智能变电站的技术支持探讨

高滨

摘 要：智能电网是国家电力的发展方向，而智能变电站是智能电网构架重要组成部分，是电力系统的未来发展趋势。文章阐述了智能变电站的特点，分析探讨了智能变电站的技术支持体系。

关键词：智能变电站；智能电网；技术支持

中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）32-0074-02

智能电网是以先进的广域测量技术、数字信息化、网络通讯、自动化控制等技术应用而形成的新型电网。智能变电站是传统数字化变电站的提升和发展，也是现今我国电力系统改革的重点项目。随着智能电网建设逐日发展，智能电网很大程度改变传统了电网的形态，从智能电网系统结构看，智能变电站是智能电网中调配和输送电能重要电力设施、是智能电网控制及运行的命脉节点，对智能电网发电、配电、输电、变电、用电和调度各环节的重要作用，这对适用于智能变电站提出新技术要求。

1 智能化变电站与传统变电站的特点

1.1 传统变电站的特点

传统变电站电力设备占地面积较大，站内系统多套孤立且复杂，设备耗资大，二次设备之间依靠大量电缆和导线连接，一、二次设备安装及调试工作量大，操控、检测、保护等还都采用电磁型和微机型的设备。目前35 kV及以上变电站都在逐步完善综自改造。总之，系统综合自动化程度还不高，缺陷处理及维护率较高。后台监控系统各厂家通讯规约不统一、缺乏标准规范化，数据信息采集、传输响应慢、负载能力弱、信息传送易堵塞等缺陷，保护、测量、计量、调控等系统设备相互独立，二次保护及监控等设备功能因逻辑、原理、计算方法、信息处理功能不强等因素而造成实际运行工况监控不准确、甚至误判误发信号。

1.2 智能变电站的特点

智能变电站主要是以先进、可靠、综合自动化一体的智能设备组建而成。其智能设备精简、占地空间小。在技术上体现自动化、互动化、可视化、数字信息化等。管理系统体现全站集成化、网络通讯、数字信息共享等规约标准一体化。并可根据电网运行需要实施智能调控、在线分析。实现与相邻变电站、电网调度有机配合与互动，高效、可靠维护电网安全稳定运行。

2 智能化变电站现状

目前，智能化变电站还不多，正处与推广阶段，智能化变电站与常规变电站相比，占地空间有一定的减小，设备功能强大、技术优势明显，具有较好的经济发展前景，在运行中实现了设备监控操作可视化，通过智能告警、智能防误等高级功能的应用，提高了效率，减少了检修停电和故障停电时间，便于运行和维护。但现阶段智能化变电站仍然存在诸多问题：主要是缺乏相关技术支持体系、智能应用体系、建设标准、规范等，过程层/间隔层设备接口不规范，一、二次设备匹配难，还没有形成设备规模化生产等，没有形成更多的智能应用，缺乏检验、试验评估体系，都是要实现智能化较为突出的问。总之，智能化的发展主要还是局限于自动化系统本身提高，现在智能化变电站总体上讲处于试验发展阶段。

3 智能化变电站的技术支持

变电站智能化基本技术特点指：信息化、自动化、互动化。信息化是依靠光纤通讯和光电传感设备来实现电力系统各环节联系的最捷径通道；自动化是体现智能变电站发展水平基本指标；应用高效信息采集整合传输技术，来提高变电站自动控制运行和管理水平；互动化是电力系统各环节内在信息沟通和实时信息交换，使电力系统各环节协调配合，促进电网经济、安全稳定运行。

3.1 智能化变电站技术体系

智能变电站技术体系包含：技术支撑体系、基础体系、智能应用体系以及行业标准化体系。技术支撑体系是指先进的通讯信息、数字化、自动化应用技术，是变电站实现智能化更本；基础体系是指变电站内电力设备实物载体，是实现智能变电站的基础设施；智能应用体系是指信息互动、具有思维意向功能，是智能设备的核心；标准化规范体系是指模型、设备配套、信息、接口、建模等指标应统一标准规化；标准规范化是实现智能变电站保障。

