智能变电站技术及其应用

曲中直 周扬 韩思玮

摘  要：近些年来，随着经济社会的发展，有效推动了电力行业的发展，并加大了对电力事业的人才和资金投入力度，而变电站肩负着比较关键的供电任务，传统的变电站已经无法满足时代的发展需求，而智能变电站技术的应用不仅可以解決传统变电站中所存在的缺陷和不足，而且还可以更好的推动电力行业的发展，进而提高人们的生活水平。

关键词：智能变电站技术;特点;应用效果

中图分类号：TM63         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）36-0132-02

Abstract： In recent years， with the development of economy and society， the development of the power industry has been effectively promoted， and the talent and capital investment in the power industry has been increased， while the substation shoulders a relatively key power supply task. The traditional substation has been unable to meet the needs of the development of the times， and the application of intelligent substation technology can not only solve the defects and deficiencies in the traditional substation. But also can better promote the development of the power industry， and then improve people's living standards.

Keywords： intelligent substation technology; characteristics; application effect

智能变电站主要是以网络和数字信息化平台为主的新型变电站，其引用了先进的、环保的、可靠的智能设备，不仅可以完成信息的自动采集、分析和整理等功能，而且还支持电网实行智能调节、自动控制等高级决策的功能。实际上，智能变电站将传统变电站与人工智能结合在一起，并通过各种技术的改造和应用，来充分发挥智能变电站技术的优势，进而有效推动电力行业的健康、可持续发展。

1 智能变电站技术的特点

（1）设备智能化。在智能变电站中，智能断路器和电子式互感器的应用，能够使光纤和数字光信号逐渐取代传统的控制电缆和模拟信号，这样可以使智能变电站设备对现场数据信息进行实时搜集，并为信息的共享提供必要的技术支撑;（2）通信网络化。智能变电站技术可以构建统一的信息平台，并借助远程控制技术来发现和解决其中所存在的问题，进而实现网络平台内用户间的有效交流与互动，进而实现智能变电站的通讯网络化;（3）信息数字化。智能变电站技术可以借助一、二次设备来有效管理和控制信息网络，并将搜集到的信息通过相关处理后以数字化的形式进行输出，进而有效提高变电站的管理效率;（4）信息共享化。通常情况下，智能变电站的间隔层和站控层设备能够在变电站各平台间构建信息共享协议，这样不仅可以实现数据信息的共享，而且还可以为智能变电站技术的发展奠定良好的基础;（5）应用互动化。智能化变电站能够实现变电站和变电站间、变电站和用户间、用户和用户间的互动，以期更好的发挥智能化技术的优势;（6）辅助智能化。智能变电站借助一体化设计来完成对现场的视频监视，并智能监控设备运行对环境的影响及运行的安全性，并通过辅助设备来向变电站发出指示和警告信号，以此来确保变电站的安全、高效运行。

2 智能变电站的主要技术

2.1 在线监测技术

在线监测技术属于智能变电站中比较常用的一项技术，且已经发展到比较高的水平，可以借助智能化的设备来开展在线检测工作，进而提高检测结果的真实性、准确性。然而，在线检测技术的实际应用过程中，仍然存在各种各样的问题与弊端，例如断路器接头或检测开关等一些细节部分还需要进一步的优化与完善，从而导致该技术的应用存在一定的局限性，致使其价值和作用无法得到充分的发挥，因此需要采取有效措施来对该技术进行改进和优化，以期更好的发挥在线监测技术的优势，提高智能变电站的运行效率。

2.2 电子互感器技术

目前，电子互感技术是智能变电站诸多技术中最关键的一项基础性技术，且该技术在我国第一批智能变电站试点项目中得到应用，其主要包括分压式互感器、光纤式互感器等。在试点过程中，电子互感器技术还存在如下问题：（1）对于分压式互感器而言，在若干电路设备中均存在高压传感器部分，当缺少了外部供电时，会导致工作停止，同时还需要对电磁兼容问题给予解决;（2）对于光纤式互感

器而言，当电流比较小时，会有较大的噪音产生。因此，在使用电子互感器技术时，工作人员需要将合并单元采样与传统互感器结合在一起使用，以此来确保设备运行的安全性与稳定性。

2.3 信息管理储存技术

在智能变电站运行过程中，不管是数据采集、管理，还是存储，都是以数字化信息平台为核心来进行，此时为了提高数据信息采集、管理和存储的效率，就需要对信息管理储存技术给予科学、合理的应用。在智能变电站信息管理过程中，最核心的角色是数字化平台，其能够完成信息的采集、转换、调用、集成和储存等功能，并在经济性和扩展性方面发挥着至关重要的作用。

