智能变电站及其技术特点分析

陈 诚

(天津泰达电力有限公司 天津 300450)

智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保技术的智能设施，以实现全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动提供信息采集、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。智能变电站技术是变电站自动化技术发展中具有里程碑意义的一次变革，对变电站自动化系统效益的提升将产生深远的影响，在系统可靠性、经济性、维护简便性等方面均比常规变电站有更大的发展潜力。

1 智能变电站的概念

城市电网的铺设离不开变电站的输配与统筹，只有变电站正常运行才能够将电能安全输送到城市的每一处，而智能化这一概念的产生，源自城市所面临的日益增长的用电需求压力，为满足区域电网与新能源的大规模接入，自然要针对变电站这一核心设施的处理效能进行更高的规划。

智能变电站的定义在于将信息智能化的发展成果应用在电网领域的管理上，从而将可持续发展的理念贯穿于高效、稳固和集中的目标运用中，用以塑造更加智能化的设备替代原有变电站平台的落后与低效，最终依靠科学的手段将控制管理与理论分析应用在城市电网的铺设上。

相较于传统的变电站设计，智能变电站有更加完善的操作性能与信息共享能力，同时对于线路梳理也有着非常强大的优势，在满足城市电网数据实时性的同时兼有诸多未来发展的可能性。

此外，从现有情况来探究，智能化变电站让电力的统筹效率更高，对可能发生的设备事故具有预估能力，不但保障了城市基本用电的需求，更减少了因为断电而导致的经济、财产损失。就信息共享方面而言，智能化变电站也有别于传统变电站，通过智能化的统筹可以将图像与环境等实时信息更加及时地输送给必要单位，使得站点信息的传输更加高效且安全可靠。同样自动化的变电站操作模式，也可以减少变电站在工作过程中的风险，并可以通过数字化的信息为维修人员提供更加确切的数据预警，从而提高城市电网运行的稳定性。

2 智能变电站的主要技术特征

2.1 信息交互网络化

在智能变电站中，传统的电磁型互感器已经被淘汰，电子互感器得到广泛运用。电子互感器的优点是能耗低、效率高，而其他模块装置已经演变成为逻辑功能模块，不再负责信息的传递，减少了设备的压力，提升了设备的运行效率。

2.2 设备操作智能化

当前，智能变电站的断路器已历经多次演变，以电子、计算机技术为基础的控制回路成为主流的断路器。智能断路器系统主要包含控制单元、智能接口、控制软件三大部分。在智能断路器中嵌入的电压以及电流变换器，取代了传统的机械式辅助和开关，实现了断路器智能化。

2.3 设备运行状态

对设备状态进行监控时，必须基于有效的设备运行监测，通过分析检测到的数据，确定检修时间和检修项目。

2.4 具有高度集成性

智能变电站能有效地把当代发展迅速的通信技术、虚拟电厂技术、信息传感技术、计算机技术和微网技术等高度融合，由此使其数据采集和处理更加简单精确。

3 提高继电保护系统可靠性的途径

3.1 电压限定延时

在智能变电站正常运行中，可能会因为负荷电流等因素出现外部断路的故障而引发跳闸，这将严重制约继电保护系统的可靠运行。为此，在变电站运行中可以采用电压限定延时的方式，这样可以及时测量变电站中线路的电流变化。一旦发现超负荷电流，系统就会及时发出警报，为继电保护系统的正常运行提供保障。

3.2 完善线路保护方案

目前变电站线路中对电力系统的保护都是通过纵联差动的方式进行的，对于电力系统的变电站、发电厂、高低压配电等，要通过不断完善其配电线路保护方案，为电力系统的稳定运行提供保障，提高继电保护运行的可靠性。随着继电保护的智能化发展，还要从管理模式上顺应其发展趋势进行改变。因此，要不断优化继电保护的管理模式，全面推广应用智能变电站技术。

3.3 提升专业人员业务水平

在继电保护中运用智能变电站技术，要求不断提高继电保护专业人员的计算机操作技能和相应的网络知识，提升其业务水平。这样才能使其更好地适应信息时代的发展以及继电保护的智能化发展需求，加强智能变电站技术在继电保护中的应用。

4 智能变电站前景

智能电网建设是符合我们国家电网建设发展需求的方式，也适合我们国家能源的分布情况。它对于现在无污染高效的太阳能发电、风能发电并网运行的适应性很强，也能在更大范围高效地利用能源。目前运行中的智能变电站虽然还不够成熟，但依然是智能电网建设的核心，有着广阔的前景和实现能源转换的优势。

国家的发展离不开城市电网的发展，只有电力稳定且满足当前日常生产与生活的需求，才能够保证国民经济的稳步提升，而智能变电站是我国现今着重开发的新型项目，也是未来变电站发展的必然趋势。因此，熟知这一新型技术的同时将它合理运用在城市电网的建设中去，才能够替换掉传统变电站的工作模式，在信息化时代中更科学地进行管理，发掘电力系统在城市基础建设中的潜力。