变电站的智能化建设探究

朱祥祎

摘 要：智能变电站因为其先进的数字化和信息化优势，在提高变电站供电效率上具有传统变电站无法比拟的优势。本文分别对智能变电站的系统组成进行了分析，然后对变电站的智能化建设中的关键技术进行了分析。

关键词：智能变电站；系统组成；关键技术；

文章编号：1674-3520（2015）-08-00-01

智能变电站是在原有变电站的基础之上，基于先进的信息科学技术，利用可靠的设备实现供电的智能化集成，信息的数字化的处理和控制。智能化变电站，是对传统变电站的一种创新，是一种新型的变电模式，从变电站的修建到变电站的维护等环节，都需要运用全新的技术手段和设备工具。在智能化变电站中，需要依靠互感器内部的信息采集回路来完成，当互感器内部的任一回路出现问题后，整个数据采集工作就会失去意义，极易造成信息失效。因此，需要对智能变电站的系统组构进行分析，做好变电站智能化关键技术的落实。

一、智能变电站的系统组构

智能变电站设备的信息，操作和维护政策和电力调度综合互动，实现基于状态的综合优化整个生命周期管理，实现共享网格操作数据实时采集和支持网络实时控制，智能调整和各种先进的应用程序，实现各级电网的安全稳定运行。监控和保护是智能化变电站建设所需要的两大功能，这是根据智能化、自动化系统的要求来实现的。智能变电站划分为三层两网的结构，三层是指站内逻辑控制层、过程层、间隔层三层。两网是指GOOSE网和SV网两网，站控层和间隔层之间的网络为站控层网络，间隔层与过程层之间的网络定义为过程层网络。

（一）过程层。过程层的出现在三层网络之中的作用是显而易见的，它对于智能变电站来说是十分重要的，如果说没有过程层的出现，智能变电站的许多高级功能的应用就不可能实现。过程层是IEC61850标准中提出的新概念，过程层为电气一次设备和电气二次设备的两者结合面，其中包括智能断路器、继电保护等，这些设备的作用主要是配合一次设备来完成相应的功能。智能组件是由多个智能电子装置进行组合而形成的，对主设备进行相关的测量、控制设备的运行和进行设备实时运行的检测等相应的设备。

（二）间隔层。间隔层的出现对于智能变电站的发展起到了推动的作用，它能够在很大程度上实现利用本间隔数据检测和保护判断本间隔设备。智能变电站设置有室外开关控制柜内安装和放置了保护装置和测控装置，这样的一个设计与普通变电站内的一次开关装置与相关的保护控制二次装置两者之间需要数量十分大的电缆。用以太网的连接方式来实现间隔层设备和站控层设备的通信方式，智能变电站在电缆的使用方面有很大的节约作用，降低了成本。

（三）站控层。站控层的主要作用是对站内的间隔层设备进行监控，同时对站内的一次设备进行监控，实现与远程的控制中心、相关的工程师站和人机界面进行信息的通信功能。站控层主要包含远动系统、继电故障保护信息系统、监控系统和操作员工作站、维修工程师站。在多台计算机中或是嵌入式装置之中分布实现了网络的共享化，智能变电站的数据源要实现统一的且有相应的标准作为依据，让所有智能设备之间实现更进一步的相互连通。

二、关键技术分析

（一）功能应急系统建设。虽说智能化变电站的运行比较安全与系统化，但还是会发生一些紧急的状况与难以处理的问题，如果问题发生，导致的损失是十分大的。为了确保变电站工作的运行正常，在建设过程中必须要建立有关的功能应急系统，还要进行定时的检测，从而确保其正常的工作。建立功能应急系统的时候，要使用面向间隔的准则对通信网络以及一、二次智能设备进行正确的分配，注重把主保护与备用保护相隔离或建立双重的保护屏障，进而确保屏幕的分界更清楚并且对软、硬件起到合理的隔离效果，能够更好地对设备运行进行保护，使得变电站的维护更便利与高效。

（二）设备运行保障建设。智能化一次设备是智能变电站中非常重要的一部分，其运行的质量对变电站的运行质量影响作用大，怎样确保一次设备的功能性与稳定性是智能变电站建设中要特别重视的。一次设备有着很高的自动化特征，不论是信息的传输协议还是全程监控是没有人进行控制。其可以有效的确保变电的功效，还能对发生情况的输电线路进行合理、快速的修复，进而整个变电站能够更加有效安全的运行。在智能变电站建设的过程中，要特别重视把一次设备和CPU以及光电感应互相的整合，使它能够有效的执行命令与数据。

（三）通信建设。根据GPS的系统功能在整个站内实现同步对钟，若能达到这样的要求，在地面采集同步时钟信号，通过光纤传输装置与卫星的pps误差进行调整，使同步达到十分精确的程度，实现时间同步对钟。通信系统应采用统一标准的数据传输协议与主站通信；能够抵御网络系统可能发生的突发状况，不会因为一些微小的故障而使系统出现严重的问题，系统要求具备防御病毒攻击及传播的能力。为了对此进行处理，变电站能运用单元化的管理方式，依照网络层和物理层来隔离管理。同时，还要对传感器与光缆等数量较多的元器件运用点对点的控制，各个原件使用特定的代码对信息进行管理与储存。在此过程中能够运用GPS定位或SIM卡的方式，达到单元化的管理。

（四）安保系统建设。智能化变电站的科技设备非常多，并通信繁杂，倘若不进行好的管理，就会发生信号不稳固的情况，有时还会发生不真实的问题，影响变电站的运行。对于智能变电站二次系统的相关安全防护要做到严格的要求，从监控系统、防护系统、照明系统这三者的基本防护角度出发我们应该做到，首先对站内的设备的突发故障、设备间信息传输要做到实时监控；其次对于站内存在的消防安全隐患于未然，应该安装防患灾害发生的安全系统、实时数据测量及报警系统；最后对于照明系统来讲，尽量做到绿色环保、节能并实现其智能化，配备相应的应急安全灯，在有经济基础和科研开发能力的条件下，尽量开发出太阳能照明和水能照明设施来满足复杂条件下的站内供电。

三、结语

智能化变电站在我国供电领域中的使用时间及发展时间比较短暂，在国家政策的扶持下，我国国内部分大专院校、科研院都已增设了针对于智能化变电站的研究基地，变电站智能化下一步的发展方向将是在通信稳定性的进一步提高方面。

参考文献：

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