論智能變電站技術及有效應用

趙麗莉 趙眾元

（國網湖南省電力公司邵東供電分公司，湖南 邵陽 422800）

我國這些年來經濟快速發展，電網規模逐漸擴大，信息化的程度也有所增加，使用智能變電站技術，就能更好的解決一般常規變電站很難解決的問題。我們必須清楚地認識到智能變電站的優勢所在以及智能變電站的發展在國內外研究和應用情況，智能變電站自動化技術現在已經被廣泛使用，必須意識到在當前我國智能變電站存在的問題，科學制定智能變電站技術方法。本文主要針對智能變電站技術有效的應用進行了探討。

1 智能變電站技術的介紹

1.1 智能變電站技術的概念

智能變電站先進、可靠、節能、環保，是智能設備和高速網絡通信平臺，它也是信息傳輸基礎設施設備的結合，可以自動完成基本任務，如接收信息、收集、測量和監控，它支持電網的自動控制，并根據需要進行智能調整，是一種變電站與高級的應用。智能變電站和兩個網絡分為三個層次：這三個層分別為間隔層、控制層和站控網絡，過程層網絡。現在現場總線通信技術水平得到了廣泛的應用，隨著業務信息的過程層之間增加了數據，要處理的要求越來越多，是如何構建通信網絡的一個重要組成部分。

1.2 智能變電站技術的發展現狀

我國自20世紀末，已經有許多研究機構對電子式互感器、光學互感器進行了研究，目前已經研制成了多種類型的樣機，在部分數字變電站獲得了部分試運行經驗。現在進行自動化保護設備，主要就是通過一個成熟的產品，增加其過程層接口。目前，由于此技術，我國的多個變電站具備了二次設備，并且在工廠整體流程層之間的通信接口處進行新一代的保護、測控裝置的研究工作，將智能變電站自動化系統進行了調整和升級，利用高級應用功能，通過網絡控制層和多主體技術，為變電站信息集成平臺，統一部署，克服封閉的現象，其功能包括傳統監控、遠程功能和故障信息子站，還包括先進的應用程序功能。

2 智能變電站技術的應用

2.1 智能變電站優點

智能變電站的優點是，作為數字信息標準化的數字和網絡通信平臺，它具有信息共享、先進的應用程序交互的功能。變電站網絡最重要的要求就是確保其性能可靠。由于多媒體信息技術廣泛應用于智能變電站系統，對網絡通信就有更高的要求，更多的依賴。此外，智能電網調度子系統是一個重要的變電站智能系統。為了滿足系統集成的需求，智能變電站系統應采用國際標準通信協議和接口要符合國際標準，適應整體設計和智能電網調度的擴張，以滿足智能變電站智能電子設備的需要。現在簡單介紹一些：

通信平臺網絡化。智能變電站低功耗，以數字電子變壓器代替傳統的電磁變壓器，高電流直接轉換成數字信號。

設備操作智能化。高壓斷路器二次技術的發展趨勢是要建立一個新的斷路器，利用微電子技術、計算機技術和電子變壓器來建立新的二次系統的，是智能斷路器與微電子技術，計算機技術為基礎的控制環路組。

高效性與安全性的統一。促進社會經濟又好又快地發展的要求已經達成社會的共識，而智能變電站技術就在這種時代要求的呼吁下應運而生，必然具有著高效性與安全性合二而一的優勢，能夠更好地服務于電力部門的各行各業。眾所周知，變電站技術就是為變電站的各項工作提供幫助的技術設施，而智能變電站技術作為新時代智能發電和變電的獨特技術化的高級集合體，服務質量就會大大提升。

智能化與現代化的統一。在整個智能變電站技術的運作過程和工作環節中，電力設備是變電站的工作核心，也可以稱得上是最基礎的硬件設施。在傳統智能變電技術實現智能變電技術飛躍的過程當中，與電力設備本身實現現代化、科技化和智能化的主要原因是密不可分的。在注入了智能化的因子，再輔之以必要的現代化信息數據控制手段以及相應的在線監測技術，智能變電站的全能使用效應就一目了然了。

2.2 智能變電站的調試

智能電網會普及到各個國家電網公司，這也是將來的趨勢，但隨著電網智能變電站建設的中心越來越重要，部分供電公司還按照要求，部署一些智能變電站，進行一組調試工作。數字保護單體的調試主要是檢查光纖光功率的光纖測量長度，保護傳輸、監控和順序控制，監控整個測試、驗收和啟動工作。此外，我國有些地方已經安裝智能一二次電氣設備，其中500變電站的建設也開始了智能化調試。

