智能变电站的技术应用探讨

刘军

（国网湖北省电力有限公司谷城县供电公司，湖北 襄阳 441700）

在现代人的生活当中，科学技术的力量正在不断冲击着人们的实际生活。在当前社会中，每一天甚至是每一刻都在诞生着各种各样的科研成果，不同的科技领域随时都可以看到全新成果的身影。在此背景下，我国的电力行业以及电力系统也在不断发生着各种各样的体制变革与机制创新，并且取得了比较理想的应用效果。

1 关于我国变电站的发展历程分析

1.1 传统变电站

传统变电站主要指的是上个世纪80年代之前出现的变电站。当时的变电站所应用的各种保护设备主要是以晶体管和集体电路为主，而二次设备基本上都是按照传统方式来进行布置，每个部分都可以自主独立地运行。后来在微处理器和通信技术的不断发展下，远程装置的性能也得到了很大的提升，传统变电站也随之增加了重要的四遥功能，分别是遥测、遥控、遥信和遥调。

1.2 综合自动化变电站

在上个世纪的90年代，我国的变电站发生了实质性的变化，自动化变电站模式出现了。这与当时微机保护技术、网络、计算机以及通信技术的发展都有着不可分割的联系。综合自动化变电站是借助当时先进的计算机技术、通信技术以及信息处理技术来对变电站二次设备的功能重新进行了组合与优化设计，其最大的进步就在于实现了对变电站设备运行情况的监视、测量、控制以及协调。关于综合自动化变电站，其基本上经历了3种不同结构形式的发展，分别是集中式、分散式以及分散分层式，在不断升级与完善的过程中，变电站的设计的合理性、稳定性也得到了显著的提升。

1.3 数字化变电站

数字化变电站是智能变电站的重要前身，其数字化特征最主要体现在过程层设备的数字化、变电站内部信息的网络化和断路器设备的智能化。数字化变电站成功结合了设备集成与功能优化两种概念的优势，实现了一次设备和二次设备的初步融合。

1.4 智能变电站

智能变电站被正式提出是在2009年，当时国家电网公司首次提出了建设智能电网的重要目标。智能电网会涉及到6个重要环节，分别是发、输、变、配、用以及调度。关于智能变电站的定义，其主要是指借助各种先进的智能设备，以通信平台网络化、全站信息数字化以及信息共享标准化作为最基本的要求，自动完成信息的采集、测量、控制、保护以及监测等基本功能，然后根据实际需求来支持电网实时自动控制、智能调节以及在线分析决策等高级应用功能的变电站。

2 关于智能变电站的主要技术分析

2.1 电子互感器技术

在现阶段的智能变电站的诸多关键技术当中，电子互感技术是最重要的一项基础性技术。我国第一批智能变电站试点工程在实际运行过程中就已经采用了此项技术，其中主要包括光纤式互感器、分压式互感器等。在试点应用过程中表现以下问题：光纤式互感器，如果电流较小，会产生较大的噪音；分压式互感器，其高压传感器部分存在若干电路设备，如果没有外部供电将会停止工作，并且还需要解决电磁兼容的问题。所以，工作人员在使用此项技术时，通常会结合传统互感器和合并单元采样，这样做的目的就是要确保设备在实际运行过程中的安全性与稳定性。

2.2 在线监测技术

智能变电站在线监测技术发展到今天，其技术的成熟度已经进入到了一个比较高的水平，已经能够借助智能化的设备完成在线检测，并且检测得出的最终结果也是相当准确，此项技术的重要性已经得到了很好的证明。但是，这并不能够代表在线检测技术就是完美的，还存在着很多的问题与弊端。其中涉及到的一些细节部分，诸如检测开关或者断路器接头等，都还是亟待得到进一步的优化与完善。此外，因为技术水平的局限性，智能变电站的在线技术并没有真正发挥出其原有的全部价值和作用。举例说明：在当前的智能变电站当中，传感器很容易出现不同程度上的损坏，这就会严重影响到检测结果的可靠性。如果任由此问题继续发展下去，原本因为检测器自身的问题而影响到的精确度，在最后很有可能导致数据失真，其后果可想而知。

