对智能变电站及技术特点的分析

对智能变电站及技术特点的分析

发表时间：2016-10-10T15:00:41.767Z 来源：《电力设备》2016年第14期作者：张楠

[导读] 智能变电站对于我国智能电网的发展来说具有十分重要的作用。

（国网三门峡供电公司河南三门峡 472000）

摘要：智能变电站对于我国智能电网的发展来说具有十分重要的作用。对智能变电站建设速度与质量不断完善，才可以保证我国电力系统的安全运行。现阶段，我国智能变电站发展只是处于起步阶段，急需解决很多相关的问题，科研工作人员一定要抓紧对智能变电站技术理论与实践的研究，才能通过技术的手段，实现我国变电站智能化水平的提高。

关键词：智能变电站；结构；技术特点

引言

随着网络通信技术以及数字化通信技术的迅猛发展，变电站本着高效率、低能耗的原则开始大力推行智能化技术的发展，广泛的将先进的计算机技术、数字化通信技术和光电传输技术融入到智能变电站技术中，极大地降低了传统变电站的日常维护工作量，提高了变电站的工作效率。智能变电站在数字化变电站的基础上，充分结合了智能电网的发展需求，并结合自身实际情况对现有的自动化技术进行革新，进而实现了变电站的智能化要求，由此可见，智能变电站是保证智能电网安全运行和顺利控制的关键，也是衔接职能电网发、变、配、送电以及调度、用电的重要组成部分。

一、智能变电站的结构

从物理层面上讲，智能变电站分为三部分：站控层、设备层、间隔层。智能变电站以电流和电压技术以基础，采用电子式互感器，组网框架是地理信息系统和网络架空系统。这三个部分分别有自己的作用：站控层的作用是采集信息，设备层的作用是电能输入，间隔层的作用是设备连接。

1、站控层

站控层是变电站的控制中心，主要由主机、路由器、人际交互设备构成。站控层的主要作用在于对变电站进行监测，当出现异常情况时发出警报。一旦变电站在运行期间出现了技术问题，那么计算机就能够对电能的异常进行数据记录，经过数据分析提出处理措施。最终，将处理结果反馈给控制中心，为变电站应对问题做好基础。

2、设备层

设备层的主要组成部分是控制柜和电能的接收设备、输入设备，它的工作核心是电流互感器（TA）、电压互感器（TV）、复合型传感器。电流互感器的使用，能够完成电压的测量和数字化输出。复合型传感器是一种智能化的检测和监控设备，能够实现设备运行状态的实时监测。除此之外，设备层还有变压器等设备，通过电流的中转完成输电和配电功能。

3、间隔层

间隔层是处于站控层和设备层的中间架构，由测控设备、继电器、母线保护单元三个部分组成。间隔层的主要作用是将站控层和设备层连接在一起，并对重要的设备进行监控和保护。在变电站转换电能的过程中，电能通过间隔层的时候，测控单元会把信息记录下来并传输至站控层。在间隔层中，继电保护操作也能实现，从而进行故障检测和闭锁等工作。

二、智能变电站关键技术特点

智能变电站最关键的技术特点包含了设备智能化、控制智能化以及信息能够达到共享。

1、控制终端将计算机终端引入其中，就像是直接为变电站加设了一个智能化的电脑。变电站拥有了大脑就可以根据数据和信息反馈实时的下达各项准确的指令，找出电网中的隐患及时的进行诊断和处理，有效的提升了事故应急处理，减少处理不及时、处理措施不当而导致的巨大损失，严重时还会造成输变电重大事故。

2、分级控制技术就是要在变电站系统结构中采用先进的分布式控制技术，分层次的加设可智能控制以及处理能力的设备。这样就可以具备独立性的控制和自主性的调控。这样可以分散和降低变电站中潜在的各种风险，就算是系统结构中的某一层有故障，也不会影响到别的层实施智能化的监控。还能提升变电站的工作效率，降低设备的负荷。

3、光纤技术在智能化的变电站中大力的推广和应用，各结构层极大地改善了通信速度，实现了信息的沟通和采集，使得局域网中的各项管理功能得到圆满的完成。通过光纤技术可以在各控制层和设备之间实现信息的自由传播，在满足信息传播稳定和可靠的前提下，还能极大的提升传播速度。

4、通信系统软交换很大的提高了电力通信的方便和灵活性，减少了设备后期的投资成本，设备的维护工作量也简化了，维护成本随之降低，使得通信费用有效的减少，将原本的单一性的语音技术转化为多媒体网络技术，变得多样化。

5、全局或者局部实现智能化控制，就是要选取可智能化控制的设备。因而智能变电站应用光电技术成为了首选。传统的变电站中，所有故障都是通过人工方式排查，一定程度上加大了工作量，并且比较隐蔽的故障经常会被忽略掉。自从采用了智能化的设备和技术，基本可以实现了变电站无人看守，使得电力系统、电网实现智能化控制，有效的减少了能源的消耗。

6、引入间歇分布式的接入电源技术就是为了提高人们节约和环保意识，多采用可再生能源如太阳能或者是风能，既低碳又环保。但是这些清洁能源会因为气象原因受到影响，并且太阳能和风能较为分散，因而无法实现能量的稳定和平衡。因此将这些波动较为大的能源与电网相互连接，势必造成电力运行的不稳定。针对这些不稳定因素，想要妥善的将其解决，首先就是保障变电站完成智能化的转变，并网技术采用柔性方式。提升对太阳能或者风能这些清洁型电源的灵活、实时监控，减少由于间歇性电源出现的波动对电网运行造成的各种冲击以及影响，保障电网能够永远运行在稳定、安全和持续的状态下。

三、对智能变电站技术的应用思考

智能变电站进入数字化时代的标志就是电子互感器的应用，数字化保护的技术关键在于通信同步技术。数字化保护的通信失步问题，主要是丢失了时钟同步源或者合并单元的失步引起的。另外，合并单元的间隔抖动也会使差动保护做出错误反应。智能变电站中有许多常

规的互感器，它们和电子互感器是同时应用的，所以差动保护需要合并单元对信息进行收集和分发。

结语

智能电网发展的关键基础是智能变电站，也是电力系统能够良好发展的关键环节，并且是变电站最具前景的发展方向。因而不断的完善以及加快智能化的步伐，变电站的质量和速度才能不断的提高，这样才能保障人们日常生活和生产对电力的要求，电力系统能够提供出更完善的服务质量，提升其社会和经济效益。由于我国仍处于智能变电站的发展阶段，有很多不稳定因素需要面对和解决。因而不断的加大智能化技术的发展和研究，不断地采用先进的技术，才能提升变电站的智能化水平。

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