小议智能变电站的关键技术及改造要点

蒋雷

（河南省电力公司商丘供电公司检修部，河南商丘 476000）

小议智能变电站的关键技术及改造要点

蒋雷

（河南省电力公司商丘供电公司检修部，河南商丘 476000）

智能电网是我国的国家战略，目的是更加强韧的电网，进一步降低大规模停电的风险，提高设备使用效率，降低人工成本等。智能变电站是实现智能电网建设的重要节点，我国的变电站经过长期的发展，已经初步形成了数字化变电站，但是这还不是真正意义上的数字化变电站。智能化变电站是变电站自动化技术、一体化的GIS系统结合各种传感器系统，能够兼容虚拟发电站以及微网，并且能够远程的实时在线监控，能够在远程控制中心实施一定的控制和检修，而检修方式上也由传统的定期检修转变为状态检修为主。

智能电网；智能变电站；变电站改造

随着经济的发展，能源问题和环境问题日渐突出，我国面临着全球变暖和大范围雾霾天气污染等严重环境压力。我国电力供应中以烧煤为主的火电占了很大份额，因此在我国能源安全和环境安全的压力下，建设智能化高效的电网迫在眉睫。

1 智能变电站的技术特点

1.1 智能化

变电站中IED设备的智能化和信息化是智能变电站的技术关键，因此在智能变电站中的一次设备智能化的IED主要有光电互感器、智能通讯设备、微处理器、智能变压器等。其中光电互感器的大量使用能够更好地将变电站的参数和状态转换成电信号，通过IEC61850规约远程传递给控制中心，实现了远程检测和控制，简化了常规机电继电器及控制回路和导线连接的复杂设计和维护。此外一次设备的智能化也为二次设备的智能化提供了条件，因此在智能变电站的设备层中继承了传统变电站的过程层和间隔层

1.2 二次设备的信息化

基于一次设备的智能化和信息化，智能变电站中的很多二次设备也可以与一次设备共同享用光电传感器，通讯设备等，二次设备中如继电保护器、测量控制系统、无功补偿、安全检测设备都可以利用IEC61850通讯规约实现在线状态检修。由于IEC61850通讯规约的存在因此不需要出现各种五花八门的I/O接口，可以通过网络实现接口和信息的网络化，通过光纤实现智能变电站的“全景”监控和远程控制，为状态检修提供了技术基础。

1.3 IEC61850通讯规约

IEC61850通讯规约能够很好地解决目前各厂家IED设备之间混乱的通讯现状，以兼容性和扩展性实现了智能变电站从过程层到整个电网及远程控制中心的的信息无缝对接。能够实现智能电网撒谎能够变电站内外信息的交互和信息共享，为以后的系统间数据和信息无缝结合提供条件。

1.4 为状态检修提供条件

智能化的变电站最突出的在于各种设备状态的远程实时在线监控，最明显的好处在于可以远程获知一次设备的运行状态、工作状态，并可通过数据分析对使用寿命和故障点进行预测和分析，为及早发现问题预防重大事故提供了基础。相比传统变电站来说，智能变电站的监测点从以往只检测主要设备（如只有变压器才装有状态在线监测设备）变成涵盖更多设备更多检测数据（例如，以前没有能力涉及到的GIS、断路器、隔离开关等），检测的方面涵盖更广，能够做的远程诊断越精准。

2 常规变电站智能化改造的要点

2.1 改造原则

常规变电站的智能化改造必须遵守以下几个原则：安全性和可靠性，不能引文改造而降低安全水平；经济性和实用性，需要具体问题具体分析根据变电站的重要性、设备状态、运行环境等问题经济实用的智能化，以企业的运营效率和资产使用效率为出发点考虑；标准化，变电站的智能化的标准必须是严格遵守有关标准的，否则就违背了智能化的初衷。

2.2 过程层智能化改造

本着经济性的原则，在一次设备达到工作寿命前，对其加装在线检测设备。对于高压设备需要将传感器放置在高压设备外，实现对高压设备的数字状态采集。由于变压器所涉及的参数较多，在变压器上需要设置智能组件柜。各种断路器的测量参数较少，没必要每个都设置智能组件柜，而采用在场区设置一个总的智能组件柜。智能组件柜在一次设备达到工作寿命后，彻底换代成专用集成电路式智能检测器和断路器，按照智能电站的设计规范对间隔层和站控层进行相应改造，完成智能变电站的智能化。

2.3 间隔层的智能化改造

IEC61850通讯协议是整个变电站智能化的关键，因此间隔层的智能化改造要对不符合IEC61850通讯协议的保护设备进行更换，对有些虽然支持IEC61850通讯协议但现在执行103规约的保护设备进行改造，原则是让所有的设备都以IEC61850通讯协议连接。

在间隔层的设备更换时，过程层的设备继续运行需要在电磁式电流互感器和电压互感器此类的一次设备加装数据采集控制单元。

2.4 站控层的智能化改造

智能化的变电站的站控层要遵守IEC61850通讯协议，要求是集监控、远程通讯、运行监控、五防闭锁于一体。对不符合接入以太网或光纤的设备要及时更换或加装转接设备。目前我国变电站基本上是微机综合自动化变电站，对此不需要整体更换，只需要在站控出口处适当改造以适合IEC61850通讯协议，而对没有进行微机综合自动化变电站直接按照IEC61850通讯协议的规则整体智能改造。

[1]赵驰.智能化变电站运行维护技术研究[D].天津大学, 2011.

[2]智全中,秦广召,娄伟,徐晓东.五防系统在智能化变电站中应用分析[J].电力系统保护与控制,2009,23:108-111.

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1003-5168(2014)04-0097-01