智能變電站技術(shù)特點及應(yīng)用

嚴(yán)志偉

【摘 ?要】在智能電網(wǎng)中，智能變電站是非常重要的一個組分，從技術(shù)角度上分析，智能變電站也代表了智能電網(wǎng)未來某一段時期內(nèi)的發(fā)展方向，同時它也是智能電網(wǎng)技術(shù)體系中非常重要的一個分支。基于此，我們可預(yù)料，未來20年內(nèi)，變電站技術(shù)還將繼續(xù)維持其以智能變電站為基礎(chǔ)的主導(dǎo)方向，這同時也是變電站設(shè)計、建設(shè)的重要方向。本文從智能變電站技術(shù)的含義入手，針對該項技術(shù)自身表現(xiàn)出來的特點進(jìn)行了詳細(xì)分析，最后以某電網(wǎng)為例，探討了該技術(shù)在該電網(wǎng)中的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】智能變電站;技術(shù);應(yīng)用

智能變電站是在數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它充分考慮了智能電網(wǎng)的應(yīng)用、發(fā)展需求，并從變電站自身特點出發(fā)，不斷革新其現(xiàn)行的自動化技術(shù)，以滿足社會對變電站提出的智能化要求，基于此，智能變電站是確保智能電網(wǎng)實現(xiàn)安全運行與有效控制的基礎(chǔ)，同時也是實現(xiàn)電網(wǎng)發(fā)電、配電、送電和用電等需求的重要保證。

一、智能變電站技術(shù)內(nèi)涵

從技術(shù)角度上分析，智能變電站的前身實質(zhì)上是數(shù)字化變電站，它的發(fā)展離不開后者所具有的技術(shù)體系的有效支撐，變電站體系實現(xiàn)了智能化后，可表現(xiàn)出信息化、互動化等發(fā)展特點。其中，信息化是采用數(shù)字化的方式來明確表述電網(wǎng)對象、結(jié)構(gòu)及變電站的狀態(tài)等詳細(xì)數(shù)據(jù)，自動化是借助先進(jìn)的信息采集、運輸技術(shù)，使智能化電網(wǎng)能自動控制和運行，真正做到智能化管理，而互動則表現(xiàn)為信息之間的交換與傳達(dá)，促進(jìn)電力系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)共同發(fā)展[1]。

智能變電站中引進(jìn)了很多集成、先進(jìn)的智能設(shè)備，這就為其實現(xiàn)信息數(shù)字化和共享等要求提供了可靠保證，同時，智能變電站的設(shè)備還擁有采集、監(jiān)控信息等功能，基于此，電網(wǎng)還可逐步實現(xiàn)自動化管理、監(jiān)控等高級功能，從而推動變電站更安全、穩(wěn)定的向前發(fā)展。發(fā)揮智能化的功能及優(yōu)勢，這是智能變電站的最終目標(biāo)，而要首先這一目標(biāo)，就必須引進(jìn)智能化設(shè)備，搭建可實現(xiàn)信息共享和互助通信的網(wǎng)絡(luò)平臺，這與智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展方向基本一致。從這點我們可以看出，未來的智能變電站在其發(fā)展中，需要更廣泛的應(yīng)用數(shù)字化變電站技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)其他高級功能，推動智能電網(wǎng)快步向前發(fā)展。

二、智能變電站的技術(shù)特點分析

智能變電站的運行無法脫離計算機技術(shù)與信息技術(shù)，它的運行不僅能夠為設(shè)備集成與信息采集等工作創(chuàng)建了良好的條件，同時還能夠充分的發(fā)揮智能化功能，不斷的帶動我國智能電網(wǎng)的發(fā)展。為此，智能變電站擁有以下幾個方面的技術(shù)特點，即：

（一）智能變電站中可以應(yīng)用分級控制技術(shù)

在智能變電站運行期間，它在滿足電力安全通用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基礎(chǔ)之上，采取了分布式的控制技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用能夠細(xì)化管理和控制方面的功能，同時還能夠在智能變電站系統(tǒng)中的三個重要層面上分布。這三個層面分別為智能變電站的過程層、間隔層以及站控層，將只能控制設(shè)備安裝在這三個層面上，確保這三個層面能夠得到有效的控制，并且在沒給層次方面都能夠展開獨立的調(diào)整操作，這樣便能夠在降低中樞系統(tǒng)運行負(fù)荷方面發(fā)揮重要的作用，在提升變電站有效運行方面有著積極的意義。另外，由于變電站采取了分級控制與管理的方式，使得變電站在運行期間存在的各類風(fēng)險系數(shù)不斷下降，這為變電站的安全運行奠定了良好的基礎(chǔ)，同時在保證整個電網(wǎng)的更好運行做出了極大的貢獻(xiàn)。

（二）在智能變電站中應(yīng)用控制終端

智能變電站的運行需要計算機技術(shù)的支撐，控制終端也屬于計算機技術(shù)的一種。智能變電站中應(yīng)用控制終端，一般需要在使用設(shè)備的過程中便需要工作人員進(jìn)行一定的思考，并且要通過有效的控制來保證變電站平穩(wěn)運行[2]，同時，還需要確保在最短的時間內(nèi)變電站能夠做出正確的反應(yīng)，同時能夠及時的處理。實際上，控制終端的反應(yīng)速度較快，這便能夠有效的降低突發(fā)事件發(fā)生的概率，更能夠預(yù)防變電站的故障出現(xiàn)等，在變電站安全性與穩(wěn)定性提升方面有著極為重要的作用。

