智能變電站技術(shù)特點(diǎn)分析與應(yīng)用

賀君杰

摘 要：智能變電站技術(shù)是一種創(chuàng)新的電能輸變技術(shù)，它將網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)融合在一起，搭建了一種新型的管理平臺(tái)。本文從這一技術(shù)出發(fā)，首先介紹了智能變電站的結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)，然后詳細(xì)闡述了智能變電站技術(shù)的應(yīng)用，以及關(guān)于應(yīng)用的思考。

關(guān)鍵詞：智能變電站 技術(shù) 特點(diǎn) 應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）05（c）-0119-01

智能變電站技術(shù)遵循效率高、能耗低的原則，融入了計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電傳輸技術(shù)、數(shù)字化通信技術(shù)。智能變電站技術(shù)的推廣與應(yīng)用，大大減少了日常維修管理工作的工作量，提高了變電站的工作效率，從而促進(jìn)變電站電力資源的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

1 智能變電站的結(jié)構(gòu)

從物理層面上講，智能變電站分為三部分：站控層、設(shè)備層、間隔層。智能變電站以電流和電壓技術(shù)以基礎(chǔ)，采用電子式互感器，組網(wǎng)框架是地理信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)架空系統(tǒng)。這三個(gè)部分分別有自己的作用：站控層的作用是采集信息，設(shè)備層的作用是電能輸入，間隔層的作用是設(shè)備連接。

（1）站控層。

站控層是變電站的控制中心，主要由主機(jī)、路由器、人際交互設(shè)備構(gòu)成。站控層的主要作用在于對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)發(fā)出警報(bào)。一旦變電站在運(yùn)行期間出現(xiàn)了技術(shù)問(wèn)題，那么計(jì)算機(jī)就能夠?qū)﹄娔艿漠惓＿M(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析提出處理措施。最終，將處理結(jié)果反饋給控制中心，為變電站應(yīng)對(duì)問(wèn)題做好基礎(chǔ)。

（2）設(shè)備層。

設(shè)備層的主要組成部分是控制柜和電能的接收設(shè)備、輸入設(shè)備，它的工作核心是電流互感器（TA）、電壓互感器（TV）、復(fù)合型傳感器。電流互感器的使用，能夠完成電壓的測(cè)量和數(shù)字化輸出。復(fù)合型傳感器是一種智能化的檢測(cè)和監(jiān)控設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。除此之外，設(shè)備層還有變壓器等設(shè)備，通過(guò)電流的中轉(zhuǎn)完成輸電和配電功能。

（3）間隔層。

間隔層是處于站控層和設(shè)備層的中間架構(gòu)，由測(cè)控設(shè)備、繼電器、母線保護(hù)單元三個(gè)部分組成。間隔層的主要作用是將站控層和設(shè)備層連接在一起，并對(duì)重要的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)。在變電站轉(zhuǎn)換電能的過(guò)程中，電能通過(guò)間隔層的時(shí)候，測(cè)控單元會(huì)把信息記錄下來(lái)并傳輸至站控層。在間隔層中，繼電保護(hù)操作也能實(shí)現(xiàn)，從而進(jìn)行故障檢測(cè)和閉鎖等工作。

2 智能變電站的技術(shù)特點(diǎn)

智能變電技術(shù)將信息處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)融合在一起，表現(xiàn)出的特點(diǎn)在于信息的高度共享、設(shè)備控制的集成化和智能化。

（1）分級(jí)控制。

在站控層、設(shè)備層、間隔層采用分級(jí)控制模式，一方面能夠減小中央處理設(shè)備的負(fù)荷壓力，另一方面能夠提高設(shè)備的使用效率，從而降低風(fēng)險(xiǎn)隱患。

（2）智能控制。

智能變電站的控制設(shè)備滿足智能化要求，在控制設(shè)備上使用了光電技術(shù)，完成了控制柜、電流閉鎖裝置、電流互感器的智能化，實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化的目標(biāo)。

（3）控制端的引入。

計(jì)算機(jī)的引入，為智能變電站提供了智能化的大腦。計(jì)算機(jī)終端能夠以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的電力運(yùn)行情況為依據(jù)，完成信息的判斷與處理。從而減小變電站的突發(fā)故障，提高供電的安全性和可靠性。

