智能變電站及其技術特點探討

蔡慶

【摘 要】改革開放以后我國的科學技術得到了快速的發展。智能電網技術伴隨著我國經濟社會的發展得到了發展和廣泛應用。而智能變電站則是智能電網建設的關鍵和基礎。本文筆者將著重介紹智能變電站的基本構成以及對應的關鍵技術。旨在通過本次主要針對智能變電站以及使用的相關技術特點進行分析。

【關鍵字】智能變電站；技術特點；應用

一、引言

隨著我國科學技術的不斷進步和發展，我國的變電站勢必會朝著智能化科學化的方向不斷前進，因此，要想保障我國的變電站能夠可持續的長久發展，就必須要對自身的運維管理水平進行不斷的提升。要加強和鞏固整個運維系統的可靠性和穩定性，通過在運維系統使用的過程中，融入現代化科學技術的方式，來提升專業的技能，增強運維的紀律意識和安全意識，確保運維管理工作能夠在智能變電站的發展過程中，充分的發揮出自身的價值和作用，在提高了工作效率的同時，也為整個電力行業的可持續發展奠定了堅實的基礎

二、智能變電站的定義

智能變電站指的是，通過利用一些較為先進環保，科學性較強，可靠性較強的智能設備，來實現變電站在工作過程中的信息數字化以及平臺網絡化的理想目標，從而真正意義上實現數據的共享。除此之外，智能變電站也可以對已經采集到的信息，自動地進行測量和監控，從而制定出相關的保護對策，這些都是智能變電站所擁有的顯著的功能，而且，智能變電站還可以通過自身的調節來對電網產生一定的控制作用。智能變電站，也可以通過調節分析、決策等方式，來與相鄰的變電站進行互動，從而實現兩個變電站之間的協調和統一。

三、智能變電站的結構特點

智能變電站的結構主要包含了三個部分，分別是過程層、間隔層以及站控層，首先，對于過程層來說，在這一層中它主要是包含了一些智能的組附件以及智能的設備，從而對智能的終端進行合并單元，完成電站整個電能的分配和變換工作，從而保障電能能夠得到及時的測量與傳輸，具有一定的監管和控制作用。其次，是間隔層，間隔層通常指的是繼電保護裝置以及測控裝置等二次設備。在間隔層中，可以通過間隔作用的方式，來對一次設備的功能進行操作，從而實現遠距離的輸出和輸入工作，保障智能傳感器和控制通信器工作能夠順利的開展。最后，是站控層，在站控層中，它主要包含了自動化系統，站控系統，通信系統以及，對時等子系統，面對全站或是一個以上的一次設備的測量與監控工作的時候，就可以利用數據采集的方式，來實現相量采集，電能量的采集工作，從而對整體的信息提供一定的保護。

四、智能變電站的主要技術特點分析

（一）狀態監測相關技術與方法

智能變電站的智能具體表現為可以實現在線監測，且能夠實現不同形式的在線監測，這一功能的具備也讓監測變得更加的科學可行。在智能變電站當中可以使電網當中各種運行狀態數據得到有效地獲取，同時也可以對設備當中涉及到的智能電子、信號回路可能出現的故障狀態等進行監控，減少數據采集過程中出現的盲區。但是縱觀當前已有的智能變電站在線監測技術水平發現其無法將所有設備都囊括進來開展全面在線監測。如果是針對一些主要的一次性設備進行在線監測，反而可以獲得很好的效益，同時也可以對一些變電站當中使用的主變設備、避雷器設備等進行在線監測。數據融合也是信息融合，主要是對多種數據進行獲取、表示以及分析等，發現不同數據信息之間的內在聯系。信息融合技術處理信息主要是從多信息角度出發，發現不同數據之間的內在聯系和規律，刪除無聊信息，確保最后得到的信息都是正確的以及有用的信息，也為今后智能信息處理相關技術的進一步發展提供新的途徑和保障。同時在智能變電站當中還包含診斷系統以及狀態監測系統，主要是用于設備狀態信息的監測，其依托的基礎是多信息融合技術，對設備進行綜合故障監測和診斷。在實際應用這一功能的過程中需要對相關設備的運行歷史、環境、運行狀態和特性參數等進行全面有效地評估。

（二）防誤功能相關技術分析

在智能變電站當中，防誤閉鎖技術的應用表現為：第一，智能變電站技術與常規變電站的防誤閉鎖功能相比，增加了監控中心層面的功能。第二，順序控制主要是通過計算機來下達操縱任務，通過計算機按照步驟來完成操作任務。在智能變電站當中所有的開關都會設置防誤功能，如接地開關、隔離開關等，需要采用本間隔電氣節點和編輯防誤等來實現防誤功能。在邏輯防誤實現的過程中，GOOSE屬于關鍵的節點，需要得到足夠重視。

（三）事故信息分析決策

在智能變電站當中會安裝專門的事故信息決策分析系統以及告警系統。在具體運行當中會將接收到的信號分開，提取與保存與故障相關的信息，再對這些保存下來的故障信息進行處理與判斷。可以結合已有的相關變電站邏輯和推力模型等分類和過濾告警信號，再在此基礎上完成相應的推理和分析。若變電站出現異常會進行自動報告，同時提出相應的故障處理指導意見，也為主站進行智能報警和相關決策提供依據。

（四）智能操作票相關內容介紹

順序控制軟件以及五防連鎖等都是智能操作票當中的重要構成內容。在實際過程當中在使用智能操作票系統的過程中需要與平臺充分結合起來，實現實時的SCADA圖形以及模型等，同時還需要使實時態和模擬態數的可靠隔離得以實現。以確保整個過程都可以安全、實時、可靠等，結合用戶自身需求完成相應的定制，實現操作票的智能推理。可以自由定制業務表單，也可以對不同的開票方式進行自由切換。系統拓撲五防功能、權限定制功能、開票功能等都是智能操作票的主要內容。

（五）電壓無功自動技術主要內容分析

在此種技術的作用下，電壓控制可以被當做二級控制，以此為基礎實現最合格、最經濟以及操作最少等相關目標，同時也可以在子系統內部實現不同變電站之間的控制和協調。但是其目標的實現首先需要數據采集，送入無功分析和電壓分析模塊，進而形成主要的調節指令，運行指令。

（六）一次設備主要內容介紹

高壓設備在電網中屬于比較基礎的構成單元。高壓智能設備也是智能設備的另一種稱呼，更是構建智能電網的重要環節，也因為其具備的特殊性和傳統的電網之間存在明顯的差別。智能電網當中的智能變電站會利用傳感器來實時監控運行狀況，使電網設備實現自動化、可觀測以及可控制的目標。在我國所頒布的相關文獻當中一次設備給出了專門的界定與規定，因此在一次設備的實際應用當中需要以這些既有的規定作為前提，再開展一體化設計，主要包含以下內容：第一，需要完成高壓設備以及相關部件、傳感器、執行器等一體化設計，從而實現控制和監測目的。第二，需要將高壓設備、互感器、斷路器等進行一體化設計，減少智能變電站的占地面積。第三，在智能組件當中，需要進行計量、控制、測量和保護等，以此為基礎開展一體化設計，完成一次和二次設備的融合設計。

五、結語

總而言之，雖然現階段我國的智能變電站中所使用的維護技術在實際的應用過程中還存著很多的不足之處，但是相信在相關技術研究人員對其不斷地改進和完善下，在不久的將來，該技術一定會取得更大的進步，并且為我國的智能變電站行業的發展做出更大的貢獻，這也是我們所期待看到的結果。

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