智能變電站及技術(shù)特點分析

劉順成

摘 要：智能變電站作為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要基礎(chǔ)，對整個電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行意義重大。文章首先闡述了智能變電站的概念，再對智能變電站的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行介紹，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)一步分析智能變電站的技術(shù)特點。

關(guān)鍵詞：智能變電站；構(gòu)成；技術(shù)特點

引言

國家電網(wǎng)公司在2009年進(jìn)一步提出了建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的規(guī)劃，明確了在2020年全面建成智能電網(wǎng)的目標(biāo)，這其中智能變電站是關(guān)鍵技術(shù)。智能變電站是整個智能電網(wǎng)平穩(wěn)運行的重要基礎(chǔ)和技術(shù)支撐，它的最大的特點是它能夠像人一樣進(jìn)行一定程度的自我調(diào)節(jié)，當(dāng)?shù)蛪贺?fù)荷量增加時變電站送出滿足增加負(fù)荷量的電量，當(dāng)?shù)蛪贺?fù)荷量減少時變電站送出電量隨之減少，從而確保節(jié)省能源。智能變電站主要采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳的環(huán)保設(shè)備，按照全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化的基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護(hù)等，實現(xiàn)自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互助等功能。

智能電網(wǎng)是我國電網(wǎng)的發(fā)展方向，智能變電站作為智能電網(wǎng)建設(shè)的核心環(huán)節(jié)，對于它的研究具有十分重要的意義。文章以河北省國營蘆臺農(nóng)場水電工程公司（相當(dāng)于縣級供電公司）下轄的綜合變電站為背景進(jìn)行講述。該供電企業(yè)已經(jīng)有兩個智能綜合保護(hù)變電站。作者結(jié)合自己長期的實際工作經(jīng)驗，對智能變電站的內(nèi)涵進(jìn)行介紹，對智能變電站的結(jié)構(gòu)組成和技術(shù)特點進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 智能變電站的概念

《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》對智能變電站進(jìn)行了定義，智能變電站是采用先進(jìn)的智能設(shè)備，通過數(shù)字通訊技術(shù)的輔助，根據(jù)需要對電網(wǎng)進(jìn)行自動控制、智能調(diào)節(jié)以及在線分析決策等工作的具有高級功能的變電站。智能變電站的智能實際上是指變電站像人一樣可以進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，這一點是智能變電站和數(shù)字化變電站最大的區(qū)別。數(shù)字化變電站主要強調(diào)實現(xiàn)變電手段的數(shù)字化，但是，目前我國電網(wǎng)經(jīng)歷了一段時期的發(fā)展，已經(jīng)達(dá)到了一定的水平，簡單的數(shù)字化要求已經(jīng)不能滿足電網(wǎng)的進(jìn)一步提升，在建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的規(guī)劃和目標(biāo)下，智能變電站更加符合我國電網(wǎng)的發(fā)展前景，因此應(yīng)運而生。智能變電站是一種可以實時進(jìn)行信息采集、測量、控制、保護(hù)和檢測等，實現(xiàn)自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互助等功能的新型變電站管理模式。智能變電站比數(shù)字化變電站更加先進(jìn)和智能，更加能夠滿足智能電網(wǎng)的建設(shè)要求。

2 智能變電站的結(jié)構(gòu)

要想弄清智能變電站的技術(shù)特點，首先需要了解智能變電站的構(gòu)成和結(jié)構(gòu)。當(dāng)前我國的智能變電站主要由三個大的部分構(gòu)成，即過程層（設(shè)備層）、間隔層和站控層。這三個部分各有分工又協(xié)同作業(yè)。過程層（設(shè)備層）包含高壓設(shè)計本體和智能組件兩個部分，主要承擔(dān)變電站電能的分配、交換和傳輸?shù)墓ぷ?，同時還包括測量、控制、保護(hù)、計量和檢測等工作。間隔層一般指繼電保護(hù)裝置、測控裝置和故障錄播裝置等二次裝備，間隔層能夠使用一個間隔的數(shù)據(jù)并且有效作用于該間隔一次設(shè)備。站控層包含自動化系統(tǒng)、站域控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和對時系統(tǒng)等，它主要對電網(wǎng)或設(shè)備進(jìn)行測量和控制，對變電站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、電量采集、保護(hù)信息管理等。一個完整的、先進(jìn)的智能變電站是由以上三個部分緊密結(jié)合構(gòu)成的，三個組成部分中的任何一部分沒能有效運轉(zhuǎn)，都將導(dǎo)致變電站無法正常工作，更談不上智能化運作了。

