简析智能变电站主要技术及其构建方式

刘长信

【摘 要】随着社会的快速发展，传统的供电模式在当今的社会服务中出现了很多弊端。因此，有必要研究出一套适合当今社会需求的智能化的电网模式。作者通过对当前智能电网的发展的研究，总结出了智能变电站的主要特征、应用的主要技术和它的主要构件方式，希望能够服务于我国电力事业的发展。

【关键词】智能变电站；主要技术；构建方式

1.智能变电站的定义及其具有的特征

智能变电站是智能电网的一部分，是由集成性高、交互性好、可靠性高并且低碳环保的设备建设而成的变电站。智能变电站的主要构成如图1所示。它具有以下几种功能：可以进行标准化的信息共享、把变电站的通信平台进行网络化以及可以实现全站的数字化。可以对变电站进行自动实现信息的采集、检测、分析以及控制等功能，同时还能够根据电网的需求，实时的对信息进行自动控制、智能调节、分析决策等。

综上所述，智能变电站属于无人职守的变电站，具有对事故早发现，早预防的性能，它的主要特征表现为：可靠性高、高集成性、交互性、低碳环保。

2.智能变电站的主要技术

2.1软件构件技术及硬件的集成技术

2.1.1软件构件技术

从很多具体的技术实践上来看，智能变电站软件系统与传统变电站相比，具有以下功能：可以对变电站实行实时的测控与信息管理，把相量测控单元与录波进行集成，从而可以实时估计变电站内的状态、对状态进行实时的检测、对一个区域的变电站进行集中控制、进行变电站的远程维护、智能管理变电站。根据变电站的信息数据，软件构件技术可以对设备系统和变电站系统进行自动重构。为了保证软件正常的运行，必须设计以及做好软件构件系统。软件构件技术不仅能够缩小成本开支、降低智能变电站维护的劳动量，还可以提高系统本身的自愈能力，增强系统互动。

2.1.2硬件集成技术

智能变电站有一套比较完善的硬件设备，可以避免传统变电站模式中的很多问题。尤其是硬件语言在变电站中的应用，能够将变电站的硬件进行高度的集成化，而且能够实现自动化的功能。这些方面的应用，能够将其硬件设备进行模块化设计。比如，针对变电站中的某个具体功能，进行单独的设计。可以在高度智能化的设备中同化传统模式中的一些固定的数据逻辑处理，把传统模式下只能依靠软件才能实现的数据处理转化为硬件处理模式。这种方法不仅能够可靠且实时的处理数据，而且还能很好的克服了数据传输中的一些难题。硬件集成技术不仅节省成本，提高变电站的性能，还可以对变电站进行升级。

2.2信息的存储与融合及其分布式电源的保护技术

智能变电站构件了一个数字信息平台，可以对信息进行集中管理。对信息进行集中并且存储，可以实现以下功能：集成信息模型、调用信息模型、转化信息模型，也可以实现某些电网间的互动。除了这些功能，为了能够提供信息融合沟通，它还设定了专门的标准，可以快速有效的建立通信连接。这种技术的优点是提高变电站的安全性以及电网的运行效率。但是缺点是维护困难。为了保护分布式电源的双向流通和电源内部，引入了分布式电源保护的措施。它是通过负荷模型的反馈和阻抗前馈从而制定保护、控制策略。但是它存在的问题是，对于并网，它不能进行有效的控制。如果要进行并网，一般情况下是采取自动同期控制与重合闸控制相互配合的方式，但是这样需要对主网架进行改变，可能会造成系统的不稳定。

3.智能变电站的构建方式

3.1智能体系的构建

智能体系的构建与传统的模式相比更紧凑。由于软件构建技术应用到内部系统中，变电站可以根据实际情况对相应的功能进行调配。为了构造一个更为安全、精确的智能变电站体系，可以把软件构件技术、硬件集成技术等完美的应用到变电站的控制系统中。根据作者多年在智能变电站方面的工作经验，这种先进的智能体系能够有效的把变电站实现数字化和信息化，还可以使变电站与电网之间进行有效的通信、方便施工与维护，降低投资成本。

3.2智能设备的设计与应用

智能设备是指在智能变电站运行时所需的各中设备（比如合并单元、智能终端、IED等）。智能设备可以对变电站的过程层和间隔层进行高度的集成，还可以实现对设备自身的诊断、线上维护等功能。为了确保智能变电站的完美与实用性，必须对智能设备进行专心的设计与合理的应用。比如环境耐受性能满足户外使用条件，使用寿命更长久（与传统的保护控制装置相比使用寿命要长久）。只有这样，才能保证智能变电站的运行安全、高效。

3.3运用开放的保护控制策略

开放的保护策略是与传统的变电站中运用固定的保护策略相反的，根据某些原则和电网运行的动态而进行自动调整保护的控制策略。在制定开放的保护控制策略时，应当根据控制系统的具体情况来制定，一般情况下，采用分布式的控制系统。它对应着分层分布的信息系统，因此它可以在多个层次实现对变电站系统运行的协调控制。

开放的保护控制策略能够实现以下功能：能够进行在线的、自适应的定值；在线计算系统参数、如果有需要，还对系统进行保护；实时监测并判断系统的运行状态，并且对系统的保护方式进行调整；可以对信息进行共享，并且自动的调整继电保护控制方式；确保系统的各种参数的合理配置；线上对变电站系统内的数据进行实时的校验。通过开放的保护控制策略，可以分散系统风险，增强变电站对故障的反应，提高其决策能力，有效的保证智能电网的可靠运行。

3.4智能变电站的测试

测试智能变电站时包含以下四方面的内容：设备单元测试、系统集成测试、总体性能测试和综合评估。单元测试的主要内容是对变电站系统内每个最基本的单元特性进行测试，检查其是否满足设计要求；每个单元之间的通信接口是否能够进行正常的信息传递等。集成测试也可以称为一致性测试，其主要检测内容是智能变电站系统内的物理设备的通信行为与设计中定义的互操作性规格要求是否相符合，以及根据设计建设出的智能变电站的通信网络能否实现变电站的自动化。系统测试又可以称为互操作性测试，这个测试主要是变电站智能设备间能否利用一个协议相互连接（比如国标中规定的IEC61850的通信协议），某个设备能否接收并处理其他设备传递的数据信息。最后是评估这些基本单元组合起来能否进行安全有效的运行，从而实现智能变电站的相应的设计功能。

4.结语

为了适应社会的进步与经济的发展，当前必须设计出与传统变电站不同模式的、能够高效、安全运行的新模式的变电站。因为智能变电站通过在国内的实践表明，它可以保证当今电网的安全运行，所以，今后应当对智能变电站的相关技术进行加强研究。争取能够在不远的将来，研究出一套适合中国现状的智能电网的技术，给中国的发展带来强有力的后盾。

【参考文献】

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