巧用数字认知智能站

巧用数字认知智能站

国网安徽省黄山供电公司 舒永志 国网安徽省电力公司培训中心 于传 赵岱平 陈银

智能变电站（以下简称智能站）是智能电网的一个重要的支点，为了更好理解智能站，本文利用智能站和传统常规变电站的结构异同性和差异性对比，罗列出常见的智能设备一些基本概念性知识，通过简单的语言文字，灵活的利用数字的方式来对智能站的知识巧记、巧学、巧用。

数字；认知；智能站

1 一项标准

这项标准即为IEC61850标准系列标准，中文名称为变电站通信网络和系统标准，它规定了变电站内智能电子设备，即IED之间的通信行为和相关的系统要求。

IEC61850标准的技术是无缝通信国际标准，目标在全球变电站自动化系统技术领域实现“一个世界、一种技术、一个标准”。

2 两个网络

通常对智能变电站所述说的三层（下面介绍）两网中的两网，即指的是站控程网路和过程层网路，IEC61850标准规范提供用户三大服务（MMS、GOOSE、SMV），将它们映射到两网中可知，站控层网是MMS服务功能的网络化体现，GOOSE、SMV服务的网络化则组成过程层网路。

3 三层设备

智能变电站的体系结构依据IEC61850标准协议一般划分为过程层、间隔层和站控层，三个设备层。

3.1 过程层

包括变压器、断路器隔离开关、电子式电流电压互感器以及合并单元、智能终端等附属的数字化设备，实时运行电气量的采集及检测，运行设备状态监测和操作控制命令执行。

3.2 间隔层

一般是指保护、测控二次设备，通常实现一个间隔或一个电力主设备的保护和监控控制功能，还包括计量、备自投、安稳等其他自动化装置，这些设备通常采集过程层设备的数据，同时也有与站控层通信的通信接口。实施对一次设备保护控制功能和本间隔操作闭锁功能，汇总本间隔过程层时数据信息，对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制，装置均为工控级的嵌入式设计算机系统实现。

3.3 站控层

包括自动化站级监视控制系统、站域控制、通信系统、对时系统，实现面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能，完成数据采集和监视控制（SCADA）、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能，站控层功能宜高度集成，可在一台计算机或嵌入装置实现，也可分布在多台计算机或嵌入式装置中。

4 四做

4.1 由“远”做“近”

对于断路器控制分合闸，传统变电站往往安装在断路器测控屏内，而智能站可使用智能终端对断路器手跳、手合回路，这是传统站与智能站的对断路器控制明显的差异之处。

4.2 由“长”做“短”

常规变电站长电缆，而智能站由少量的光缆代替了大量的电缆，缩短了电缆，延长了光缆，即“长光缆短电缆”，这是智能站一个显著的特点。光缆取代了电缆，节省了投资降低施工成本，在绿色环保、节能损耗以及安全运行等方面也体现了积极的效用。

4.3 由“硬”做“软”

在智能站中除检修压板可采用硬压板外，保护装置功能和出口均采用软压板，因此软压板的投退只需要在保护装置中执行，同时满足远方操作的要求。

值得一提的是“检修状态”压板，投该压板保护装置将闭锁相关保护功能，对于线路保护投入“检修状态”压板，同时退出GOOSE出口软压板，GOOSE启动失灵软压板，对应的母差保护投入“检修状态”硬压板，同时退出全部间隔的GOOSE软板、GOOSE启动失灵软压板。一般情况下运维人员尽量不操作，若现场需要投停此压板，压板操作务必认真核对并填写在操作票中，同时填写好压板投切记录。

4.4 由“繁”做“简”

智能设备具有体积小、重量轻，“节材、节地、节能、无污染、无噪音、减少运维工作的特点，同时安全性能高，如传统互感器采用油绝缘方式，由于充油设备潜在着易燃、易爆的可能，而电子互感器绝缘结构简单，可以不采用油绝缘，在结构设计上可避免这方面的危险。

5 五无现象

5.1 无饱和现象

电子式互感器不用铁心做耦合，因此消除了磁饱和及铁磁谐振现象而使互感器运行瞬间响应好，稳定性好，保证了系统运行的可靠性。

5.2 无反送电现象

电子式互感器将高低压完全隔离，绝缘简单，由于常规站压变二次回路是电缆，PT并列时特别注意反充电问题，而智能站并列回路使用了光缆，则不存在反充电现象。

5.3 无开路现象

在智能站中由于电流互感器二次回路采用的是光缆，避免了传统站二次发生开路的现象。

5.4 无干扰现象

电力系统存在着大量电磁场，且十分复杂，而利用电磁耦合原理的互感器很难克服电磁干扰，电子互感器通过光纤信号传递信息，可抗电磁干扰。同时频率响应宽，动态范围大，满足精度计量和继电保护的需要，提升数字信号传输和处理无附加误差。

5.5 无短路现象

常规站PT由于电压互感器内阻抗很小，若二次回路短路时，会出现很大的电流，将损坏二次设备甚至危及人身安全。因此电压互感器二次侧不允许短路，为消除常规站PT二次输出回路短路的危害，电子式电压互感器利用了光缆而不是电缆作为信号传输工具，实现了高低压的彻底隔离，运行中不存在电压互感器二次回路短路给设备和人身造成的危害，安全性和可靠性大大提高。

6 结语

智能站是采用先进、可靠、集成、低碳和环保的智能设备，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。学习智能站需要一个循序渐进的过程，善于归纳和总结，从陌生感到熟知度，对智能站知识不断总结和提炼，不断积累对智能站的学习和培训经验，真正懂得了解和掌握智能设备，提升智能站运维水平。