鄭 明 王未來

（蕭山供電局，浙江 杭州311200）

1 智能變電站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1．1 站控層

在智能變電站中，站控層能對整個智能變電站的運行情況予以控制，故其占有非常重要的地位。我們所熟知的站控層一共由3個部分組成，分別是路由器、計算機(jī)以及人機(jī)交互設(shè)備。通常情況下，智能變電站中站控層的主要功能有：對變電站進(jìn)行一定程度上的監(jiān)測；對變電站進(jìn)行有效的控制；當(dāng)變電站發(fā)生一些異常事故時，站控層能夠針對此事故發(fā)出及時警報。站控層的3個組成部分中，人機(jī)交互設(shè)備以及計算機(jī)所起到的主要作用就是對變電站中電能可能發(fā)生的異常予以記錄，并及時處理，然后將所處理的結(jié)果向遠(yuǎn)程控制中心進(jìn)行反饋。

1．2 間隔層

在智能變電站中，間隔層設(shè)備起到的主要作用就是采集、匯總本間隔過程層的實時數(shù)據(jù)信息，與此同時，間隔層還是處于設(shè)備層以及站控層之間的一種中間設(shè)備層。我們所熟知的間隔層主要由3部分組成，分別是測控設(shè)備單元、母線保護(hù)設(shè)備以及繼電器。一般情況下，智能變電站中間隔層起到的作用有3方面，分別是監(jiān)控作用、連接作用以及保護(hù)作用。電能在進(jìn)行轉(zhuǎn)換的時候會經(jīng)過間隔層，此時其所產(chǎn)生的一些信息就會被間隔層中的監(jiān)控單元予以記錄，然后被傳輸入站控層中。間隔層具備的主要功能有：實現(xiàn)繼電保護(hù)、實現(xiàn)操作閉鎖以及檢測系統(tǒng)出現(xiàn)的故障。相對于站控層以及設(shè)備層而言，間隔層的設(shè)備以及元器件具有非常高的復(fù)雜性。在智能變電站中，間隔層的主要功能就是在電能傳輸過程中起到監(jiān)控以及保護(hù)作用。

1．3 設(shè)備層

從設(shè)備層的本質(zhì)來看，其就是電能的接收設(shè)備以及攝入設(shè)備。在智能變電站中，設(shè)備層主要由就地控制柜（LCP）以及一次設(shè)備組成，而這2部分中又存在著諸多設(shè)備，其中最為重要的便是電流互感器、高壓帶電顯示閉鎖裝置以及復(fù)合傳感器等。在智能變電站中主要應(yīng)用Rogowski電流互感器，其通過其環(huán)形磁線，可以在高阻抗環(huán)境下實現(xiàn)對電壓的測量和信號輸出的數(shù)字化。而高壓帶電顯示閉鎖裝置的主要作用是對高壓電路進(jìn)行一定程度的檢測，以此來判別高壓電路是否帶電。

2 智能變電站的應(yīng)用特征

2．1 運用終端控制系統(tǒng)

在智能變電站中，終端控制系統(tǒng)具有非常重要的意義，我們可以認(rèn)為，如果給變電站引入終端控制系統(tǒng)，就好比給變電站安上一個智慧的大腦。這樣一來，終端控制系統(tǒng)可以對電能在變電站中的運行狀況進(jìn)行充分的考慮，并據(jù)此及時對其做出有效的判斷與處理，在一定程度上能減少因突發(fā)事故處理不當(dāng)或不及時造成的變電站故障和輸變電事故。

2．2 采取分級控制技術(shù)

在智能變電站的站控層、間隔層以及設(shè)備層中都安裝了對應(yīng)的分級控制設(shè)備，這些設(shè)備具備一定的處理能力以及智能控制能力。這樣一來，智能變電站中的站控層、間隔層以及設(shè)備層都具備了相對獨立的分級調(diào)控功能，有效減輕與緩解了中央處理設(shè)備的負(fù)荷，在很大程度上提高了設(shè)備的工作效率，并使?jié)撛诘陌踩L(fēng)險因分級調(diào)控而分散和降低。