2.4 接地线安装技术

在智能变电站运行阶段，接地线安装技术属于比较关键的保护控制技术，其是智能变电站中第一道质量关卡，将会直接决定智能变电站能否顺利运行。实际上，接地线安装技术采用了铜包钢作为主要材料，并结合实际特点来确定深埋地底深度。

3 智能变电站技术的应用效果

3.1 在电子式互感器中的应用

通常情况下，电磁式互感器和电子式互感器间最主要的差别是电子式互感器具备良好的绝缘性能，且绝缘结构相对比较简单。如果罗氏线圈互感器未配置铁芯时，那么将会有效消除电子式互感器的铁磁谐振与磁饱问题。同时，如果低压侧与高压侧间只通过光纤进行联系，将会有效提升抗电磁干扰的性能。通过对电子式互感器在国家电网的应用效果进行分析可以发现，其可靠性还需要给予不断提升，最常见的问题是在小电流条件下，将会导致全光纤式电流互感器产生很不光滑的波形，甚至存在很多的毛刺。此外，由于高压传感头部分存在电子电路器件，不仅需要外部供電，而且还可以对电磁兼容给予特殊处理，以此来更好的发挥智能变电站技术的优势，进而提高电子式互感器运行效率。

3.2 在油田电网中的应用

如今，在我国大部分油田中，一般采用了35kV和110kV两种类型的变电站，且随着油田生产规模的扩大，导致油田电网日趋饱和状态，甚至还存在超负荷运行现象。此时，要想确保油田生产工作的顺利进行，就需要不断增加变电站建设数量，而传统变电站无法满足变电站高效管理需求，甚至还有可能增加油田生产成本。鉴于此，智能变电站技术开始在油田电网中得到广泛应用，具体体现在下述几个方面：（1）实现油田变电站无人值守，不断提高油田电网调度自动化控制效率。作为油田企业，需要对现有的电网管理制度给予优化和完善，并对变电站运维管理人员数量给予科学、合理的控制;（2）传统的年检方式无法确保油田电网的检修质量，而智能变电站技术可以实现对油田变电设备运行状态的实时、动态检查，这样即可以确保油田电网运行的安全性、可靠性，而且还可以进一步提高油田电网建设，为油田的生产提供良好的供电服务。

3.3 在电气化铁路中的应用

随着经济社会的发展，有效推动了交通网络的发展，不断增加铁路修建规模，而此时智能变电站技术的应用，不仅可以推动电气化铁路的发展，而且还可以推动我国经济建设的发展。在电气化铁路建设过程中，可以将电力远动系统安装在所有的铁路干线上，其可以通过切换远程监控、远程遥控、远程调节和远程通讯功能来实时了解和掌控铁路运行状态。实际上，智能化变电站技术是在传统综合自动化技术的基础上发展起来的一项新型技术手段，具有更理想的应用效果。同时，为了使智能变电站技术的优势得到更好的发挥，还需要结合我国铁路行业的特点来对其进行改革和创新，这样既能够提高铁路的牵引能力和供电能力，而且还可以推动我国铁路行业的发展。

3.4 智能变电站的高级应用

（1）设备状态可视化。在智能变电站技术应用过程中，设备状态可视化的最大优势是可以结合不同的监测项目来采用不同的监测方法，以实现对智能变电站设备运行状态的实时、动态监测，进而呈现出与其相匹配的监测结果。同时，工作人员还可以按照特定的监测项目来对在线监测的结果进行分析、归纳、总结和管理，并借助比较明显的颜色来对超过阀值的项目给予直观的显示。然后通过音效、颜色、曲线、指示灯等效果来对设备的各种运行状态给予综合反映，这样不仅可以对监测设备的各种项目波形和曲线进行调取，而且还可以对不同时期的波形和曲线进行对比，从而为后续相关工作的开展提供借鉴;（2）经济运行和优化控制。在应用智能变电站技术过程中，要想充分发挥其高级应用的效果，就需要对无功补偿设备的自动调节功能给予重视，其大多数情况下是借助电压、无功的管理模式来确保智能电网的稳定工作、优化控制和经济运行。实际上，无功电压控制主要是在站内安装无功电压控制设备，并对无功电压采用分层或分级控制的办法，从而使智能变电站处于最理想的运行状态。

4 结束语

综上所述，智能变电站在各行各业中均得到了广泛的应用，且与传统变电站进行对比可以发现，智能变电站具有设备智能化、通信网络化、信息数字化、信息共享化、应用互动化、辅助智能化等多方面的特点，并在电子式互感器、油田电网、电气化铁路中获得了比较理想的应用效果，其既可以降低电网事故的发生率，而且还可以有效提高智能变电站的运行效率，进而推动我国电力行业的健康发展。

参考文献：

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