變電站技術特點分析

鄭國英 趙珂明

【摘 要】在工業革命的發展引導下，電力產業逐漸成為我們日常生活中必不可少的重要組成部分，通過對電力的應用，極大程變的提高了我們的生活水平和生活質量，逐漸成為與我們每個人都息息相關的先進技術。在電力產業的發展過程中，變電站起到了至關重要的作用，而智能變電站是指在變電站的基礎上，通過先進的技術手段，實現變電站的信息數字化、操作智能化等諸多目標的智能化現代變電站。

【關鍵詞】智能變電站；技術；特點

一、智能變電站與數字化變電站的區別

（一）智能變電站

智能變電站由《智能變電站技術導則》可知，我國的智能變電站是采用先進、可靠、集成和環保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和檢測等基本功能，同時，具備支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策和協同互動等高級功能的變電站。在科學技術的不斷推動下，智能變電站逐步具有集成一體化和信息標準化的特點。在設計和建設智能變電站的過程中，需要遵循的原則之一便是統一性原則。只有按照標準的“三道防線”的要求，滿足我國電網三級安全穩定的主要標準，才能使我國的繼電保護具有更好的選擇性和靈敏性。在高壓設備運行期間，智能變電站能夠起到有效歸集各環節電力傳輸信息的作用，從而高效地完成信息采集工作，并將數據包傳送至智能電網的中心工作區，實現保護設備的有效性和邏輯性，從而滿足我國電力行業的相關標準。在變電站運行過程中可以發現，與數字化變電站相比。智能變電站更具先進性。智能變電站的主要特點就是智能化，與之不同的是，我國的智能電網是高級智能技術和設備的結合，更有利于我國電網的發展。[1]

（二）數字化變電站

數字化變電站主要是由智能化設備、網絡化次設備按照次和結構體系分層次構建而形成的能夠實現變電站電氣設備信息的共享。數字化變電站的出現使傳統變電站中信息的采集、傳輸、處理等都由過去的模擬形式轉換為數字信息形式，并且還建立了與智能電網相適應的通信網絡。數字化變電站技術是當前我國智能變電站技術的基礎和支撐。

二、智能變電站的基本構建模式

（一）智能變電站的構架

智能變電站在系統層面的設計上要面向全站，要利用一些智能組件來協助處理變電站中各設備的運行信息，要以確保智能變電站以及電網的安全、穩定運行為前提，對各個電氣設備進行協調控制，讓它們實現多種功能的同時實現，其中這些功能包括采集運行電氣量、監測與控制各設備的運行情況，促使二次電氣設備相關命令的執行。

（二）智能化變電站的結構模型

智能變電站的各項通信技術規范要以IEC61850為基礎，采用分層分布的方式，使變電站內的一次設備與二次設備最大限度地實現信息共享與實際互操。當前人們在進行智能變電站設計時主要是依據下列三種模式進行的：

1.基于IEC61850的站控層模式

這種模式類似于傳統的變電站自動化模式，這種模式建立的變電站其實是一種按照IEC61850協議建立數字化過渡型變電站，IED間隔層智能設備仍然可以在間隔設備上進行安裝過程單元與間隔單元之間的關系仍然可以使用之前的模式，間隔層單元與變電站層是1EC61850展開的主要部位，設備建模以及信息交換都可按照IEC61850進行。[2]

2.基于傳統互感器及過程層信息交換模式

在一次設備本體中引入在線監測功能是這種模式的主要特點，這樣便使網絡信息交換的實際信息量得到大幅度增加，針對此種情況我們采了過程層來軸助網絡來實現交換。

3.全信息交換模式

智能化設備的理想工作模式便是全信息交換模式。使用現代化的電子式互感器替代過去的電磁互感器是這種模式的主要優點，電子式互感器與電磁互感器相比具有很多優勢，未來高壓與特高壓智能變電站的發展以這種模式為主。

三、智能變電站關鍵技術特點

智能變電站最關鍵的技術特點包含了設備智能化、控制智能化以及信息能夠達到共享。

（一）控制終端將計算材終端引入其中，就像是直接為變電站加設了一個智能化的電腦。變電站擁有了大腦就可以根據數據和信息反饋實時的下達各項準確的指令，找出電網中的隱患及時的進行診斷和處理，有效的提升了事故緊急處理，減少處理不及時、處理措施不當而導致的巨大損失。

（二）分級控制技術就是要在變電站系統結構中采用先進的分布式控制技術，分層次的加設可智能控制以及處理能力的設備。這樣就可以具備獨立性的控制和自主性的調控。這樣可以分散和降低變電站中潛在的各種風險，就算是系統結構中的某一層有故障，也不會影響到別的層實施智能化的監控。還能提升變電站的工作效率，降低設備的負荷。

（三）光纖技術在智能化的變電站中大力的推廣和應用，各結構層極大地改善了通信速度，實現了信息的溝通和采集，使得局城網中各項管理功能得到圓滿完成。通過光纖技術可以在各控制層和設備之間實現信息的自由傳播，在滿足信息傳播穩定和可靠的前提下，還能極大的提升傳播速度。

（四）通信系統軟交換很大的提高了電力通信的方便和靈活性，減少了設備后期的投資成本，設備的維護工作量也簡化了，維護成本隨之降低。通信費減少將原本的單一性的語音技術轉化為多媒體網絡技術，變得多樣化。[3]

（五）全局或者局部實現智能化控制。就是要選取可智能化控制的設備，因而智能變電站應用光電技術成為了首選。傳統的變電站中，所有故障都是通過人工方式排查，一定程度上加大了工作量，并且比較隱蔽的故障經常會被忽略掉。自從采用了智能化的設備和技術，基本可以實現了變電站無人看守，使得電力系統、電網實現智能化控制，有效的減少了能源的消耗。

（六）引入間歇分布式的接入電源技術就是為了提高人們節約和環保意識，多采用可再生能源，既低碳又環保。但是這些清潔能源會因為氣象原因受到影響，因而無法實現能量的穩定和平衡。因此將這些波動較為大的能源與電網相互連接，勢必造成電力運行的不穩定，想要妥善的將其解決，首先就是保障變電站完成智能化的轉變，并網技術采用柔性方式。提升對太陽能或者風能這類清潔型電源的靈話、實時監控，減少由于間歇性電源出現的波動對電網運行造成的各種沖擊以及影響，保障電網能夠水遠運行在穩定，安全和持續的狀態下。

四、結束語

智能電網建設的重要組成部分之一就是智能變電站的建設，隨著國家對智能電網建設的不斷重視，智能變電站建設也在如火如茶地進行，建設智能變電站將成為變電站發展的主要趨勢。為了使智能變電站的建設技術越來越成熟，我們必須充分了解智能變電站的技術特點，并在此基礎上逐步探索智能變電站的構建模式?？傊?，加強智能變電站技術研究對建設堅強的智能電網具有重要意義。

【參考文獻】

[1] 閆興德.智能變電站及技術特點分析[J].中國新技術新產品.2017，（05）：46.

[2] 楊磊，王靜，李超.智能變電站在應用中存在的問題分析[J].通訊世界.2016，（04）：186-187.

[3] 周文華.淺談智能變電站的設計及其應用[J].智能城市.2016，（05）：243.