2.3 接地线安装技术

接地线安装技术是智能变电站电力控制工作中非常重要的一项保护控制技术。接地线安装技术可以说是安装工作中的第一道质量关卡，其影响非常之大，会直接影响到管理人员的生命安全。一般情况下，接地线安装技术通常会使用铜包钢作为主要材料，但是其还是要根据具体的要求来确定深埋地底的深度。

2.4 信息管理储存技术

现阶段的智能变电站中，无论是数据采集、储存还是管理，基本上都是在数字化信息平台上面来完成，因此，要想提高数据信息的采集、储存以及管理的实际质量，就必须要确保其拥有良好的故障恢复功能。在智能变电站的信息管理中，数字化平台便是最核心的角色，因为数字化信息平台会统一完成好采集信息、集成、转换、调用以及储存等多项功能。除此之外，数字化信息平台还在变电站的扩展性以及经济性方面发挥着不可替代的重要作用。

3 关于智能变电站技术的实际应用分析

3.1 在线监测技术的实际应用

众所周知，在线检测技术是状态检修工作中非常重要的一个组成部分。其会在各项设备处于正常工作的前提之下，对其进行连续或者定期监测的一种自动化设备。图1是关于在线监测技术的一个基本框架。

图1

3.2 电子式互感器的实际应用

电子式互感器和电磁式互感器之间最大的区别就在于电子式互感器具有绝缘性能，而且绝缘结构更为简单一些，这也是电子式互感器自身所具备的独特优势。如果罗氏线圈互感器不包含铁芯，那么电子式互感器的磁饱和与铁磁谐振问题便能够得到有效消除。另外，如果高压侧与低压侧之间只存在光纤联系，那么抗电磁干扰的性能便会得到显著提升。从国家电网在采用电子式互感器的效果来看，其可靠性还有待于进一步提高。其中存在的典型问题便是，如果是在小电流的情况下，全光纤式电流互感器的波形则很不光滑，而且会出现很多毛刺。而电压互感器因为高压传感头部分有电子电路器件，需要外部供电，电磁兼容就需要特殊处理。

3.3 智能变电站的高级应用分析

经济运行和优化控制。关于智能变电站技术的高级应用，必须要提到的一点便是无功补偿设备的自动调节装置，借助变压器的重要作用来对其进行优化与控制。其大部分是通过无功、电压的管理，完成智能电网的稳定工作、经济运行和优化控制。无功电压控制一般是把无功电压控制设备安装在站内，然后通过分级或者分层无功电压控制的办法，来确保其和地区电网无功电压协调控制达到最理想的状态。

设备状态可视化。关于设备状态的可视化，其最大的优势就在于能够根据不同的监测项目来显示与之相应的监测结果，而且可以实时监测，实时显示。工作人员可以根据特定的监测项目来分析和总结在线监测的结果，并用较为显著的色彩显示超过阀值的项目。通过曲线、音效、颜色、指示灯等效果来综合反映设备的各种状态，进而通过调取监测设备的各种项目曲线以及波形来提供不同历史时期曲线的对比功能。

4 结语

综上所述，在现阶段的变电站中，智能变电站技术已经得到了越来越广泛的应用，并且在实际运行过程中，智能变电站技术也用自身的实力和优势证明了自己的价值，成为当前最受关注的技术类型。智能变电站技术成功将电力输变技术和现代化信息管理技术有效结合在了一起，实质上是一种集合多种先进技术的有效结合体，它不仅在提升变电站技术向数字化方向的发展进程方面发挥着不可替代的重要作用，更在很大程度上有效降低了电网事故的发生概率，全面提高了变电站的变电效率。