智能变电站技术及其应用

智能变电站技术及其应用

吕春印

巴彦淖尔电业局巴彦供电分局 内蒙古自治区巴彦淖尔市 015000

摘要：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，其引用了先进和环保，以及可靠性的智能设备，不仅可以完成信息的自动采集、分析和整理等功能，而且还支持电网实施智能调节和自动控制等决策性的高级功能。实际上，智能化变电站将以往传统的变电站与当代人工智能技术结合在一起，并通过各种技术的改造和应用，来发挥智能化变电站的技术优势，进而有效推动我国电力行业稳定和健康的发展。

关键词：智能变电站；主要技术；应用

1导言

智能变电站在实际发展过程中，对设备和控制技术方案的依赖性较强，作为未来的主要发展方向，加强这两个方面的建设，可以让变电站的整体技术实现跨越式的发展。随着国家科学技术的发展，智能电网是未来的发展方向，而智能变电站建设将会成为最大的推动力。因此，需要进一步探讨分析智能变电站控制发展技术。

2智能化变电站的系统结构

在整个电网系统的发展历程中，关于智能化的关键点必然是变电站的智能化发展。目前，国家电网提出了统一规划，计划至2020年实现全面建成统一、坚强智能电网的总目标。就智能化边间系统而言，其运行结构具备分层分布式变电站的良好优势，再加上新型传感器、智能操作箱技术以及有关规定的利用，加速了智能化变电站的系统结构的变化。现阶段，大致其可以将自动化管理系统分为站控层和间隔层，以及过程层。其中，站控层又包括了自动化的站级监控、站内管控、通信通讯和对时等各项子系统，拥有面向整个全站设备的监测和控制，以及告警和信息交互的基本功能，可以完成数据收集、监视控制、操作闭锁、电能采集、保护信息、资源管理等多种任务。

间隔层主要包括保护、故障、录波、计量等子系统。一般情况下，它存在于每个间隔层的配置接口处，实现一个间隔数据后的二次使用，满足智能传感器、自动控制器、远程输入、远程输出之间的通信需求。特别是控制站里面的监控系统遭到外力刺激或设备损毁的条件下，该系统依然能够保持独立自主的内部控制机能，层内的设备不会失去控制，并保持相关设备稳定运行状态，严格意义上来说，它属于一种二次保护措施。过程层则主要分为变压器和断路器，以及隔离开关和电流电压互感器等设备和所属的智能化组件，及部分能够独立的智能化电子设备。这一层的主要职能是实时记录电气量数据、监测设备实际运行的状态和执行控制所述命令等一系列任务。

3智能变电站的主要技术

3.1电子互感器技术

目前，该技术是智能变电站诸多技术工艺中最关键的一项技术，电子互感器技术在我国首批智能化变电站的试点项目中得到应用，其主要为分压式互感器和光纤式的互感器等。在试点过程中，电子互感器技术还存在如下问题：首先，对于分压式互感器而言，在若干的电路设备中均存在相应的高压传感器，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；其次，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。

3.2测控技术

3.2.1智能组件

作为智能变电站的测量装置，是维持变电站运行安全的重要设施，可以根据电气设备的实际运行需求和功能作用，灵活配置，在智能组件下实现集成化设计或者分散式设计，需要根据具体变电站的实际情况进行选择。以集中式测控发展为例，在智能组件的作用下，测控功能得以稳定运行，有效规避了信息传输风险性，是未来主要的发展趋势之一。

3.2.2测控网络

以某110kV智能变电站为例，该变电站在测控网络上选择了非常规互感器。非常规互感器在智能变电站中的应用可以有效避免输出失真、短路或开路问题，为电力系统的各项功能实施奠定良好的基础，创造便捷的应用。在实际发展过程中，非常规互感器的应用可以提高智能变电站的信息化、数字化水平，切实提高电气量测量的精准性。不仅如此，非常规互感器还能够有效增强系统的抗干扰能力，让继电保护性能等到稳定有效的落实。就目前来看，智能变电站的测控技术功能方式还较为单一，因此一些变电站将PMU和测控功能进行整合，在一定程度上丰富了功能性。但是这种方式，并没有实现统一网口和规约传输，因此并不是真正的融合。在芯片集成技术、电力电子技术不断发展的过程，未来测控网络还会得到进一步发展，运行环保性也会得到提高。

3.3光纤通信技术

在以往传统的变电站中，使用的都是电缆通信，变电站中的继电保护装置极易受到干扰，进而影响整体的运作效率。而智能变电站中采用的是光纤通信，不仅能够节约二次电缆，明细二次系统的布线，还具有相当明显的优势。具体来说，光纤通讯能够对通信过程中的电磁干扰现象的发生起到明显降低作用，使继电保护装置在平稳的环境下运作，提高通信的稳定性和可靠性。不仅如此，光纤通讯是以数字信号的形式将所采集到的信号传送至主机，进一步提高了通信的准确性。

4智能变电站技术的应用

4.1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，可以将电力远动体系安装到所的铁路的干线上，其可通过切换远程监控和远程遥控，以及远程调节与远程通讯等功能来了解和掌控铁路整个运行状态。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。

4.2智能变电站的高级应用

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；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。

5结束语

总之，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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