2.3 存在的問題

2.3.1 技術不足

缺乏技術，在這里是指設備之間的互操作性不強，也就是設備的二次IED的互操作性，能工作在同一個網絡或溝通渠道，對信息和命令進行有效分享。簡易爆炸裝置是可以互換的，由于缺乏統一的功能和接口規范，工廠實現智能設備相同的、不同的制造商在法規上就缺乏互操作性。變電站自動化設備會產生巨大的障礙，以及長期維護和操作的困難。

2.3.2 信息難共享并存在安全隱患

信息的采集部分來自于不同的變壓器，所以作為一個主要的測量和控制變電站自動化系統應用程序的鏈接，系統保護、故障波記錄信息，處理應用的專業管理分屬于不同的部門，不同的設備有功能劃分，各自獨立運行。至于調度自動化系統的應用，變電站自動化系統可以給變電站運行值班人員和電網調度SCADA系統提供電網運行狀態信息。此外，相應的技術管理部門和其中的應用系統會獨立負責運營和管理其他信息，如故障錄波系統，數字化保護網絡系統和故障信息系統。在實踐中，來自不同單位收集設備信息不能共享。

為了減少投資成本，提高電力系統運行和管理效率，需要把屬于不同的管理部門的各類信息對象，集成到變電站自動化系統中。近年來，隨著網絡通信技術的發展，變電站綜合自動化系統的訪問，使變電站可以分享一些其他有用的信息。由于進行統一建模和獨立的技術的發展，使得變電站的各種信息都得得到有效傳播和運用。

由于網絡連通、自由、開放，并有許多其他功能，它很容易受到黑客、病毒和其他攻擊。網絡技術要得到良好的安全管理，不然我們就不能充分發揮其應有的作用，如果沒有實施安全管理，將使智能變電站系統安全受到威脅并且造成嚴重的傷害。

3 使智能變電站技術得到有效應用的解決對策

3.1 提升技術水平

在數字化變電站的影響下，所有的智能設備將按照統一的標準，建立信息模型和通信接口。數字化變電站的標準可以擴大通道，信息通過不同的設備，以確保互操作性。為了實現不同廠商的互聯互通，必須建立大量的協議轉換器，增加設計的難度，使之復雜化，并且通過調試和維護降低通信系統的性能。不同供應商的傳統變電站還沒有很好的解決二手設備的互操作性問題，主要原因是統一信息模型的標準和標準缺乏二次設備之間的關系。

隨著技術的創新，傳統的變電站監控被忽略了，但是這種新的變電站安全生產輔助系統，即使沒有監控也不會影響變電站的生產，很多相機就能夠構成一個視頻監控系統。智能變電站可以解決傳統的變電站的操作不能解決的，也就是集成問題，操作巡邏自動化、智能監控分析等等問題。變電站的智能電網提出的統一網絡管理系統，可以與電力環境和視頻監控數據連接，綜合“五遠程”系統數據，進行綜合分析，這就實現了智能。但它是兩個獨立的系統，想要監控變電站，顯示基本的數據和簡單的報警信息，就要求相關人員的分析不能出錯。

3.2 建立安全信息防范系統

通過推廣藍牙，紅外系統，使得無線網絡卡，PCMCIA，有線局域網，USB端口等等一系列系統之間有了關聯，這應當被視為非法網絡的終端，它的行為應該被阻止，這才是安全有效的保護措施。

因此，應該阻止未知的端口，計算機信息網絡系統應設置一個固定的終端安全管理系統，一旦發現非法客戶機試圖連接到網絡，客戶端將停止違法行為。此外，提出了一種身份認證系統，可以實現訪問控制、數據加密。同時，CA認證系統和認證網關部署在關鍵的服務器上，并允許他們實現之間的聯系，促進信息傳輸加密并且控制用戶訪問。

結語

當前智能變電站技術處于快速發展階段，對于其有效應用我們還需要深入研究。網絡和結構問題是限制信息化高度發展的一個重要因素，對變電站智能化的實現也有著制約作用，智能變電站技術的發展和應用要完善其操作性，增強對信息風險的控制，優化變電站網絡；此外，通信接口標準的統一、信息化的重要特征就是信息共享，信息傳遞協議雜波會導致信息的傳輸的中斷，使由主命令發出的信息的原因之間共享相同的水平上載站點信息困難；最后，提高應用管理系統的控制，控制管理系統是智能變電站全面監測和管理系統，使變電站更加透明，科學合理，這具有重要的意義。

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