3 智能變電站的技術(shù)特點

智能變電站采用最新的計算機技術(shù)和信息技術(shù)，實現(xiàn)了先進(jìn)設(shè)備集成、信息高度共享和智能化控制的高級功能，對于我國電網(wǎng)的智能化發(fā)展具有重要意義。智能變電站是電網(wǎng)發(fā)展需求和先進(jìn)技術(shù)的共同產(chǎn)物，它主要具有以下幾個顯著的技術(shù)特點。

3.1 分級控制技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用

智能變電站在符合電力安全通用標(biāo)準(zhǔn)的前提下采用分布式控制技術(shù)，它將管理和控制功能細(xì)化分布到智能變電站系統(tǒng)的三個層次上，智能變電站的過程層、間隔層和站控層都分別安裝了智能控制處理設(shè)備，使得這每個層次都具備分級調(diào)控功能，而且每個層次可以獨立進(jìn)行調(diào)控，從而有效地降低了中樞系統(tǒng)的運行負(fù)荷，有利于整個變電站運行效率的提高。同時，變電站運行過程中存在的各類風(fēng)險也因為分級調(diào)控技術(shù)的運用而得以降低，這一點為變電站的安全平穩(wěn)運行創(chuàng)造了條件，從而進(jìn)一步保障智能電網(wǎng)整體性能的提高。

3.2 控制終端在智能變電站中的應(yīng)用

智能變電站大量應(yīng)用計算機技術(shù)，控制終端的使用就是其中很重要的一方面。變電站由于控制終端的使用而具備了思考和控制的能力，根據(jù)電能在變電站中的實際運行狀況，控制終端可以在最短的時間內(nèi)做出有效地判斷和處理，控制終端反應(yīng)十分迅速，從而能夠減少突發(fā)事件導(dǎo)致的變電站故障和輸電過程中的事故等的發(fā)生，對于變電站安全性和穩(wěn)定性的提高具有重要作用。

3.3 光纖技術(shù)和設(shè)備集成在智能變電站中的應(yīng)用

在智能變電站中通過充分利用光纖技術(shù)來實現(xiàn)各個層次之間的內(nèi)部局域網(wǎng)管理功能。光纖技術(shù)使一次設(shè)備層、二次設(shè)備層與控制中心之間的數(shù)據(jù)和信息的傳輸更加順暢和穩(wěn)定，使變電站各個層次之間的數(shù)據(jù)和信息傳遞也更加安全和可靠。同時，計算機技術(shù)的快速發(fā)展讓設(shè)備集成得以實現(xiàn)，智能變電站中各類監(jiān)測、管理和控制設(shè)備的高度集成化不僅節(jié)約了設(shè)備占用空間，還縮短了工程時間，更降低了設(shè)備安裝成本。智能變電站集成了大量先進(jìn)、可靠、環(huán)保的設(shè)備，在保證變電站安全平穩(wěn)運行的同時提高了工作效率，帶來了更為可觀的經(jīng)濟效益。

3.4 實現(xiàn)了全局智能控制

智能變電站的最大特點就體現(xiàn)在智能化上面，它可以一定程度的自我調(diào)節(jié)，這就要求智能化變電站所選用的各類設(shè)備符合智能化的要求，在現(xiàn)階段實際應(yīng)用中，一些設(shè)備的選用和安裝已經(jīng)可以實現(xiàn)智能化的要求，符合變電站智能化發(fā)展方向。但同時，受限于技術(shù)發(fā)展和管理模式，智能變電站中還未能實現(xiàn)智能設(shè)備的規(guī)?；图苫嘈烹S著技術(shù)的進(jìn)步和研究人員的不斷探索，集成多種功能的智能設(shè)備將在智能變電站和智能電網(wǎng)中得到實現(xiàn)和廣泛應(yīng)用。

4 結(jié)束語

智能變電站符合智能化電網(wǎng)的發(fā)展要求，是變電站發(fā)展的必然趨勢，是我國電網(wǎng)實現(xiàn)節(jié)能減排的重要手段。

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