2．3 發(fā)揮光纖技術(shù)作用

在智能變電站中引入光纖技術(shù)，有效促進(jìn)了智能變電站中各控制層局域網(wǎng)管理功能的實現(xiàn)。光纖技術(shù)能對信息的傳播起到促進(jìn)作用，就算是在一次設(shè)備層以及二次設(shè)備層到變電站的控制中心之間，信息也能非常通暢自由地傳播。除此之外，各個層級之間相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸也具有較高的穩(wěn)定性與可靠性。光纖技術(shù)的有效利用，使得智能變電站具備了先進(jìn)的計算機(jī)數(shù)字技術(shù)，能夠極大地監(jiān)控以及管理電能，使監(jiān)控以及管理設(shè)備更為集成化，在一定的區(qū)域內(nèi)就能有效完成對相關(guān)設(shè)備的配置。因此，光纖技術(shù)的應(yīng)用，能夠在很大程度上節(jié)約設(shè)備所需的占地空間，將施工周期有效縮短，有效保證設(shè)備在預(yù)定時間內(nèi)進(jìn)入工作狀態(tài)。

2．4 智能控制

變電站之所以能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，最主要的原因就是變電站中的相關(guān)設(shè)備具備非常高的智能性。因此，在對控制設(shè)備進(jìn)行選擇時，一定要滿足相關(guān)的智能化要求。光電技術(shù)在變電站中逐漸被運用起來能夠極大地吻合智能化的相關(guān)要求。將光電技術(shù)運用進(jìn)變電站一次控制設(shè)備中能夠促使一次控制設(shè)備逐漸成為一種微型的地理信息系統(tǒng)（GIS）；而在二次設(shè)備中添加有自動控制功能和漏電閉鎖功能的智能電流互感器和高壓電流閉鎖裝置，有效解決了小故障不易排查的問題，實現(xiàn)了局部設(shè)備無人職守。這樣，在整個智能變電站中就有效實現(xiàn)了對電力設(shè)備和電能傳輸?shù)木植可踔寥值闹悄芸刂啤?/p>

3 智能變電站的技術(shù)運用

3．1 硬件集成技術(shù)

在智能變電站中，硬件的集成主要是指變電站內(nèi)一次控制設(shè)備與二次控制設(shè)備之間的集成，它包含了智能變電站中的多個元件，主要有變壓器、輸配電線路、開關(guān)設(shè)備及各種相關(guān)的配套設(shè)備、新型柔性電氣裝置等電力系統(tǒng)的各種一次設(shè)備，還有保護(hù)、控制以及狀態(tài)診斷等相關(guān)的智能化二次設(shè)備。當(dāng)智能變電站中的相關(guān)設(shè)備逐漸實現(xiàn)集成智能化，那么變電站中的電網(wǎng)將具備自我診斷、控制以及保護(hù)等功能，與此同時，這種硬件集成技術(shù)在面對整個系統(tǒng)時，其數(shù)字化以及標(biāo)準(zhǔn)化信息接口可一同并入變電站電網(wǎng)，然后根據(jù)不同的情況發(fā)揮著不同的作用與功能。

3．2 軟件構(gòu)件技術(shù)

在智能變電站中，軟件構(gòu)件技術(shù)包含多方面的內(nèi)容，主要有：（1）在以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的智能裝置，其還有另外一種稱號就是即插即用技術(shù)；（2）當(dāng)智能裝置模型發(fā)生一定程度變化時的系統(tǒng)自適應(yīng)和系統(tǒng)模型重構(gòu)技術(shù)。

3．3 分布式電源控制技術(shù)

當(dāng)下，很多新型能源被廣泛應(yīng)用，尤其是以風(fēng)能以及太陽能為主的新型能源受到人民群眾的廣泛好評以及國家的大力提倡。但是這些能夠被運用起來的新型能源大都處于我國比較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，并且分布也較分散，同時這些新型的能源在很大程度上還受到一些自然因素的影響與制約，能量波動比較明顯。如果將這些新型的能源運用來發(fā)電，那么其就會呈現(xiàn)出顯著的間歇性特征。針對這種情況，在智能變電站中引入了分布式電源控制技術(shù)，同時還發(fā)展了對應(yīng)的柔性并網(wǎng)技術(shù)，從而對這些能源進(jìn)行有效的實時監(jiān)控、功率預(yù)測，并做到靈活控制，以盡量減輕間歇性電源對電網(wǎng)的沖擊和影響，提高電網(wǎng)運行的安全性、可靠性與穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

智能變電站作為一種能夠?qū)崿F(xiàn)信息采集、傳輸、處理、計量自動化以及信息輸出自動化的綜合數(shù)字化系統(tǒng)，在變電站的實踐應(yīng)用工作中有著不容小覷的優(yōu)勢?？梢哉f，智能變電站已成為當(dāng)前及未來變電站建設(shè)的主流發(fā)展方向，必須予以重視。深入研究智能變電站的基本特征及其應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)，對提高智能變電站的工作質(zhì)量與水平有著十分重要的意義。

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