淺談智能變電站技術的創新優勢及應用

張 峰 李明明

（國網石嘴山供電公司，寧夏 石嘴山753000）

0 引言

隨著科學技術和經濟社會的快速發展，電力系統、電力行業的巨變也在潛移默化地進行著。以新一代智能變電站為代表的新型變電站正在成為電力系統的主導力量，并逐步拓寬開來，為人們提供更舒適、更快捷的電力服務。智能變電站最大的特色就是智能化、信息化和現代化，這也是智能變電站技術創新優勢的集中展現。智能變電站技術，可以應用于智能發電、供電與送電改革、電力系統的革新等領域，從而推動變電事業的跨越式發展。在新形勢下，研究智能變電站技術的創新優勢與應用的相關問題，具有很大的現實意義。

1 智能變電站技術的創新優勢分析

所謂智能變電站技術的創新優勢，是相對于傳統變電站運用的技術而言的，其側重于新一代智能變電站采用的新型技術。所以，基于新一代智能變電站的技術類別，無疑更能體現時代特色與實用性特征。

從技術角度分析，新一代智能變電站集成了多重技術與工藝，包括現代信息技術、智能技術、數字化技術與自動化技術等，是變電站設計與建設的一次巨大飛躍。新一代智能變電站具備的技術優勢可以保障其更加安全、穩定、高效地運行，同時還可以減少浪費，提高生產率。具體來說，我國新一代智能變電站大都具備完善而先進的技術集成模式，其中，“集成化智能設備＋一體化業務系統”是新一代智能變電站的主要技術特征，這也是新一代智能變電站區別于傳統變電站的最大特征。因此，這種智能變電站是在安全可靠的前提下，做到了“壓縮、精簡、優化”，這也是智能變電站設計師們摸索的方向。根據專業智能變電站設計人員的經驗，在專業設計上，設計團隊需兼顧安全可靠、設備布置緊湊、節省建筑面積、降低工程造價等方面。

此外，新一代智能變電站必須努力推進整體設計的變革，在追求安全的前提下進行創新設計。例如，現在很多地方在規劃與設計新一代智能變電站前期，都會推出一系列的示范工程，以檢驗智能變電站的各項性能指標，其中自然也包括安全性能。具體來說，新一代智能變電站示范工程要開展電氣主接線及總平面布置優化，模塊化設計與安裝技術、集裝箱式建筑設計應用等十余項設計專題的研究，以凸顯安全性能的重要性。按照整體設計原則，智能變電站工程需采用集成化設備，簡化電氣主接線；同時，要推動分專業設計向整體集成設計的轉變，應用預制艙組合設備，緊湊安裝中低壓開關柜、保護測控屏柜等設備；取消站內電纜夾層，優化二次組屏，戶內站取消控制室，壓縮建筑物高度，建筑面積基本可以減少15%～25%。此類的設計細則與要點是新一代智能變電站設計的基本標準和規范，也是切實保障變電站安全、穩定、持續工作的基石，因此切不能玩忽懈怠。

由此不難發現，新時期的智能變電站集成優勢明顯，在技術手段的創新上具備傳統變電站無可比擬的巨大優勢，也為其全方位的應用提供了可能。對新一代智能變電站技術的分析和研判，不僅要充分衡量其創新優勢和特征，而且要看清智能變電站代表著時代的潮流與發展趨勢，這一點往往更為重要。

2 智能變電站技術優勢的應用探究

新一代智能變電站之所以引起人們的巨大關注，一方面當然是因為智能變電站本身具備安全、高效、智能化的特點，為電力的可持續穩定供應提供了堅實的基礎，另一方面則是因為智能變電站技術的巨大優勢使得其應用的范疇、影響都在擴大。

2.1 提高了設備運行的安全性和效率

所謂智能變電站技術，其實就是一種基于現代智能發電和變電技術的獨特技術集合體，能夠為變電站的各項工作提供幫助。在關于智能變電站站內應用的設計中，設計人員會考慮安全性等因素，以確保變電站內部運轉的穩定與高效。新一代智能變電站，其站內高級應用已經進一步現代化和實用化，基本可以實現“一鍵式順控”，即一個按鈕或鍵盤就可以完成大部分的工作。另外，過去的傳統變電站建成投運后，送電需要調度與現場操作并進，至少要經過12 h才能送電成功，而如今效率已經大幅度提升。以武漢為例，新一代的110kV未來城智能變電站采用了全站監控、在線監測及智能輔助控制系統，工作人員甚至不需要在現場，只需進行“一鍵式順控”操作即可完成送電工作，全過程僅需30 min，與過去相比簡直有“翻天覆地”的變化。另外，新一代智能變電站的設計以“安全第一，性能優化”為主要理念，不但大大減短了投運后的操作時間，節省了人工與物資成本，還降低了因人工干預造成的倒閘誤操作等風險。在不久的將來，我國會有更多的城市將新一代智能變電站的設計與應用納入城市發展的核心議題，這既是社會經濟快速發展的訴求，也是人民群眾的熱切期盼。正是具備了高安全性與高效率，新一代智能變電站才逐步成為變電站發展的主流，它更具實用性和市場價值，當然也就更受青睞。

2.2 實現了電力設備的智能化與現代化

電力設備是變電站的工作核心，也是最基礎的硬件設施。智能變電站技術的創新和應用主要體現在電力設備的創新應用上，即電力設備逐步走向現代化、科技化與智能化。比如，基于技術創新產生的智能高壓設備，就是智能變電站技術應用的典范。智能高壓設備其實就是在傳統設備上加了一些智能化的應用，從而提升了設備的效能，其目的是給電網提供更多有關設備的信息。此外，智能化的同時會用到在線監測技術，但目的是有區別的。現在研發及未來應用的智能化電力設備，將具備測量數字化、控制網絡化、狀態可視化、功能一體化和信息互動化等技術特征，即把非必需的設備都集成在一起，使變電設備跟電網有更多的互動。

因此，智能化電力設備的技術特征可以總結為如下幾點：（1）測量的數字化；（2）控制的網絡化；（3）狀態的可視化；（4）信息的互動化，把這些信息跟調度系統聯系起來，使變電設備更加透明，有更多的選擇余地；（5）功能的一體化。

2.3 基于智能技術打造數字化變電站平臺

在前期數字化電網、數字化變電站試點的基礎上，形成有關技術標準，推廣結構簡單、可靠性高的數字化變電站建設模式。對目前運行的數字化變電站進行總結，解決已經出現的問題，而不要一味地追求創新，仍應以小批量的試點為主，在總結運行經驗的基礎上，制定不同電壓等級智能變電站的功能、技術、試驗、設計、運維等標準，同時重視建立關鍵設備的數字化、智能化平臺。

在智能變電站技術創新的基礎上應用集成的數字化平臺，其基本特征和功能包括：全景數據及信息平臺、分布式建模、一次設備狀態檢修、一體化五防、一體化故障信息綜合分析決策、保護狀態檢修/智能報警等。

3 結語

智能變電站的發展已經呈現出如火如荼的趨勢，而且應用范圍逐步擴大，功能逐漸升級，在業界也一直備受關注。基于技術創新的智能變電站的發展和應用，歷來是業界研究的重點。本文就以此為切入點，著重分析了智能變電站技術的創新優勢以及應用的具體情況，希望能為廣大同行提供有益參考。

［1］陳力，孫嘉，牛強，等.智能變電站集成一體化方案的應用研究［J］.電氣技術，2010（8）

［2］馬仕海，荊志新，高陽.智能變電站技術體系探討［J］.沈陽工程學院學報：自然科學版，2010（4）