趙學龍

摘要：智能變電站是以微電子技術和集成技術為核心，以高新技術和前沿科技為手段，以智能化和自動化為發(fā)展方向，在傳統(tǒng)變電站的基礎上鼎故革新，形成更具規(guī)?；淖冸娬?。智能變電站的建設不僅提高了傳統(tǒng)變電站的運行效率，還有效提高了電力產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益，并且更好地促進了電力系統(tǒng)的改進升級，具有極為重要的實踐意義。文章結合工作實踐，對智能變電站的基本結構進行簡單闡述，并分析了智能變電站的技術要點及其對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。

關鍵詞：智能變電站；電力系統(tǒng)；站控層；間隔層；設備層

中圖分類號：TM762 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）19-0154-02

隨著自然資源日益枯竭，各國逐漸將能源發(fā)展的方向聚焦于再生能源的開發(fā)與利用方面，其中電力資源則成為各國廣泛關注的能源之一。而電力資源在傳輸與使用過程中，電網(wǎng)與變電站則成為電力資源高效配置的關鍵。目前，各國都依托高速發(fā)展的科學技術，加快進行智能電網(wǎng)、智能變電站的構思與建設，從而實現(xiàn)電力資源的高效使用。我國也充分認識到電力資源的價值所在，以可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略為立足點，秉持科學發(fā)展觀的原則，充分借助微電子技術、集成技術，加快了智能變電站的建設工作。從而打造出更加智能化、自動化、規(guī)?；淖冸娬?，并成為構建智能電網(wǎng)的基礎，為國家電力資源的高效使用打下堅實的基礎。筆者現(xiàn)就以下方面對智能變電站進行簡要分析。

1 智能變電站的主要組成

智能變電站的核心技術主要包括微電子技術、集成技術、網(wǎng)絡通信技術以及數(shù)字化技術等，它通過整合上述高新技術，不僅延續(xù)了傳統(tǒng)變電站所具有的信息采集、數(shù)據(jù)測量、實時控制和繼電保護等功能，還實現(xiàn)了電力網(wǎng)絡自動控制、在線數(shù)據(jù)分析、智能調節(jié)和協(xié)同運作等高級功能，這些高級功能恰恰是傳統(tǒng)變電站所不具備的。這些高級功能能夠保證智能變電站對這個電網(wǎng)的運行狀況進行準確感知與評估，進而實現(xiàn)全程監(jiān)控，同時通過獲取的實時信息，對系統(tǒng)運行做出精準決策，以此保證系統(tǒng)運行效率。因而，智能變電站可以說是構建智能電網(wǎng)的基礎與核心，是為智能電網(wǎng)輸送動力的關鍵所在。而綜合來看，智能變電站主要由以下三部分組成：

1.1 站控層

所謂站控層，主要是由一些具有掌控功能的設備組合而成的，包括計算機系統(tǒng)、人機交換設備、服務器等。該部分主要負責電力系統(tǒng)的實時監(jiān)測與數(shù)據(jù)處理任務，比如對獲取的信息進行分析處理，判斷是否需要發(fā)送預警報告；或者自動記錄系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，形成記錄以備后期查修；或者對事故進行初步評估并進行操作閉鎖，防止危害進一步擴散。

1.2 間隔層

所謂間隔層，主要是由連接站控層與設備層的相關設備組成，包括監(jiān)控設備與繼電保護設備。該部分主要負責電力系統(tǒng)的運行監(jiān)控與繼電保護，當出現(xiàn)錯誤預警后，自動進行繼電保護，從而保證電網(wǎng)的安全性。一般情況下，母線保護以分散式安裝技術為主，通過監(jiān)控設備進行檢驗和預警。間隔層與站控層和設備層的通訊聯(lián)系均是借由光纖通訊系統(tǒng)實現(xiàn)的，這樣可以保證通訊的速度與質量。

1.3 設備層

所謂設備層，主要是由高新技術打造的一系列高端設備，包括信息處理接口、斷路器、復合傳感器、分壓型VD、隔離開關等。可以說設備層是智能變電站的核心所在，也是構建智能變電站的關鍵部分。這些高級設備集合了微電子技術、集成技術、自動化技術等多項前沿科技，充分提高了設備的自動化與智能化水平，其中的復合傳感器依托集成技術，結合了多個物理傳感器單元，實現(xiàn)了多方位傳感的功能，而分壓型VD，則可以通過中間電極電位的變換單元來檢測電壓輸出信號，從而判斷電力傳送情況。