（4）光纖技術(shù)和集成電力裝置。

智能變電站進(jìn)行控制層之間的局域網(wǎng)管理，就是使用了光纖技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了控制中心與設(shè)備層之間的信息傳遞，從而使各個(gè)層級(jí)之間的數(shù)據(jù)傳輸變得穩(wěn)定可靠。另外，光纖技術(shù)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)的配合，使電力監(jiān)測(cè)工作和管理工作集成化，節(jié)約了設(shè)備空間，降低了安裝成本，保證在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)完成工作。

3 智能變電站的技術(shù)應(yīng)用

3.1 變電設(shè)備的智能化

智能變電站技術(shù)，是以高壓配電設(shè)備的智能化為基礎(chǔ)，來(lái)建設(shè)智能電網(wǎng)。設(shè)備智能化的目標(biāo)是實(shí)時(shí)監(jiān)控電力的運(yùn)行情況，對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行全面的控制，并對(duì)故障進(jìn)行自動(dòng)化的處理。

3.2 實(shí)現(xiàn)高級(jí)變電功能

（1）整體監(jiān)測(cè)。

智能變電站以計(jì)算機(jī)終端為基礎(chǔ)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)。第一，獲取電力設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和變電裝置的運(yùn)行信號(hào)；第二，對(duì)變電站的輸入輸出狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如此，能夠減少無(wú)效數(shù)據(jù)的采集，提高變電站的監(jiān)控效率。當(dāng)然，由于技術(shù)水平所限，在變電站內(nèi)實(shí)現(xiàn)整體監(jiān)測(cè)還有難度。所以，變電站應(yīng)該以自身的實(shí)際情況為依據(jù)，開(kāi)展檢測(cè)工作時(shí)選擇關(guān)鍵的設(shè)備。

（2）故障控制。

第一，先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，使智能變電站能夠獲得大量的信息。第二，數(shù)據(jù)處理技術(shù)，為智能變電站提供了強(qiáng)大的信息處理技術(shù)。第三，在線處理技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)模型技術(shù)的應(yīng)用，是智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷工作的技術(shù)支持。在這些技術(shù)的應(yīng)用下，技術(shù)人員只要在數(shù)據(jù)庫(kù)中輸入設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)的參數(shù)和特性，就能夠自動(dòng)完成設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)控和評(píng)價(jià)。

（3）智能報(bào)警。

變電站的智能報(bào)警功能基礎(chǔ)是智能分析和決策系統(tǒng)。一方面，該系統(tǒng)能夠在短時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)的分析，并作出決策。在故障的查找上，能夠降低誤報(bào)率，提高報(bào)警的準(zhǔn)確度。另一方面，該系統(tǒng)能夠根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)度對(duì)故障的級(jí)別作出判斷。為了使技術(shù)人員能夠重視故障信息，可以設(shè)定間隔報(bào)警機(jī)制，從而對(duì)故障進(jìn)行定時(shí)報(bào)警。

4 對(duì)智能變電站技術(shù)的應(yīng)用思考

智能變電站進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代的標(biāo)志就是電子互感器的應(yīng)用，數(shù)字化保護(hù)的技術(shù)關(guān)鍵在于通信同步技術(shù)。數(shù)字化保護(hù)的通信失步問(wèn)題，主要是丟失了時(shí)鐘同步源或者合并單元的失步引起的。另外，合并單元的間隔抖動(dòng)也會(huì)使差動(dòng)保護(hù)做出錯(cuò)誤反應(yīng)。智能變電站中有許多常規(guī)的互感器，它們和電子互感器是同時(shí)應(yīng)用的，所以差動(dòng)保護(hù)需要合并單元對(duì)信息進(jìn)行收集和分發(fā)。

5 結(jié)語(yǔ)

作為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，智能化的變電站建設(shè)工作也被提上日程。隨著智能變電站技術(shù)的慢慢成熟，大規(guī)模的智能化變電站的建設(shè)即將成為我國(guó)重要的事件之一。所以，對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行更加深刻的研究，有利于智能化電網(wǎng)的全面建設(shè)。

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