智能变电站建设关键技术应用分析

韩东伟 河南送变电建设有限公司

智能变电站是基于大数据人工智能技术的发展，采用的是先进的测量、控制技术，可靠的信息技术和手段，通过对运行数据信息的采集、控制和集成，对变电站自动进行动态监测和实时调节并能进行在线分析判断、决策等。总的来说，就是集数据采集、分析判断进行决策并对设备调节，通过完善的信息平台和科学化的理论建模完成电压等级变换、电压的调整，并满足工作及生产活动所需电能的输送、分配控制及电能的流向。智能型变电站具有通讯信息数字化、通讯接口标准化、信息共享标准化的特征，符合智能电网的发展趋势。

一、智能变电站相关概述

智能变电站由两部分组成，即信息平台与智能高压设备。其中，智能高压设备有电子式互感器与智能变压器等多种，对于智能变压器，它和控制系统通过通信光纤直接相连，能实时采集变压器运行参数。如果运行方式改变，则设备能以系统电压和功率为依据确定是否对分接头进行调节；如果设备产生问题，则能立即发出预警，同时提供相应的状态数据，以此在很大程度上减少运行管理方面的成本，避免安全隐患的产生，保证设备运行的安全性与可靠性。对于高压开关设备，主要是指性能极高的控制与开关设备，并配备了执行装置、电子设备与传感器，能实现诊断与监测。对于电子式互感器，它主要指的是磁光玻璃与光纤传感器，能克服老实互感器各方面缺陷。信息平台主要有两方面功能，第一方面为对信息进行共享，即为管理系统不同上层应用进行信息采集，第二方面为使纵向信息实现标准化，可为不同上层应用提供可靠的信息支撑。所谓智能，实际上就是人性化，简单来说就是使变电站做成有人调节那样，如果低压负荷量明显增加，则变电站将送出负荷增加负荷量要求的电量，而如果低压负荷量明显减少，则变电站可以送出的实际电量将减少，以实现节省能源的目标。

二、智能变电站建设关键技术应用

（一）通讯接口标准化

智能变电站采用保护系统与设备监控系统统一组网，直接采集、直接传输的方式。监测控制系统与测量保护系统都统一进行规划设计、统筹考虑，站用信息统一共享。实际上监控后台采集主要的保护动作及重要的告警信号即可满足变电站运行人员监视的需要，其他继电保护人员关心的更详细的保护信息，可以通过保护故障录波装置以数据网方式上传至相关调度端。在变电站设计中，应根据运行参数和调度员的要求，对计算机监测控制系统所需的数据信息量进行优化、分析、筛选。

（二）电子式互感器

互感器在变电站中具有很重要的作用，其为二次设备提供基础数据，是一次系统与二次系统的关键节点。传统的电磁式互感器不仅精度低且有较大损耗。电子式互感器按照测量原理的不同基本可以分为两个分支，一类是电光效应互感器，另一类是半常规式互感器。目前应用较为广泛的是利用光纤传感技术和光电子技术，来实现高精度的测量。

（三）自动化控制技术

实现智能变电站自动化系统无人值守的优势，通过远程监测，实行自动调度，保障智能变电站自动化系统安全高效的运行。在智能变电站自动化系统工程的实施过程中，为了解决信息分布所调度集中应用性能不足的难题，变电站采用的电网分布式应用有效的解决了该问题，并且优化了电网布局以及控制性能。智能变电站自动化系统的施工，有效地实现了智能变电站自动化系统中主、从站应用之间的优差互补。在智能变电站自动化系统运行过程中，运行管理系统起着非常重要的作用，对电力运行系统中数据的统计、数据的分析操作、自动化的分流操作都有很大的帮助。

（四）智能在线监测

第一，变电站要求调度侧能全面掌握变电站的实际运行情况，所以增加了站用变、直流系统的重要馈线开关状态、图像监视及安全报警系统、火灾报警系统。第二，智能变电站系统软件工作平台推荐采用UNIX操作系统；UNIX 操作系统的特点是可靠性高、扩充能力强、开放性好、网络功能强，具有强大的数据库支持功能，该系统具有良好的用户界面，系统的可操作性很强，并且具有良好的开发环境和完善的系统统计功能。具有增强的系统安全机制，备份功能完善，系统结构清晰，具有强稳定性，为大多数变电站自动化监控系统的操作系统。第三，系统功能。监控系统负责实现对变电站的可靠性、合理性等功能，并具备遥测、遥信、遥调、遥控全部的远动功能和时钟同步功能，具有与调度通信中心交换信息的能力。

（五）继电保护技术

继电保护装置继电保护装置对实时可靠性要求高。保护通过SV 报文接收电流、电压信号，应直接采样：保护通过GOOSE 报文实现装置之间状态和跳合闸命令信息传递，对于单间隔的保护应直接跳闸，涉及多间隔的保护宜直接跳闸，对于启失灵、闭重信号等间隔层设备间信号可采用GOOSE 网络传输。保护装置通过MMS 报文与站控站层设备直接通信，保护装置的功能投退和出口连接片均采用软连接片，软连接片支持遥控。应该注意的是智能终端检修压板投入，则智能终端上传的所有信息均带Test 的品质位。那么线路故障时，保护装置发送动作信息给智能终端，智能终端虽然接收到保护动作信息，但不做处理，相当于传统变电站的开关拒动。

三、结语

综上所述，在当前的智能变电站当中，已经广泛普及了自动化控制，通过自动化控制的引入，能有效减小系统运行故障发生率，保证系统运行安全性与稳定性，并减少成本，降低工作强度，变电站智能化发展推动了我国变电事业的进步。