（三）智能變電站中應(yīng)用光纖技術(shù)與設(shè)備集成

智能變電站在實際運行中可以通過光纖技術(shù)的融入，實現(xiàn)對各個系統(tǒng)層次之間內(nèi)部局域網(wǎng)的管理，同時該技術(shù)的應(yīng)用還能夠確保各個層次間的設(shè)備平穩(wěn)運行，斌企鵝有效的提升智能變電站信息傳遞的精確性與可靠性[3]。這與歐陽群峰在《淺析智能變電站技術(shù)特點及運行維護(hù)中存在的問題》一文中的觀點極為相似。另外，伴隨計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，在電網(wǎng)運行中實現(xiàn)了設(shè)備集成的目標(biāo)，同時智能變電站也在管理與控制方面實現(xiàn)了高度的集成化管理。這樣一來，不僅可以縮減設(shè)備的空間占地面積，還能夠有效縮減工程施工的時間，減少設(shè)備安裝的而成本。

（四）智能變電站實現(xiàn)了全局智能化的控制目標(biāo)

智能變電站的最大特點在于智能化的體現(xiàn)，智能變電站能夠完成自我調(diào)節(jié)工作，這要求智能變電站所選用的使用安裝設(shè)備要符合智能化方面的要求。如今，電網(wǎng)設(shè)備的安裝基本上實現(xiàn)了智能化安裝方面的要求，這在變電站發(fā)展中與智能化的發(fā)展方向相一致。但是由于受到技術(shù)發(fā)展與管理模式的限制，使得智能變電站很難實現(xiàn)設(shè)備的規(guī)?；c集成化管理[4]。這與陸居周在《智能變電站技術(shù)特點的研究》一文中的觀點極為相似。但是，在現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與研究人員的不斷探索，智能變電站與智能電網(wǎng)中已經(jīng)廣泛的應(yīng)用了智能設(shè)備，這為電網(wǎng)企業(yè)更好的發(fā)展創(chuàng)建了良好的環(huán)境。

三、智能變電站技術(shù)在上海電網(wǎng)的應(yīng)用實踐

“十五”規(guī)劃后期，上海市電力公司制定并落實了關(guān)于數(shù)字化變電站及其發(fā)展前景的具體規(guī)劃，該公司對現(xiàn)行的數(shù)字化變電站理論體系、二次智能裝置及針對進(jìn)一步健全數(shù)字化變電站的發(fā)展方案等進(jìn)行了深入研究，這使得智能變電站在上海電網(wǎng)中得到了更為廣泛的應(yīng)用與普及。在“十一五”這一規(guī)劃階段，上海市電力公司還先后開展了與 “全光纖電流互感器技術(shù)”、“IEC61850標(biāo)準(zhǔn)”等有關(guān)的研究工作，并深入探討和分析了電力工程中智能變電站技術(shù)的應(yīng)用狀況及其核心技術(shù)問題[3]。自2005年起，上海電網(wǎng)便開始實現(xiàn)了應(yīng)用智能變電站技術(shù)的應(yīng)用，基于對未來技術(shù)應(yīng)用發(fā)展方向的考慮，在改造500KV南橋變電站監(jiān)控系統(tǒng)的實際工程中，該公司率先運用了與IEC61850標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，同時也實現(xiàn)了服務(wù)于廣大通用對象的變電站事件（GOOSE）機制的有效應(yīng)用，提高了變電站自動化的實時性與快速性。在220KV拜耳變電站建設(shè)（建于2007年）中，間隔層等階層的設(shè)備、自動化以及繼電保護(hù)裝置等，都在IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行建模實現(xiàn)通信，這一二次系統(tǒng)的建立時間在國內(nèi)都比較早。110KV封周變電站（2011年開始運行）是上海市內(nèi)的首家數(shù)字化變電站，該站的設(shè)備呈現(xiàn)出三層兩網(wǎng)的構(gòu)造體系，并適應(yīng)了IEC61850標(biāo)準(zhǔn)下的通信、建模要求。封周變電站還針對數(shù)字化開關(guān)電氣設(shè)備構(gòu)建了其有效的應(yīng)用模型，因此它也成為國內(nèi)數(shù)字化變電站發(fā)展中的典型代表。

四、結(jié)論

信息化時代中，智能變電站技術(shù)的應(yīng)用于普及是適應(yīng)集中電力供應(yīng)需求的重要保障。國內(nèi)智能變電站技術(shù)還應(yīng)進(jìn)一步更新和推廣，以推動我國電網(wǎng)高效、安全有序的運行。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸居周.智能變電站技術(shù)特點的研究[J].廣東科技，2011（2）.

[2]鐘連宏，梁異先.智能變電站技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社，2010.

[3]胡學(xué)浩.智能電網(wǎng)―未來電網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢[J].電網(wǎng)技術(shù)，2009（14

（作者單位：國網(wǎng)山西省電力公司檢修公司）