智能变电站工程中的电气自动化设计及应用探析

孙飞飞

摘 要：智能电网是国家电力事业发展的必然趋势，而智能变电站则是智能电网发展的基础。对于智能变电站来说，直接决定了发电和用电的质量和效果。随着科技信息技术的快速发展，智能变电站的发展速度也越来越快，电气自动化设计是否完善将会直接决定智能变电站是否能够实现信息化和自动化的关键。与普通变电站相比，智能变电站具有技术先进、安全可靠、成本低以及占地少等优点。

关键词：智能变电站;电气自动化;设计;应用

引言

随着社会经济的稳定发展，无论是各行各业的生产发展还是民众的日常生活，对用电的需求都在增加，智能电网成为发展建设的目标。智能变电站作为智能电网的核心组成部分，各方面都呈现出高度的现代化，具有节能、环保等优势特征。电气自动化技术在智能变电站工程中的运用，不但能够帮助电力企业提升电力传输的效率，还能够为社会发展提供稳定的电力供应服务【1】。

1、智能变电站的概述和特征

对于智能变电站来说，指的就是采用先进、节能以及环保等智能设备，基于全站信息数字化、通信平台网络化以及信息共享的原则，自动完成对信息的采集、控制、保护等基本功能，不仅如此，还具备实时控制、智能调节以及分析决策等高级功能。

智能变电站主要具有以下几项特征：第一，设备的职能化;第二，实现信息的共享;第三，在线处理数据;第四，智能系统高度集成。智能变电站与传统变电站相比，性能要更加完善，能够为变电站的正常运行提供良好的保障。智能变电站一个非常重要的特征就是综合分析以及自动协同控制能力，同时为数字化信息设备在发展过程中所呈现出来的一个最大成果，智能化帮助变电站实现了功能集成，使电力设备的应用性能大大增强【2】。

2、智能变电站电气自动化设计的分析

2.1智能设备所具备的特征

（1）信息数字化：智能变电站包含有很多功能，信息数字化针对的是通信功能，很多智能设备所接收到的控制命令以及状态信号等均转换成了数字信号后借助以太网通信口与其他二次设备局交互信息，而这项功能是由附加的智能组件完成的。信息数字化是智能设备区别于常规高压设备的重要特征，对于设计而言，高压设备至控制室、继电保护室的大量控制信号电缆被少量光缆所取代。

（2）控制智能化：智能变电站中控制的职能化能够体现出设备智能化的水平。控制智能化针对的是开关设备，主要是对执行元件进行有效的控制。可采取引入电子逻辑器件、伺服电机等电力电子新技术，简化传统控制执行回路，简化开关设备与变电站控制键的联系，如实现网络化一键式智能操作、选相分合闸功能。让变电站倒闸操作安全快捷，能够有效地规避倒闸误操作的出现。同时，延长了开关触头寿命，提升了投资收益率【3】。

（3）状态可视化

智能设备能够直观体现出智能变电站的运行状态，远比以往变电站的运行更具有优势。主要通过对智能设备运行时的温度、压力、密度以及工作状态等信息数据的采集，从而能够体现出智能设备的运行优势，从根本上保障智能设备的正常运转。

2.2网络结构

（1）过程层和功能。

过程层就是一次设备及二次设备的结合面，它是实现所有和一次设备接口有关的功能，也可以说是智能化电气设备中的智能化部分。主要功能：实时运行电气量检测，运行设备状态检测及操作控制命令执行。

（2）间隔层和功能。

汇总该间隔过程层的所有实时数据信息;实现对一次设备保护控制功能;实现该间隔操作的闭锁功能;实现操作同期和另外控制功能;针对数据采集、统计运算以及发出的控制命令都具有优先级别的控制;执行数据具有承上启下通信传输功能，还能快速完成和过程层与站控层的网络通信，上下网络接口具有双口全双工方式，以便提高信息通道冗余度，保证网络通信可靠。

3、智能变电站电气自动化设计及应用

3.1一次设备智能化

变电站设备中非常重要的组成部分就是一次设备，其主要分为断路器、变压器、互感器等。对一次设备进行电气智能化设计可以最大限度体现智能化变电站。当前电力系统中智能一次设备，已经在自我运行调节方面比较成熟，有相应完善的调节系统，从而对电力运行展开有效的自我调节，可以更为精准地把握一次设备在实际运行过程中所存在的问题。当一次设备在运行过程中出现故障的時候，可以第一时间准确地找到故障发生具体位置以及对故障类型做出有效判断，这样相关维修人员就可以根据系统信息展开维修工作。基于智能化一次设备，电力系统会更加灵活，正是因为这一点，能够接入到分布式发电之中【4】。

3.2提升电力系统自我监测能力

智能变电站应用电气自动化技术，对于促进构建变电站智能一体化信息平台具有非常重要的作用。在设计智能变电站电气自动化的过程中一定要在最大程度上完善变电站自我监测系统，从而提升其自我监测能力。加强电力系统自我监测能力，可以让变电站所有单元状态都能够得到更好的监测和报告，这样就会为形成一个非常全面的在线监控数据库。便于相关工作人员精准把握设备实时运行信息，并且帮助管理人员在管理电网设备监测数据的时候提供更为可靠的数据支撑。

3.3应用更为可靠的自动化组件

智能变电站设备最为关键的一个部分就是自动化组件，在自动化智能组件的应用上应该严格遵守以下两点：一，在智能组件的应用上不会对智能变电站一次设备运行的稳定性造成影响;二，智能组件的应用要帮助智能变电站一次设备实现连续自行监测、高效化数据处理，智能组件必须要具备自检功能以及报警功能，从而使智能组件能够对设备灵敏度以及抗干扰性展开有效监测。

4、结束语

综上所述，智能变电站属于智能电网的重要组成部分，对智能变电站内的电气自动化进行设计，能够促进智能变电站作用的发挥，从而能够保障智能变电站工程建设的质量。因此，实现电力设备的智能化发展是一种必然趋势。

参考文献

[1]袁芳，赵宇红，唐健，等.浅谈智能变电站的优点及其优化设计[J].科技风，2017（5）：191-193.

[2]雷振.继电保护中电气工程智能系统的应用和改进[J].通信电源技术，2018，35（12）：84-85.

[3]丁敬雷，梁雯.自动化系统应用于220kV智能变电站的设计方案[J].电子技术与软件工程，2016（15）：145.

[4]万军.电气自动化技术在电力系统中的应用研究[J].科技风，2017（22）：166.