智能變電站發展與未來

劉愛君 李夢雨

【摘 要】現如今，隨著社會的不斷進步和經濟的快速增長，智能變電站是通過在變電站中采用先進、可靠、集成的智能設備，從而實現全站信息數字化，具備支持電網實時自動控制等高級功能的變電站。智能電網則是由這些智能變電站及信息化設備構建而成。文章論述了智能變電站概念、技術優點以及對變電站未來技術發展提出了展望。

【關鍵詞】智能變電站；發展；未來

引言

目前，我國的電力部門有多種發電方式。智能化系統的出現，將各種發電方式有效整合到一起，不同能源轉換成的電能，在智能系統的輔助下，順利接入大電網。各地區的電力輸送效率明顯提升，電力部門在資源整合工作上進步很大。可以看出，智能化是目前電網發展的主要研究方向。

1智能變電站的概念

城市電網的鋪設離不開變電站的輸配與統籌，只有變電站正常運行才能夠將電能安全輸送到城市的每一處，而智能化這一概念的產生，源自城市所面臨的日益增長的用電需求壓力，為滿足區域電網與新能源的大規模接入，自然要針對變電站這一核心設施的處理效能進行更高的規劃。智能變電站的定義在于將信息智能化的發展成果應用在電網領域的管理上，從而將可持續發展的理念貫穿于高效、穩固和集中的目標運用中，用以塑造更加智能化的設備替代原有變電站平臺的落后與低效，最終依靠科學的手段將控制管理與理論分析應用在城市電網的鋪設上。相較于傳統的變電站設計，智能變電站有更加完善的操作性能與信息共享能力，同時對于線路梳理也有著非常強大的優勢，在滿足城市電網數據實時性的同時兼有諸多未來發展的可能性。此外，從現有情況來探究，智能化變電站讓電力的統籌效率更高，對可能發生的設備事故具有預估能力，不但保障了城市基本用電的需求，更減少了因為斷電而導致的經濟、財產損失。就信息共享方面而言，智能化變電站也有別于傳統變電站，通過智能化的統籌可以將圖像與環境等實時信息更加及時地輸送給必要單位，使得站點信息的傳輸更加高效且安全可靠。同樣自動化的變電站操作模式，也可以減少變電站在工作過程中的風險，并可以通過數字化的信息為維修人員提供更加確切的數據預警，從而提高城市電網運行的穩定性。

2技術優點

2.1智能變電站具備精準的數字化測量技術

智能變電站能夠大范圍使用光電互感器，克服了傳統的互感器存在的缺點，實現高精度的數字化測量數據，成為了智能變電站的高級感官系統，能夠將其用于保護和監控等高速遙感、遙測系統，提高測量精度，保證準確率。

2.2智能變電站能夠具備智能自動控制

智能變電站中最重要智能部分就是智能化控制，隨著計算機科學技術的發展，高度集成的智能自動控制成為了核心的部分，變電站智能化能夠實現自動參考預測的數據，并根據數字化預測的結果進行比較，通過最優控制等等方案，處理出滿足變電站集約化管理等要求，并且能夠自動識別電網系統當前狀態，對整個系統可能出現的事故進行預防，增強電網系統的安全穩定。

2.3智能變電站能夠實現智能化監視系統

智能變電站具備對一次設備進行實時監控，同時采集狀態信息，并將其狀態信息進行可視化重整并上傳，作為優化電網結構運行和設備安全運行提供大數據支撐，并能夠對系統中各節點進行監控，并對實時發現的故障進行分析和處理，為實現電網安全穩定運行提供思路和依據。

2.4智能變電站能夠具備安全兼容的分布式電源

隨著電網系統的擴大，大量分布式電源接入會對電網產生一定程度的影響，智能變電站能夠參照市場調控的準則，實現發電廠、電網和用戶之間最優選擇情況，結合配網自動化系統，構建智能的儲能系統，實現安全穩定的分布式電源。

3發展及前景

3.1發展現狀

在傳統變電站的基礎上，融入智能系統，使得現代電網的穩定性明顯提升。與其他行業相比，智能變電站非常適應我國現階段的電力部門發展，因此其推廣過程十分順利。智能電網與傳統電網的區別主要體現在以下幾方面：設備智能。用于電網運行的某些設備，其內部安裝有智能芯片，可對電力系統出現的某些故障做出簡單的反應。當自身反應機制不能應對故障時，設備會自動斷電，處于待機狀態，將電力企業的經濟損失降到最低；信息傳輸及時。此過程主要依賴于強大的通信技術，如光纖通信。地區間各變電站之間信息互通，能夠實現對電力資源的最優化調度，避免電能浪費；狀態監測。監測過程是由各種傳感裝置完成的，如電壓、電流等傳感器，設備和電能傳輸的狀態處于實時監測之下，工作人員可根據監測數據預測可能發生的故障，從而有針對性地采取防護措施，減少故障發生的頻次。

3.2前景分析

在信息技術快速發展的現代社會中，變電站的智能化改造是電力系統發展的必然趨勢。基于對現階段電網運行的考察，筆者對變電站未來的發展方向做出以下預測：集成化。傳統的機電保護器只包括相應的集成電路。未來，計算機技術將被集成到集成電路中。在測控過程中，計算機會將各項數據記錄下來，整理后傳輸到相應的存儲單元。當電網某一部位的運行出現故障時，計算機可充當信息交流的媒介，及時向控制終端反饋故障情況，這對縮短故障維修時間有很大的促進作用。此外，在相關技術的相互配合下，能夠實現對故障的預測，減少電網故障頻率，進而降低維修成本。在智能電網的不斷發展之下，我國已經認識到產品標準化、規范化的重要性，并且已經開始著手完善相應的技術規范和標準。相信在對零部件型號、規格等的嚴格規范下，系統組裝后兼容性會有很大提升，電網運行的穩定性、流暢性會大大增加。

結語

目前，智能變電站的建設勢頭強勁，越來越多的智能變電站將會投入運行，自動化系統的應用也將越來越廣泛。本文概述了智能變電站自動化的概念、特征以及國內智能變電站自動化系統的發展現狀，重點分析了智能變電站自動化發展建設中出現的問題，并對其中部分實際問題提出了相關的解決方案。在智能變電站的建設中還有許多關鍵的技術難點有待研究和解決，這將是一項復雜而又多學科的系統工程。但任何新技術的發展都會面臨相關的問題，智能變電站自動化系統將會在不斷解決新問題、應用新技術的過程中得到新的發展。

參考文獻：

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（作者單位：國網焦作供電公司）