楊瑞++楊晉

摘要：智能變電站是變電站發(fā)展的新趨勢(shì)，與傳統(tǒng)變電站相比智能變變電站有集成化、智能化以及標(biāo)準(zhǔn)化等特點(diǎn)。在電網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，智能變電站技術(shù)變得越來越重要，在一定程度上反映了電網(wǎng)的智能化程度。電網(wǎng)智能化是未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。加強(qiáng)智能變電站技術(shù)及其應(yīng)用的研究是提升智能電網(wǎng)的重要措施，文章旨在重點(diǎn)研究智能變電站技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：智能變電站；數(shù)字通信同步；智能電網(wǎng)；一次設(shè)備；二次設(shè)備

中圖分類號(hào)：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）19-0037-02

變電站是電網(wǎng)的重要組成部分，近些年來隨著電網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，智能電網(wǎng)成為時(shí)代發(fā)展的新趨勢(shì)。智能變電站的出現(xiàn)和發(fā)展是這種趨勢(shì)的具體體現(xiàn)。在電力技術(shù)快速發(fā)展的今天，智能變電站在電力網(wǎng)絡(luò)中的作用越來越重要，不僅要承擔(dān)傳統(tǒng)變電站的各項(xiàng)功能，同時(shí)還具有新功能。當(dāng)前隨著智能電網(wǎng)的不斷普及和推廣，智能變電站的發(fā)展已成為深入發(fā)展的重要前提，在今后的發(fā)展中應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)智能變電站的研究。

1 智能變電站技術(shù)的特點(diǎn)

智能變電站主要指的是由先進(jìn)可靠、節(jié)能環(huán)保、數(shù)字化集成設(shè)備組合而成的一種自動(dòng)實(shí)現(xiàn)信息采集、測(cè)量、保護(hù)、計(jì)量以及監(jiān)測(cè)等基本功能，同時(shí)還能承擔(dān)電網(wǎng)自動(dòng)控制、在線分析決策、智能調(diào)節(jié)以及協(xié)調(diào)互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。智能變電站是傳統(tǒng)變電站的新發(fā)展，與傳統(tǒng)發(fā)電站相比更具優(yōu)勢(shì)。

智能變電站有其自身特點(diǎn)，詳細(xì)分析智能變電站技術(shù)的特點(diǎn)是了解其應(yīng)用的重要前提。智能變電站技術(shù)是信息處理技術(shù)和計(jì)算監(jiān)控技術(shù)的有機(jī)融合。設(shè)備集成化和智能化控制是智能變電站技術(shù)的主要特點(diǎn)。具體而言智能變電站技術(shù)具有以下三個(gè)特點(diǎn)：

1.1 控制端的引入

智能變電站技術(shù)引入了計(jì)算機(jī)終端，控制端相當(dāng)于智能變電站的大腦。通過計(jì)算機(jī)終端系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電能運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠有效降低突發(fā)事件帶來的變電站故障，這對(duì)于提升供電可靠性具有重要意義。

1.2 設(shè)備集成化及光纖技術(shù)的應(yīng)用

設(shè)備集成化是智能變電站技術(shù)的典型特點(diǎn)。通過設(shè)備集成化智能變電站的性能得到有效提升。此外光纖技術(shù)的應(yīng)用能夠有效實(shí)現(xiàn)站內(nèi)各控制層的局域網(wǎng)管理?？刂浦行?、二次設(shè)備、一次設(shè)備之間基本上能夠?qū)崿F(xiàn)信息的自由傳播，數(shù)據(jù)傳輸將更加穩(wěn)定和可靠。設(shè)備集成化節(jié)省了設(shè)備空

間和安裝成本。設(shè)備集成化是智能變電站發(fā)展的新趨勢(shì)。

1.3 局部或全局智能控制的實(shí)現(xiàn)

智能控制是智能變電站的明顯優(yōu)勢(shì)。在智能變電站中對(duì)一、二級(jí)設(shè)備的控制主要是通過采用先進(jìn)的光電技術(shù)來實(shí)現(xiàn)專業(yè)化的控制。光電技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了電流閉鎖裝置、電流互感器以及控制柜的智能化。

2 智能變電站結(jié)構(gòu)

2.1 設(shè)備層

智能變電站的設(shè)備層主要是由控制柜和一次設(shè)備共同組成的電能接受和輸入設(shè)備。復(fù)合型傳感器、TV、TA是其中的核心設(shè)備。VD裝置是一項(xiàng)重要裝置。在設(shè)備中VD裝置主要是用來對(duì)高壓電路帶電情況進(jìn)行檢查。當(dāng)高壓線路帶電時(shí)則可以通過VD裝置來實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的閉鎖。VD裝置在智能變電站中的應(yīng)用能夠有效防止線路安全事故。復(fù)合型傳感器是一種智能型檢測(cè)及監(jiān)控設(shè)備，這一設(shè)備主要是對(duì)一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。智能變電站的設(shè)備層中有許多一次設(shè)備。電壓/電流互感器、變壓器是其中最為典型的一次設(shè)備。一次設(shè)備的主要功能就是要實(shí)現(xiàn)電流中轉(zhuǎn)。這對(duì)于實(shí)現(xiàn)智能變電站基本輸電和配電功能具有重要意義。

