探讨智能变电站技术特点

人气指数:点发布时间:2013-11-21 13:12 来源：http://www.zgqkk.com 作者：孙惠

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　　摘要：变电站是电网的核心和枢纽，智能变电站凭借其良好的设备扩展和兼容性，在设备有效利用、对设备的监控以及故障检测等方面都有着很好的应用效果。文章分析了智能变电站与数字化变电站的区别，介绍了智能变电站的基本结构，总结了智能变电站的技术特点。

　　关键词：智能变电站技术特点

　　中图分类号：TM762文献标识码：A文章编号：1007-9416（2013）08-0243-02

　　1智能变电站的概念

　　1.1智能变电站的内涵

　　智能变电站由采用先进可靠、节能环保的集成设备组合而成，凭借高速网络通信平台传输信息，实现信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能的自动化和智能化。同时，智能变电站可以根据需要支持电网产时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能。

　　1.2与数字变电站的区别

　　为更好地理解智能变电站的内涵，需要明确其与数字变电站的区别。与数字变电站相比，两者的主要区别有以下几点：（1）智能变电站可以实现一次智能监视与一次设备智能化。采用了状态监视智能组件和传感器的智能变电站可以实现一次设备状态监测，同时测量、控制、状态监测等智能组件与主设备就地安装，使智能变电站实现了一次设备智能化。（2）智能变电站建立起全景数据一体化的信息平台，在此基础上可以实现远端维护、顺序控制、智能告警及分析决策等智能高级应用功能。（3）智能变电站的站控层、间隔层设备采用标准化通信协议，取消协议互换设备，间隔层与过程层的设备通过电缆直接连接，辅助系统的相关信息可以通过智能接口机依照标准建立相应数据模型，从而实现信息建模和通信标准化。（4）智能变电站同时实现了辅助系统的智能化，如视频监视智能化、安防系统智能化、环境监视系统智能化。以视频监控为例，辅助系统的告警信号和测量数据通过站内智能接口机被转换为标准模型数据后进入一体化信息平台，便可实现视频监控与站内监控系统的协调联动。

　　2智能变电站的结构

　　智能变电站中主要以计算机自动化控制系统和控制设备为GIS核心，以光纤为信息传输渠道，运用传感器实时监控电流和电压变化情况，信息传输端口设置有保护装置以及回路装置。智能变电站主要包括站控层、间隔层和设备层三大部分。（1）站控层主要由人机交互设备和计算机自动控制器构成，共同作用。其主要职能是对变电站进行管理控制，具体来说就是对变电站实施实施监控，并在发生异常情况时发出警报。（2）间隔层作为站控层与设备层之间的连接层，由继电器以及测控设备等共同组成。间隔层主要发挥了连接、监控和管理核心设备。通过间隔层能够进行继电保护操作，完成设备故障的初步分析，保护电路等。（3）设备层是智能变电站布置设备的主要场所，包括一类变电站设备，如断路器。电流电压互感器、变压器等。其职能是避免电器设备在带电条件下完成操作，及时锁闭电气设备，防止线路安全事故发生；利用符合传感器监控设备运行状况；中转电流，调节变电站在运行中的输配电参数。

　　3智能变电站的技术特点分析

　　3.1智能变电站的技术总特点

　　3.1.1引入控制端

　　计算机控制终端的引入赋予了智能变电站智能大脑，计算机终端系统使智能变电站可以根据监控到的电能运行的实际情况在极短时间内完成判断处理，降低了变电站由于突发事件发生故障的风险，提高供电的稳定性和可靠性。

　　3.1.2分级控制技术

　　分级控制技术基于电力安全生产准则，构建起站控层、设备层和间隔层三层相对独立的分级控制模式，极大减轻中央处理器的负荷，提高设备使用效率，同时降低了集中式控制潜在的安全风险。

　　3.1.3光纤技术与电力设备集成化

　　目前，光纤传输领域技术在国内外获得了长足发展和推广应用，光纤技术在智能变电站中的应用也使其具备了局域网管理功能。变电站的设备层控制系统可以以更稳定、更迅速地传输信息。管理控制数据的跨层级传输的稳定性也在不断增强。更值得一提的是，有了计算机自动化技术的支持，电力设备集成化发展也取得一定成效，设备占地空间显著减少，设备安装周期有所缩短，安装成本大大降低。

　　3.1.4局部或全局智能控制的实现

　　智能变电站在控制设备的选择上满足了智能化的要求，通过在一、二控制设备中采用先进的光电技术，完成了控制柜、电流互感器、电流闭锁装置的智能化，实现了设备的全自动化和智能控制。

　　3.2智能变电站突出技术的具体应用

　　3.2.1智能一次设备

　　高压设备是电网的基本单元，智能设备（高压设备智能化）是智能电网的重要组成部分，也是区别与传统电网的主要标志之一。智能设备的核心任务和目标是利用传感器对关键设备的运行状况进行实时监控，进而实现电网设备的可观测、可控制和自动化。实现这一智能化目标，可在满足相关标准要求的情况下，进行功能一体化设计，主要包括以下三个方面：将互感器与变压器、断路器等高压设备进行一体化设计，以减少变电站占地面积；对传感器、执行器与高压设备或其部件进行一体化设计，以达到特定的监测或和控制目的；在智能组件中，将相关测量、控制、计量、监测、保护进行一体化融合设计，实现一二次设备的融合。

　　3.2.2智能设备与顺序控制

　　采用顺序控制有利于顺利实现智能化高压设备的操作，以满足区域监控中心站无人管理模式的要求，可以自行接收监控中心、调度中心和当地后台控制系统发出的控制指令，经安全监测可以执行后，自动按照指令要求的运行方式进行符合命令的设备控制。即当设备出现紧急缺陷时，可以发挥急停功能；自动投退保护软压板等等。

　　3.2.3智能变电站应实现的高级功能

　　智能变电站应实现的高级应用功能包括：设备状态监测基于多信息融合技术的综合故障诊断防误功能扩展应用智能告警及事故信息综合分析决策智能操作票系统等。

　　智能变电站的设备状态在线监测功能使设备状态检修更加科学可行；防误功能扩展应用是智能变电站采用的防误闭锁的关键技术，增加了监控中心层面的防误闭锁逻辑，采用顺序控制操作方式；智能告警及事故信息综合分析决策依靠安装在智能变电站监控系统上的智能告警及事故信息综合分析决策系统实现对告警信息的分类处理、信号过滤，对变电站运行的在线分析、实时推理，自动报告系统异常并提出故障排除意见。在告警信号的显示上也实现智能化，系统能够定义告警信号的重要等级，从而实现告警信号按重要等级进行分页显示，也可以按厂站或间隔实现条件过滤，只显示某个厂站或者间隔的信息；智能操作票系统，包含顺序控制软件和五防联闭锁软件的功能，系统基于网络拓扑的接线模型识别，开票方式灵活，业务表单自由定制，保证整个过程的安全实时可靠；电压无功自动分析控制，以子系统的电压合格经济和最少操作次数为目标，实现子系统内各变电站之间的智能协调控制。

　　4结论

　　变电站是电网的核心和枢纽，智能变电站凭借其良好的设备扩展和兼容性，在设备有效利用、对设备的监控以及故障检测等方面都有着很好的应用效果，提升了变电设备运行的稳定性、安全性，提高国内电网的输变电水平的同时，也控制了建设和日常维护成本。因此，智能变电站有着很高的推广价值。

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