电设备的智能化

智能变电站顾名思义就是变电内的设备实现了智能化，特别是变电站内高压配电设备智能化的实现，这为智能电网的建设奠定了良好的基础。在智能变电站内，计算机技术得到广泛的应用，特别是电能传感器在计算机的连接上有效的发挥了监控的作用，实现了对电力运行情况的实时监控，这样就有效的控制了电力设备，而且可以对故障进行自动化处理，这对于变电站安全稳定的运行具有极为重要的意义。而且在当前智能变电站内，一次设备实现了一体化，这样就有效的将监测和控制融合为了一体，实现了电能互感器、变压器、断路器和高压设备的有效的连接，从而实现了设计上的一体化，有效的分层控制设备的信息融合管理的实现。

4.2 高级变电功能的实现

4.2.1变电设备整体监测

由于建立了计算机终端，通过站控系统可以实现较为全面的设备监测，并可以不间断的获取电力设备运行数据和各种智能变电装置的运行信号，以及电力的输出和输入状态，从而减少了无效数据的采集提高了监控效率。但我们还要注意的一点是，由于技术水平的限制，在部分智能变电站中实现整体监测还有一定的困难，各变电站可以根据实际对关键设备进行监测或采取轮流监测的的方法，达到对高负荷设备进行有效监测的目的。

4.2.2线路综合故障控制

先进的数据采集技术，使得智能变电站具有了强大的信息处理能力和故障排除能力。智能变电站借鉴了数据库模型技术和在线信息处理技术开发了状态监测和诊断系统，这个监测系统采用了故障诊断数据库技术。技术人员将电力设备正常高效运行时的相关参数和运行特征输入数据库和诊断系统，待系统运行后，根据一定周期内变电系统实际的工作状态对设备进行深入和具体的监控和评价。

4.2.3智能报警功能

智能变电站的具有的报警功能是建立在分析决策系统基础上的，这样的好处是，分析决策系统能在短时间内对变电站中设备运行产生的大量的数据进行分析和鉴别，找出真正的故障信息，降低了误报率，提高了报警的准确度。另外，为了确保故障信息可以有效地被采纳，智能报警系统还预设了间隔报警机制，对故障进行定时报警。

5 结语

智能变电站技术是集多种先进技术的集合，充分的发挥了计算机技术的特点，将现代信息管理技术与电力输变技术进行了有效的结合，提升了变电站技术向数字化方向的发展进程。通过智能变电站技术的应用，不仅有效的提高了变电效率，而且对于电网事故发生率的降低也起到了积极的作用，能够更好的满足当前信息量大，和电力供应需求集中的需求，为电力建设提供了有效的技术保障。

参考文献：

[1] 张鹏.智能变电站发展前景的探讨[J].中国科技博览，2013（14）：69-71.

[2] 王林梅，徐硕.智能变电站技术研究与应用[J].机电技术，2012（3）：108-110.