2.2 間隔層

間隔層是設(shè)備層和站控層的中間架構(gòu)，該層主要是由測(cè)控設(shè)備、繼電器以及母線保護(hù)單元構(gòu)成。間隔層主要作用就是要實(shí)現(xiàn)設(shè)備層同站控層的有效連接。此外它還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)重要設(shè)備的監(jiān)控及保護(hù)。繼電保護(hù)是變電站的重要特點(diǎn)。繼電保護(hù)的操作也主要是在間隔層中實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)初步檢測(cè)故障及閉鎖等功能。電能轉(zhuǎn)換過程中電能在通過間隔層時(shí)，測(cè)控單元會(huì)將這些信息完整記錄下來并傳輸給站控層。

2.3 站控層

站控層是變電站的控制層，這一層主要是通過主機(jī)、路由器以及人機(jī)交互設(shè)備相互連接來實(shí)現(xiàn)控制。站控層的主要職責(zé)就是要實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。對(duì)于電路運(yùn)行過程中的異常情況要能夠?qū)崿F(xiàn)及時(shí)報(bào)警和控制。對(duì)于變電站中電能交換的問題，工作人員通過計(jì)算機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)記錄并能夠及時(shí)采取針對(duì)性措施來予以應(yīng)對(duì)。在處理完異常問題之后還需要把結(jié)果反饋到遠(yuǎn)方控制中心。這樣才能方便上級(jí)變電站應(yīng)對(duì)。

3 智能變電站技術(shù)的應(yīng)用分析

智能變電站技術(shù)是一項(xiàng)專業(yè)性的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能夠取得明顯效果。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用有效提升了電力智能化水平。今后應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)這項(xiàng)技術(shù)的研究。變電站設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備，我們針對(duì)智能變電站技術(shù)的應(yīng)用分析就可以從一次設(shè)備和二次設(shè)備這兩個(gè)角度來進(jìn)行深入分析。

3.1 在一次設(shè)備中的應(yīng)用

一次設(shè)備中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在電子式互感器技術(shù)、智能電力變壓器以及高壓開關(guān)設(shè)備智能化技術(shù)的應(yīng)用。高壓開關(guān)設(shè)備智能化技術(shù)能夠分成混合式氣體絕緣開關(guān)設(shè)備、氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備以及空氣絕緣敞開式開關(guān)設(shè)備。這些設(shè)備都是高性能的設(shè)備，空氣絕緣敞開式開關(guān)設(shè)備是單一功能的獨(dú)立單元組成的隔離開關(guān)、接地開關(guān)以及斷路器等。這些設(shè)備主要是由架空線路連接而成的。這種開關(guān)設(shè)備在變電站中應(yīng)用非常廣泛，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中也需要注意到該系統(tǒng)是呈現(xiàn)分散布置狀態(tài)的。在實(shí)際工作過程中非常容易發(fā)生故障，此外設(shè)備的安裝調(diào)試也是非常復(fù)雜的。這些問題都是需要我們高度重視的。混合式氣體絕緣開關(guān)設(shè)備是新型電力高壓開關(guān)設(shè)備，這種設(shè)備安裝和維護(hù)都非常方便同時(shí)運(yùn)行可靠性也非常強(qiáng)。

智能電力變壓器的應(yīng)用。智能電力變壓器同常規(guī)變壓器并沒有多大差別，智能電力變壓器只是對(duì)變壓器控制、保護(hù)以及報(bào)警處理設(shè)置的附件進(jìn)行了智能化處理。智能電力變壓器的智能組件能夠根據(jù)工程的實(shí)際需要來進(jìn)行配置，這是智能電力變壓器的典型優(yōu)勢(shì)。局部放電監(jiān)測(cè)IED、冷卻控制裝置IED、有載分接開關(guān)控制IED是其中比較典型的智能組件。

電子式互感器技術(shù)的應(yīng)用。電子式互感器技術(shù)是由若干個(gè)電流或者電壓傳感器組成的。電子式互感器能夠把被測(cè)量的量傳輸給繼電保護(hù)或控制裝置測(cè)量儀器及儀表。電子式互感器能夠分成有源電子式互感器和無源電子式互感器兩種類型。這兩種類型的適用范圍不同。在實(shí)際工作中要結(jié)合實(shí)際需要來采取相應(yīng)的電子式互感器。

3.2 在二次設(shè)備中的應(yīng)用

二次設(shè)備方面具體表現(xiàn)為程序化操作技術(shù)和在線式五防技術(shù)的應(yīng)用。在線式五防系統(tǒng)后臺(tái)五防通常是與測(cè)控裝置緊密連接在一起的。該系統(tǒng)主要是可遙控空氣斷路器、五防專用鎖具、智能操作箱等設(shè)備組成。程序化操作指的是按照既定程序來實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)控制對(duì)象的控制。程序化操作又可以分為：站控層程序化操作、間隔層程序化操作和混合程序化操作三種模式。程序化操作在實(shí)際工作中的應(yīng)用能夠有效提升變電站設(shè)備的性能。

智能變電站技術(shù)是一種新型的專業(yè)化的電網(wǎng)智能技術(shù)，智能變電站技術(shù)的應(yīng)用是電網(wǎng)智能化建設(shè)的必然要求。本文詳細(xì)分析了智能變電站技術(shù)的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)，并從一次設(shè)備和二次設(shè)備這兩個(gè)角度重點(diǎn)分析了智能變電站技術(shù)的應(yīng)用。

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作者簡介：楊瑞，國網(wǎng)河南省電力公司檢修公司南陽分部信陽運(yùn)維班助理工程師，研究方向：變電站運(yùn)維；楊晉，國網(wǎng)河南省電力公司檢修公司南陽分部信陽運(yùn)維班助理工程師，研究方向：變電站運(yùn)維。endprint