智能变电站关键技术及其构建方式的分析

苏占江

摘 要：智能化已经成为了变电站发展的主要方向，智能化变电站的构建是以智能电网为基础的，其构成的基本要素主要包括智能变电站关键技术以及构建的主要方式。提高关键技术水平，以及完善电力系统的构建，可以保证电力系统运行的安全性以及稳定性，该文笔者对智能变电站的关键技术，以及构建方式做了简单的论述。

关键词：智能变电站 关键技术 构建方式

中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（a）-0018-02

智能化变电站是由智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）构建，建立在IEC61850标准和通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。

1 智能变电站与传统变电站的区别

传统变电站使用的设备比较落后，在输电过程中存在着输电效率低下、设备操作效率低下等问题，同时不能预防和检测设备故障，不能在线监测设备运行状态，设备的运行与维护多依靠人工，使得企业经营成本不断增加，而智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。体现了集成一体化、信息标准化、协同互动化的特征。提高了电力系统的运行可靠性，可以实现快速、准确的预防和检测设备故障，同时智能化变电站使用环保材料，在一定程度上节约了能源，极大程度上降低了生产成本。

2 智能变电站关键技术的具体应用

2.1 在线监测技术

智能变电站电力系统中应用在线监测技术，可以实时监测所有智能设备的运行状态，例如监测变压器的油色谱、设备的压力、铁芯电流接地情况、避雷器泄漏电流、次数等，在线监测技术凭借其成熟性、准确性等优势，已经被广泛的应用于变电站电力系统。但是需要注意的是，在线监测技术在应用时，有些监测项目需要根据具体应用的情况，以及设备的原理，制定合理的监测方案，如监测开关行程，以及变电站内所有接头的温度等；在线监测技术主要应用于监测二次设备，其优越性比较突出，然而在监测一次设备时，尤其是长期的运行条件下，传感器接头容易受损，这样则会降低在线监测技术的准确性；大量电子设备的应用，将会增加变电站周围的磁场，形成交变磁场或者设备释放磁场增加等，加之自然环境的影响，直接影响到监测技术的应用效果，所以该技术还需要不断完善，采取相应的解决措施，改善技术应用情况。就整体而言在线监测技术有很大的上升空间，以及应用前景。

2.2 电子互感器的具体应用

变电站电力系统智能化的过程中，会应用一些先进的设备，随着光纤传感技术、通信技术的飞速发展，光电技术在电力系统中的应用越来越广泛。电子式互感器就是其中之一。电子式互感器具有体积小、重量轻、频带响应宽、无饱和现象、抗电磁干扰性能佳、无油化结构、绝缘可靠、便于向数字化、微机化发展等诸多优点，将在数字化变电站中广泛应用。电子式互感器是数字变电站的关键装备之一。电子式互感器产品主要有3种：（1）GIS用的电子式电流电压互感器。（2）敞开式独立安装的电子式电流电压互感器。（3）低功率互感器。基于电子互感器的应用现状而言，虽然取得了一定的成效，但是在实际应用的过程中，还存在着一定的问题。主要包括以下几种：其一，光纤式互感器运行过程中，若电流比较低，则会引起噪音问题。其二，电压互感器的高压传感部件中使用了一些电子电路设备，需要由外部供电。其三，常见的问题还有电磁兼容问题，以及电子互感器和线路装置的使用寿命不同。以上是电子互感器在实际应用的过程中常见的问题，需要研究人员在设计设备的过程中，不仅要考虑设备运行的可靠性能，还需要将传统互感器、合并单元采样等与智能变电站有机地结合，充分发挥各自的优势，进一步提高智能变电站的运行效率。

2.3 信息管理技术

智能变电站与传统变电站相比，其在信息管理与储存方面，具有一定的优势。因为传统变电站的信息整合水平，已经不能满足变电站发展的要求，加之智能变电站对信息管理的要求比较高，所以，智能变电站要弥补传统变电站这一缺陷，从信息管理与信息储存技术等方面入手，实现科学化的信息管理与储存，有效地解决信息整合效率低下的问题，提高信息采集与处理的水平，提高信息管理的水平，使智能变电站的可靠性以及智能性得以凸显。

2.4 智能变电站设备组网方式

智能变电站在组网过程中，通常会采用三层两网的设计方法，主要是将合并单元与智能终端设备等，集中布设在汇控柜之中，这一做法主要是为了保护二次智能设备。目前我国部分智能变电站结合以上做法来保护变电站的二次设备，并且通过设备组网方法，使得智能变电站的优势得以充分发挥。

3 智能变电站的建设

3.1 构建智能体系架构

目前我国特高压、高压电网的变电站以及大城市主要高压变电站，基本上都是数字智能无人值守变电站，这样不仅可以节省用地，还可以节省人力，与传统变电站相比，智能变电站增加了大量的先进设备，以及应用一些先进的技术，因此在构建智能体系构架时，具有一定的难度、复杂性等，在构建的过程中，既要保证体系架构的合理性、科学性，还要满足变电站运行的基本要求，需要充分考虑原有设备承受电压与电流的最大极限，以及电缆线路的敷设情况等，为智能化信息收集与处理，以及设备的监测等工作，提供坚实的保障，提高信息采集与传输的效率。

3.2 做好智能设备的设计与管理

智能化变电站中的重要组成部分便是智能设备，智能设备应用在电力系统的各个环节中，主要发挥的是检测、预防与评估等作用，因此智能设备的设计，要以提高智能设备的使用效率为目标，在设计的过程中，需要结合传统设备在实际应用过程中常见的安全事故，针对常见的故障以及智能设备的原理，结合不确定因素的影响，采取有效措施消除安全事故隐患，提高供电效益，进而实现智能化变电站的建设。

综合自动装置是变电站智能设备中的一种，主要用来保证电力系统安全稳定运行，综合自动装置应用在智能变电站中，主要用来监测设备运行情况，一旦电力系统出现故障，互感器将故障信号传到综合自动装置，综合自动装置经过处理，去启动故障设备的断路器跳闸，切除故障与电力系统的联系，从而保证非故障系统的安全运行，防止故障范围扩大，再由在线监测系统将故障信息传给集控中心及电力调度，让集控中心及电力调度掌握系统运行状态以及故障情况，将解决故障的方案显示出来，据此维修人员可以做好设备的维修工作，保证在最短的时间内，修复电力系统，降低故障损失，保障智能变电站的正常运行。

3.3 做好技术人员的管理

智能变电站的建设对技术人员的水平要求越来越高，因为智能变电站会引进一些先进技术以及设备，需要技术人员（主要是操作和维修人员等）具有较高的技术水平，电力企业在建设智能变电站时，需要同步做好人员的管理工作，完善相关的配套设施，做好人员培训工作，使其可以充分掌握设备的操作流程，以及设备维护的技能，同时还要做好定期的巡查工作，并做好相关记录，及时发现电力系统中存在的问题，并采取解决措施，以确保变电站电力系统的正常运行。

4 结语

综上所述，智能化变电站已经成为了变电站发展的主要方向，在建设智能化变电站时，主要分为两大部分，包括关键技术的应用，以及智能的构建，需要电力企业做好全面的管理，以此提高变电站的运行效率。

参考文献

[1] 谢斌.智能变电站关键技术及其构建方式的探讨[J].科技展望，2015（1）：167-168.

[2] 吴振勇.智能变电站关键技术及其构建方式思考[J].科技创新与应用，2015（14）：137.