智能变电站的建设对电力系统的影响

赵学龙

摘要：智能变电站是以微电子技术和集成技术为核心，以高新技术和前沿科技为手段，以智能化和自动化为发展方向，在传统变电站的基础上鼎故革新，形成更具规模化的变电站。智能变电站的建设不仅提高了传统变电站的运行效率，还有效提高了电力产业的经济效益，并且更好地促进了电力系统的改进升级，具有极为重要的实践意义。文章结合工作实践，对智能变电站的基本结构进行简单阐述，并分析了智能变电站的技术要点及其对电力系统产生的影响。

关键词：智能变电站；电力系统；站控层；间隔层；设备层

中图分类号：TM762 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）19-0154-02

随着自然资源日益枯竭，各国逐渐将能源发展的方向聚焦于再生能源的开发与利用方面，其中电力资源则成为各国广泛关注的能源之一。而电力资源在传输与使用过程中，电网与变电站则成为电力资源高效配置的关键。目前，各国都依托高速发展的科学技术，加快进行智能电网、智能变电站的构思与建设，从而实现电力资源的高效使用。我国也充分认识到电力资源的价值所在，以可持续发展战略为立足点，秉持科学发展观的原则，充分借助微电子技术、集成技术，加快了智能变电站的建设工作。从而打造出更加智能化、自动化、规模化的变电站，并成为构建智能电网的基础，为国家电力资源的高效使用打下坚实的基础。笔者现就以下方面对智能变电站进行简要分析。

1 智能变电站的主要组成

智能变电站的核心技术主要包括微电子技术、集成技术、网络通信技术以及数字化技术等，它通过整合上述高新技术，不仅延续了传统变电站所具有的信息采集、数据测量、实时控制和继电保护等功能，还实现了电力网络自动控制、在线数据分析、智能调节和协同运作等高级功能，这些高级功能恰恰是传统变电站所不具备的。这些高级功能能够保证智能变电站对这个电网的运行状况进行准确感知与评估，进而实现全程监控，同时通过获取的实时信息，对系统运行做出精准决策，以此保证系统运行效率。因而，智能变电站可以说是构建智能电网的基础与核心，是为智能电网输送动力的关键所在。而综合来看，智能变电站主要由以下三部分组成：

1.1 站控层

所谓站控层，主要是由一些具有掌控功能的设备组合而成的，包括计算机系统、人机交换设备、服务器等。该部分主要负责电力系统的实时监测与数据处理任务，比如对获取的信息进行分析处理，判断是否需要发送预警报告；或者自动记录系统运行数据，形成记录以备后期查修；或者对事故进行初步评估并进行操作闭锁，防止危害进一步扩散。

1.2 间隔层

所谓间隔层，主要是由连接站控层与设备层的相关设备组成，包括监控设备与继电保护设备。该部分主要负责电力系统的运行监控与继电保护，当出现错误预警后，自动进行继电保护，从而保证电网的安全性。一般情况下，母线保护以分散式安装技术为主，通过监控设备进行检验和预警。间隔层与站控层和设备层的通讯联系均是借由光纤通讯系统实现的，这样可以保证通讯的速度与质量。

1.3 设备层

所谓设备层，主要是由高新技术打造的一系列高端设备，包括信息处理接口、断路器、复合传感器、分压型VD、隔离开关等。可以说设备层是智能变电站的核心所在，也是构建智能变电站的关键部分。这些高级设备集合了微电子技术、集成技术、自动化技术等多项前沿科技，充分提高了设备的自动化与智能化水平，其中的复合传感器依托集成技术，结合了多个物理传感器单元，实现了多方位传感的功能，而分压型VD，则可以通过中间电极电位的变换单元来检测电压输出信号，从而判断电力传送情况。

2 智能变电站的核心技术要点

智能变电站与传统变电站比较而言，主要具有分散化、集成化与数字化这三项优势，同时，这三点也是智能变电站的核心技术要点，在今后智能变电站的建设与完善过程中，也要继续深化这三点技术要点，进而完善智能变电站的运行效率。

2.1 分散化技术

智能变电站的分散化技术要点主要体现在建站的分层技术方面，即将智能变电站划分为三个层级进行设备组建。这种技术模式可以更好地保护整个变电站系统，确保各个设备层级高效运行，并且各个层级通过光纤通信技术联接，数据传输的准确性与时效性能够得到充分保证，加之无需借助站内信息传输网络，更加保证了智能变电站的稳定性。

2.2 集成化技术

智能变电站的集成化技术要点就是将多个单独存在的个体集合为一个整体，使其依托某种联系而紧密形成一个高效运作的有机体。集成化技术要点的体现既表现在单个智能组件的构成上，如同时具备控制、监测、保护多个职能，又体现在不同组件的有机组合方面，如联用光电信号促使测控、保护装置的配合反应更为紧凑，这样不仅可以降低设备造价，还能更好地保证系统整体的运行质量。

2.3 数字化技术

智能变电站的数字化技术是现代通信技术与微电子技术高效结合的产物，是实现自动化控制的关键所在。通过将一些列的指令数字化，并通过相应的接收转译装置来反应数字指令，从而实现在线监控与远程维护，不仅减少人力资源，还提升了设备的科学化水平，最重要的是保证了电网运行的高效性。

3 智能变电站对电力系统的影响

我国智能电网的建设虽然较欧美发达国家起步晚，但是近些年得到了前所未有的进步。但正所谓“没有一蹴而就的改革，也不会有一劳永逸的进步”，智能电网的构建更是一项需要不断革新的探索历程。其中智能变电站的建设，则对智能电网和电力系统产生了极为重要的影响。

3.1 电子互感器的应用

互感器是一种依照一定比例转换电压或电流的装置。以往所使用的是电磁式互感器，由铁芯与绕线构成，虽然稳定性较高，但是容量小，已然不能满足现阶段的电网运行需求。并且其阻抗小，发生副边短路后，会导致电流激增烧毁线圈，造成电力输送障碍。智能变电站中则淘汰了电磁式互感器，引进更为有效的电子互感器，这对电力系统可谓一大创新。电子互感器是通过传感单元与合并单元，分别实现信号的发送收集与合并处理，并能够同时处理多个信号，它一般由多个组间构成，因而不会出现饱和现象，更能保证信息处理的广度与精度。

3.2 智能组件的应用

智能变电站更加注重智能组件的使用，不仅引进新型智能设备，还对传统的设备进行革新，融入多种智能组件，来提高传统设备的使用效率。如智能开关，革新后具备了智能管控、机械储能、相位分闸等功能，还能协助进行故障监测与诊断。而智能组件的应用更多的是提高了电力系统的智能性，大大缩减了人工作业时间。

3.3 光纤通信技术的应用

在智能变电站大范围使用光纤通信技术，不仅减少了传统变电站对电缆的依托度，节约了建站成本，还彻底消除了电磁兼容问题。特别是在通信过程中使用GOOSE组网模式，实现了间隔闭锁与母线失灵保护的诸多功能。另外在通信过程中引进了IEC61850这一国际公认的通信规约，更好地实现了无缝对接，为电力系统实现全面智能化提供了理论基础。

4 结语

综上所述，智能变电站的建设关乎国家资源命脉，需要电力工作人员予以高度重视，并且不断引进国际先进技术，提高智能变电站的构建效率，尽早实现智能电网的全方位覆盖，从而实现电力系统智能化、数字化、科学化运行，为百姓生活提供电力，为国家发展输注

动力。

参考文献

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