智能变电站技术及其应用

杨瑞++杨晋

摘要：智能变电站是变电站发展的新趋势，与传统变电站相比智能变变电站有集成化、智能化以及标准化等特点。在电网技术快速发展的背景下，智能变电站技术变得越来越重要，在一定程度上反映了电网的智能化程度。电网智能化是未来发展的必然趋势。加强智能变电站技术及其应用的研究是提升智能电网的重要措施，文章旨在重点研究智能变电站技术及其应用现状。

关键词：智能变电站；数字通信同步；智能电网；一次设备；二次设备

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）19-0037-02

变电站是电网的重要组成部分，近些年来随着电网技术的快速发展，智能电网成为时代发展的新趋势。智能变电站的出现和发展是这种趋势的具体体现。在电力技术快速发展的今天，智能变电站在电力网络中的作用越来越重要，不仅要承担传统变电站的各项功能，同时还具有新功能。当前随着智能电网的不断普及和推广，智能变电站的发展已成为深入发展的重要前提，在今后的发展中应该进一步加强智能变电站的研究。

1 智能变电站技术的特点

智能变电站主要指的是由先进可靠、节能环保、数字化集成设备组合而成的一种自动实现信息采集、测量、保护、计量以及监测等基本功能，同时还能承担电网自动控制、在线分析决策、智能调节以及协调互动等高级功能的变电站。智能变电站是传统变电站的新发展，与传统发电站相比更具优势。

智能变电站有其自身特点，详细分析智能变电站技术的特点是了解其应用的重要前提。智能变电站技术是信息处理技术和计算监控技术的有机融合。设备集成化和智能化控制是智能变电站技术的主要特点。具体而言智能变电站技术具有以下三个特点：

1.1 控制端的引入

智能变电站技术引入了计算机终端，控制端相当于智能变电站的大脑。通过计算机终端系统能够实现对电能运行状况的实时监测，能够有效降低突发事件带来的变电站故障，这对于提升供电可靠性具有重要意义。

1.2 设备集成化及光纤技术的应用

设备集成化是智能变电站技术的典型特点。通过设备集成化智能变电站的性能得到有效提升。此外光纤技术的应用能够有效实现站内各控制层的局域网管理。控制中心、二次设备、一次设备之间基本上能够实现信息的自由传播，数据传输将更加稳定和可靠。设备集成化节省了设备空

间和安装成本。设备集成化是智能变电站发展的新趋势。

1.3 局部或全局智能控制的实现

智能控制是智能变电站的明显优势。在智能变电站中对一、二级设备的控制主要是通过采用先进的光电技术来实现专业化的控制。光电技术的应用实现了电流闭锁装置、电流互感器以及控制柜的智能化。

2 智能变电站结构

2.1 设备层

智能变电站的设备层主要是由控制柜和一次设备共同组成的电能接受和输入设备。复合型传感器、TV、TA是其中的核心设备。VD装置是一项重要装置。在设备中VD装置主要是用来对高压电路带电情况进行检查。当高压线路带电时则可以通过VD装置来实现对电气设备的闭锁。VD装置在智能变电站中的应用能够有效防止线路安全事故。复合型传感器是一种智能型检测及监控设备，这一设备主要是对一次设备运行状态进行实时检测。智能变电站的设备层中有许多一次设备。电压/电流互感器、变压器是其中最为典型的一次设备。一次设备的主要功能就是要实现电流中转。这对于实现智能变电站基本输电和配电功能具有重要意义。

2.2 间隔层

间隔层是设备层和站控层的中间架构，该层主要是由测控设备、继电器以及母线保护单元构成。间隔层主要作用就是要实现设备层同站控层的有效连接。此外它还可以实现对重要设备的监控及保护。继电保护是变电站的重要特点。继电保护的操作也主要是在间隔层中实现的，同时还能够实现初步检测故障及闭锁等功能。电能转换过程中电能在通过间隔层时，测控单元会将这些信息完整记录下来并传输给站控层。

2.3 站控层

站控层是变电站的控制层，这一层主要是通过主机、路由器以及人机交互设备相互连接来实现控制。站控层的主要职责就是要实现对变电站的实时监测。对于电路运行过程中的异常情况要能够实现及时报警和控制。对于变电站中电能交换的问题，工作人员通过计算机能够实现实时记录并能够及时采取针对性措施来予以应对。在处理完异常问题之后还需要把结果反馈到远方控制中心。这样才能方便上级变电站应对。

3 智能变电站技术的应用分析

智能变电站技术是一项专业性的技术，这项技术的应用能够取得明显效果。这项技术的应用有效提升了电力智能化水平。今后应该进一步加强这项技术的研究。变电站设备分为一次设备和二次设备，我们针对智能变电站技术的应用分析就可以从一次设备和二次设备这两个角度来进行深入分析。

3.1 在一次设备中的应用

一次设备中的应用主要表现在电子式互感器技术、智能电力变压器以及高压开关设备智能化技术的应用。高压开关设备智能化技术能够分成混合式气体绝缘开关设备、气体绝缘金属封闭开关设备以及空气绝缘敞开式开关设备。这些设备都是高性能的设备，空气绝缘敞开式开关设备是单一功能的独立单元组成的隔离开关、接地开关以及断路器等。这些设备主要是由架空线路连接而成的。这种开关设备在变电站中应用非常广泛，但是在实际应用过程中也需要注意到该系统是呈现分散布置状态的。在实际工作过程中非常容易发生故障，此外设备的安装调试也是非常复杂的。这些问题都是需要我们高度重视的。混合式气体绝缘开关设备是新型电力高压开关设备，这种设备安装和维护都非常方便同时运行可靠性也非常强。

智能电力变压器的应用。智能电力变压器同常规变压器并没有多大差别，智能电力变压器只是对变压器控制、保护以及报警处理设置的附件进行了智能化处理。智能电力变压器的智能组件能够根据工程的实际需要来进行配置，这是智能电力变压器的典型优势。局部放电监测IED、冷却控制装置IED、有载分接开关控制IED是其中比较典型的智能组件。

电子式互感器技术的应用。电子式互感器技术是由若干个电流或者电压传感器组成的。电子式互感器能够把被测量的量传输给继电保护或控制装置测量仪器及仪表。电子式互感器能够分成有源电子式互感器和无源电子式互感器两种类型。这两种类型的适用范围不同。在实际工作中要结合实际需要来采取相应的电子式互感器。

3.2 在二次设备中的应用

二次设备方面具体表现为程序化操作技术和在线式五防技术的应用。在线式五防系统后台五防通常是与测控装置紧密连接在一起的。该系统主要是可遥控空气断路器、五防专用锁具、智能操作箱等设备组成。程序化操作指的是按照既定程序来实现对多个控制对象的控制。程序化操作又可以分为：站控层程序化操作、间隔层程序化操作和混合程序化操作三种模式。程序化操作在实际工作中的应用能够有效提升变电站设备的性能。

智能变电站技术是一种新型的专业化的电网智能技术，智能变电站技术的应用是电网智能化建设的必然要求。本文详细分析了智能变电站技术的特点及结构，并从一次设备和二次设备这两个角度重点分析了智能变电站技术的应用。

参考文献

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[3] 李瑞生，李燕斌，周逢权.智能变电站助能架构及设计原则[J].电力系统保护与控制，2010，（21）.

作者简介：杨瑞，国网河南省电力公司检修公司南阳分部信阳运维班助理工程师，研究方向：变电站运维；杨晋，国网河南省电力公司检修公司南阳分部信阳运维班助理工程师，研究方向：变电站运维。endprint