2 智能變電站的核心技術要點

智能變電站與傳統(tǒng)變電站比較而言，主要具有分散化、集成化與數(shù)字化這三項優(yōu)勢，同時，這三點也是智能變電站的核心技術要點，在今后智能變電站的建設與完善過程中，也要繼續(xù)深化這三點技術要點，進而完善智能變電站的運行效率。

2.1 分散化技術

智能變電站的分散化技術要點主要體現(xiàn)在建站的分層技術方面，即將智能變電站劃分為三個層級進行設備組建。這種技術模式可以更好地保護整個變電站系統(tǒng)，確保各個設備層級高效運行，并且各個層級通過光纖通信技術聯(lián)接，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性與時效性能夠得到充分保證，加之無需借助站內(nèi)信息傳輸網(wǎng)絡，更加保證了智能變電站的穩(wěn)定性。

2.2 集成化技術

智能變電站的集成化技術要點就是將多個單獨存在的個體集合為一個整體，使其依托某種聯(lián)系而緊密形成一個高效運作的有機體。集成化技術要點的體現(xiàn)既表現(xiàn)在單個智能組件的構成上，如同時具備控制、監(jiān)測、保護多個職能，又體現(xiàn)在不同組件的有機組合方面，如聯(lián)用光電信號促使測控、保護裝置的配合反應更為緊湊，這樣不僅可以降低設備造價，還能更好地保證系統(tǒng)整體的運行質量。

2.3 數(shù)字化技術

智能變電站的數(shù)字化技術是現(xiàn)代通信技術與微電子技術高效結合的產(chǎn)物，是實現(xiàn)自動化控制的關鍵所在。通過將一些列的指令數(shù)字化，并通過相應的接收轉譯裝置來反應數(shù)字指令，從而實現(xiàn)在線監(jiān)控與遠程維護，不僅減少人力資源，還提升了設備的科學化水平，最重要的是保證了電網(wǎng)運行的高效性。

3 智能變電站對電力系統(tǒng)的影響

我國智能電網(wǎng)的建設雖然較歐美發(fā)達國家起步晚，但是近些年得到了前所未有的進步。但正所謂“沒有一蹴而就的改革，也不會有一勞永逸的進步”，智能電網(wǎng)的構建更是一項需要不斷革新的探索歷程。其中智能變電站的建設，則對智能電網(wǎng)和電力系統(tǒng)產(chǎn)生了極為重要的影響。

3.1 電子互感器的應用

互感器是一種依照一定比例轉換電壓或電流的裝置。以往所使用的是電磁式互感器，由鐵芯與繞線構成，雖然穩(wěn)定性較高，但是容量小，已然不能滿足現(xiàn)階段的電網(wǎng)運行需求。并且其阻抗小，發(fā)生副邊短路后，會導致電流激增燒毀線圈，造成電力輸送障礙。智能變電站中則淘汰了電磁式互感器，引進更為有效的電子互感器，這對電力系統(tǒng)可謂一大創(chuàng)新。電子互感器是通過傳感單元與合并單元，分別實現(xiàn)信號的發(fā)送收集與合并處理，并能夠同時處理多個信號，它一般由多個組間構成，因而不會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，更能保證信息處理的廣度與精度。

3.2 智能組件的應用

智能變電站更加注重智能組件的使用，不僅引進新型智能設備，還對傳統(tǒng)的設備進行革新，融入多種智能組件，來提高傳統(tǒng)設備的使用效率。如智能開關，革新后具備了智能管控、機械儲能、相位分閘等功能，還能協(xié)助進行故障監(jiān)測與診斷。而智能組件的應用更多的是提高了電力系統(tǒng)的智能性，大大縮減了人工作業(yè)時間。

3.3 光纖通信技術的應用

在智能變電站大范圍使用光纖通信技術，不僅減少了傳統(tǒng)變電站對電纜的依托度，節(jié)約了建站成本，還徹底消除了電磁兼容問題。特別是在通信過程中使用GOOSE組網(wǎng)模式，實現(xiàn)了間隔閉鎖與母線失靈保護的諸多功能。另外在通信過程中引進了IEC61850這一國際公認的通信規(guī)約，更好地實現(xiàn)了無縫對接，為電力系統(tǒng)實現(xiàn)全面智能化提供了理論基礎。

4 結語

綜上所述，智能變電站的建設關乎國家資源命脈，需要電力工作人員予以高度重視，并且不斷引進國際先進技術，提高智能變電站的構建效率，盡早實現(xiàn)智能電網(wǎng)的全方位覆蓋，從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)智能化、數(shù)字化、科學化運行，為百姓生活提供電力，為國家發(fā)展輸注

動力。

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