220 kV智能变电站技术特点及其运行管理探析

费 丹

(广东电网公司珠海供电局，广东 珠海 519000)

220 kV智能变电站技术特点及其运行管理探析

费 丹

(广东电网公司珠海供电局，广东 珠海 519000)

智能变电站是智能电网的重要环节之一，其发展建设水平的高低直接影响着我国智能电网的建设水平。现从智能变电站的概念入手，对220 kV智能变电站的系统结构、技术特点及运行管理进行分析探讨。

智能电网；智能变电站；结构；技术特点；运行管理

0 引言

随着科技的不断发展，数字化通信技术和网络通信技术得到了迅速发展，而变电站为了提高工作效率，降低能源消耗，也开始将智能化技术运用在其建设中。智能变电站是智能电网的重要环节之一，功能集成化、检修状态化、设备信息化以及结构紧凑化是智能变电站今后发展的方向，而其最终目标是要实现运行维护高效化。

1 智能变电站的概念

根据《智能变电站技术导则》对智能变电站的定义，智能变电站是以信息共享标准化、通讯平台网络化以及全站信息数字化为基础要求，运用可靠、先进、环保、低碳以及集成的智能化设备，自动完成信息的采集、控制、计量、测量、检测以及保护等基本功能，根据需要支持电网实时自动控制、在线分析决策、智能调节以及协同互动等高级功能的变电站。

2 智能变电站系统结构

智能变电站由站控层、间隔层、过程层构成，光缆将三者联系起来。智能变电站系统结构如图1所示。

图1 智能变电站系统结构图

2.1 站控层

站控层由通信系统、自动化系统、对时系统以及站域控制等子系统构成，主要是通过光纤同间隔层进行通讯，其功能与计算机系统的站控层相一致。该层的主要功能有变电站的远程监测、操作闭锁、实时控制、记录以及自诊断等。

2.2 间隔层

间隔层设备一般指继电保护装置、测控装置、故障录波等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、智能传感器和控制器通信。

2.3 过程层

过程层主要是由智能化的一次设备构成，例如复合传感器、基于罗科夫斯基线圈的TA、接地开关、隔离开关、分压型VD以及断路器等。其中复合传感器、基于罗科夫斯基线圈的TA以及分压型VD是过程层智能化的关键。

3 智能变电站技术特点

控制智能化、设备装置智能化以及信息的高度共享是智能变电站最重要的技术特点。

3.1 分级控制技术

分级控制技术是运用在站控层、间隔层以及过程层之间的符合国家电力安全标准的分布式控制技术，即在各层分别安装具有智能化控制及处理能力的装置，使得各层之间具有相对独立性，以提高各层设备的控制效率，还可以通过分级调控减少智能变电站的潜在风险。

3.2 控制终端

引入计算机控制终端，就像给变电站植入一个具有强大的计算能力和指挥能力的大脑，使得变电站可以依据各方面采集的数据和信息，对系统故障进行分析和判断，并下达正确的指令，缩短突发事件的处理时间，有效防止由于事故处理不当或不及时而引发的重大事故。

3.3 光纤技术的应用以及电力装置的集成化

光纤技术在智能变电站中的广泛应用，大大提高了信息的传输效率，数据的采集、信息的沟通得以顺利进行，这就使得各层可以完成局域网的管理功能，由过程层到间隔层再到站控层，各层之间的数据信息得以无障碍传播，在提高传输速率的同时，加强了数据传输的稳定性以及可靠性。随着数字化技术的不断发展和完善，智能变电站的电力监测、管理和控制等设备也日益集成化，这不仅减少了设备的占地面积，还进一步缩短了施工时间，降低了成本，同时还能保证电力装置尽快进入服务状态。

3.4 间歇性分布式电源接入技术

随着生活水平的不断提高，人们的低碳意识、环保意识不断加强，太阳能、风能等清洁能源愈加得到人们的青睐。但由于其受自然因素影响较大，大幅波动的现象也就较为明显。由此，如果我们直接将其接入电网，势必对电网的稳定性、可靠性、安全性以及持续性造成巨大的影响。为了解决上述问题，必须进一步加强变电站的智能化建设，运用柔性并网技术，对太阳能、风能等清洁能源进行实时监控，尽可能地减轻由于其不稳定性对电网造成的影响，以保障电网的可靠、安全、可持续运行。

4 智能变电站运行管理

与传统的变电站相比，220 kV智能变电站使用更加先进的设备管理手段，可以实现设备监测、风险预测以及辅助决策等一系列功能，使得设备的管理方式得到优化。图2为智能变电站设备管理示意图。

图2 智能变电站设备管理示意图

由于我国的电力系统有很大一部分变电站仍然采用有人值班、定期对设备进行检修的模式，为了确保智能变电站的稳定、安全运行，要对以下几个问题进行研究：(1) 智能变电站的设备检修，要依托顺序控制与工作票自动管理系统，自动生成设备以及网络安全措施卡，采取安全隔离措施，以免发生事故。(2) 对于工作票自动管理系统，应保证其可以根据调度员的指令和系统安排，自动生成维修的内容及步骤。(3) 依靠实时分析诊断以及在线监测等技术，对智能变电站内主要设备的运行情况进行监测。

5 结语

随着时代的不断进步，智能电网必将成为未来电网的发展方向。而智能变电站作为智能电网的核心，其建设水平的高低对于智能电网的发展起着重要作用，建设和发展智能变电站是电力系统发展的关键因素，只有不断完善智能变电站，才能进一步发挥电力系统的重要作用，从而为我国经济建设的发展和人们生活水平的提高提供更好的服务。当然，我国智能变电站的发展还处于初级阶段，还有很多问题需要作进一步的研究和分析，所以，我们必须加快脚步，对智能变电站进行更深层次的研究，全面建设符合我国发展要求的智能电网。

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2014-07-09

费丹(1981—)，男，江西九江人，助理工程师，研究方向：智能变电站运行与维护。