3.2 变电站一、二次设备智能化集成技术

一次设备主要有变压器、断路器、互感器、无功补偿设备、输配电线路及其辅助配套设备，使其这些设备的控制、保护、监测、运行工况等与相关二次设备集成智能化。从而完善对电网运行的控制、保护、诊断等功能，具有系统标准（规范）化的信息接口，并根据不同功能智能体有机配合，提升电网的运行水平。

3.3 智能化变电站统一信息建模技术

面对变电站系统复杂、信息量大等特点，智能变电站构建了统一信息平台的监控系统，应用广域信息整合技术，实现智能变电站及电站周边全景监控，对变电站各环节区域信息采集实时同步，统一模型、接口、标准（规范）等及相关技术，实现电网各环节信息传输与互动，促进电网协调稳定运行。

3.4 智能化变电站各系统设备模型构建技术

在研究变电站自动化系统中，智能设备研究基于自动化、信息化、数字化、可视化、自动建模技术；智能装置在电网运行方式发生变化时自适应、校验检测系统能够自动完善模型功能；自动化系统对智能装置各环节模型进行检查、测试的交互技术；智能变电站中测控保护装置在线运行各种工况下其功能自动重构，在线自动完善智能装置功能如保护定值整定（修改）、配置优化、故障内型识别、故障分析并提出报告、保护投退、参数计算等和模型自适应技术。

3.5 智能化变电站广域协同控制及保护技术

基于变电站统一保护控制数据信息平台，应用广域协同控制保护原理、不同运行方式下参数快速精确测量、自适应、实时同步、电能量计算、统一建模及交换等技术，相邻厂（站）、调度互动沟通系统，智能多代理系统、智能设备标准规范等。

4 结 语

目前，智能化变电站还不多，正处在推广阶段，智能化变电站与常规变电站相比，占地空间有一定的减小，设备功能强大、技术优势明显，具有较好的经济发展前景，在运行中实现了设备监控操作可视化，通过智能告警、智能防误等高级功能的应用，提高了效率，减少了检修停电和故障停电时间，便于运行和维护。但现阶段智能化变电站仍然存在诸多问题：①缺乏完善的相关技术支持体系、智能应用体系、建设标准、规范等，过程层/间隔层设备接口不规范，还没有形成设备规模化生产等，没有形成更多的智能应用，缺乏检验、试验评估体系；②一、二次设备方面的材料质量、抗干扰性、匹配性、可靠性和环境兼容性等问题尚未完全解决，同时，对继电保护提出了新的要求；③试验设备、试验方法、试验标准、试验人员技能都还是较为薄弱环节。

总之，变电站智能化是个系统化工程，其发展主要还是局限于自动化系统本身提高，现在智能化变电站总体上讲处于试验发展阶段，诸多技术问题还需要攻克解决。相信随着科技进步、科技工作者的不断努力研发、不断完善、循序渐进、实现变电站智能化建设快速发展。

参考文献

[1] GB/T 30155-2013，智能变电站技术导则[S].

[2] 国家电网公司.国家电网公司供电企业安全风险评估规范[M].北京：

中国电力出版社，2008.

[3] 谢开，刘永奇，朱治中，等.面向未来的智能电网[J].中国电力， 2008，（6）.

[4] 王超慧.简述智能化变电站配置及调试方法[J].黑龙江科技信息，2014，（5）.

[5] 李士林，高志强，王艳.变电站的智能化发展方向分析[J].河北电力 技术，2010，（2）.

[6] 刘振亚.智能电网技术[M].北京：中国电力出版社，2010.

[7] 张跃丽，陈幸琼，王承民，等.智能变电站二次系统可靠性评估[J].电网 与清洁能源，2012，（11）.