关于智能变电站的技术分析.doc

1、关于智能变电站的技术分析摘要：智能变电站的技术是采用较为先进的智能设备，并实现了智能化和共享化的发展模式，从而能建立了更为智能的发展模式和信息的搜集体系。通过对相应信息和设备的调整和发展实现了更为有效的设备运行和发展的模式。从而能建立一体化，以及标准化以及互动化的发展体系。通过智能化的变电站涵义的了解以及智能技术的发展，从而实现了相关的智能变电站的技术设计和发展。 关键词：智能变电站；技术特点；智能电网 中图分类号：TM63 文献标识码： A 文章编号： 在现代大型的输电网中，高电压等级的变电站中集成了大部分的传感器等一次电气设备及相关的测量、保护等二次电气设备。智能变电站是对智能电网发、输、

2、变、配、用及核心的调度环节进行衔接的关键部分，在智能电网中，智能变电站将起到变换和分配电能的核心作用，在智能变电站端进行潮流和电压的控制将是智能电网控制的重要手段，同时智能变电站也汇集了业务信息等信息流向，因此其是建设以特高压为骨干的智能电网的核心和枢纽。智能变电站技术的应用对智能电网的发展具有重要的意义，本文对智能变电站及其技术特点进行了分析。 1 智能变电站及其定义 智能变电站的规划和设计、施工建设应遵循“统一规划、统一标准、统一建设”的设计和建设原则，应按照 DL/T1092 三道防线的要求，满足DL/T755 三级安全稳定标准；满足 GB/T14285 继电保护选择性、速动性、灵敏性、

3、可靠性的要求；遵守电力二次系统安全防护总体方案 。通过建立的信息传递网络实现了高压设备运行状态的信息的收集和反馈，从而能在信息的发展和传递过程中实现对高压功能设备的保护，同时也能建立相关行业的运行标准。建立包含电网实时同步运行信息、保护信息、设备状态、电能质量等各类数据的标准化信息模型，由此保证相关数据的完整性和一致性。信息通讯网络采集的变电站数据不仅包含实时稳态、暂态、动态数据，还要有信息模型、设备在线监测、视频等数据。智能变电站是比数字化变电站更先进的应用，智能变电站的重要特征体现为“智能性” ，即设备智能化与高级智能应用的综合。 智能电网中的智能化变电站是采用先进的、可靠的、节能的、环保

4、的、集成的设备组合而成的，以高速网络通信的平台为信息传输的基础，自动地完成信息的采集功能、测量功能、控制功能、保护功能、计量功能和监测功能等基本功能，并可根据需要支持电网产时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能。 智能化变电站的特点是通过采用先进的电子式传感器、电子、信息、通信、控制、人工智能等技术，以智能化的一次设备和统一的信息平台为基础，实现变电站的实时全景监测、自动运行控制、设备状态的检修、运行状态的自适应、智能分析决策等功能，对智能电网进行安全状态评估、预警和控制，优化智能系统的运行，实现新能源的实时接入和退出，并与调度中心、电源及相关变电站能够协同互动提供支撑。

5、2 智能变电站技术特点 2.1 智能变电站的分层体系结构 智能变电站系统分为过程层、间隔层、站控层三个层次体系。过程层包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端，促进了变电站的电能分配、变换、传输及其测量、控制、保护、计量、状态监测等相关功能的实现。根据国网相关导则、规范的要求，保护应直接采样，对于单间隔的保护应直接跳闸，涉及多间隔的保护宜直接跳闸。智能组件是灵活配置的物理设备，可包含测量单元、控制单元、保护单元、计量单元、状态监测单元中的一个或几个。间隔层设备一般指继电保护装置、测控装置、故障录波等二次设备，由此实现了间隔数据的使用以及相关设备功能的实现。也就是建立了与远方输

6、入/输出、智能传感器和控制器等设备的通信体系。智能变电站的站控层包含自动化系统、站域控制系统、通信系统、对时系统等子系统，实现对变电站中的信息数据测量和控制，实现了数据的采集和监控、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。 2.2 智能一次设备 高压设备是电网的基本单元，高压设备智能化是智能电网的重要组成部分，也是区别传统电网的主要标志之一。利用传感器对关键设备的运行状况进行实时监控、进而实现电网设备可观测、可控制和自动化是智能设备的核心任务和目标。 高压开关设备智能化技术条件 、 油浸式电力变压器智能化技术条件对一次设备智能化做了相关规定。在满足相关标准要求的情况下，可

7、进行功能一体化设计，包括以下三个方面：智能一次设备将传感器或/和执行器与高压设备或其部件进行一体化设计，以达到特定的监测或/和控制目的；智能变电站中的一次设备将互感器与变压器、断路器等高压设备进行一体化设计，以减少变电站占地面积；智能变电站中的一次设备还能在智能组件中，将相关测量、控制、计量、监测、保护进行一体化融合设计，实现智能变电站中的一、二次设备的融合。 2.3 拓展功能 智能变电站应实现的高级应用功能包括：设备状态监测、基于多信息融合技术的综合故障诊断、防误功能扩展应用、智能告警及事故信息综合分析决策、智能操作票系统等。智能变电站设备首先应实现广泛的在线监测体系功能的构建，从而建立更为

8、稳定可行的设备运行的状态。智能变电站的发展中，可通过对电网运行状态进行有效的数据获取、各种智能电子装置的故障和动作信息及信号同路状态等的搜集和数据的获取建立了较为完善的信息监测体系。从而能建立具有全面发展和经济效益并行的监测管理体系。信息的融合技术实现了多角度的信息处理和综合的发展模式，从而建立起信息之间的内在联系和潜在规律，从而建立优化的信息发展模式。 3 智能化变电站的模式 3.1 智能变电站的架构 智能化变电站的系统层面将面向全站或数个一次电气设备的相关信息，通过智能化的组件获取并综合处理，协调完成智能化变电站中相关联智能设备的综合信息，以智能化变电站和智能电网的安全稳定运行要求为指导，

9、协调控制各个电气设备层以同时完成多种功能。电气设备层主要包括智能的一次设备、合并单元、智能终端等智能组件，其主要的功能是完成实时的运行电气量等相关参数的采集、设备相关运行状态的监测和控制以及使电气二次设备执行相关命令等。 3.2 智能化变电站的结构模式 3.2.1 基于站控层 IEC61850 模式 此模式与传统的变电站自动化系统类似，是采用 IEC61850 协议的过渡型数字化变电站。这种模式比较方便地解决了传统变电站中智能设备的互联及信息互操作问题，可以在不改变电气一次设备本体结构的前提下，实现一次设备的智能控制，实时性强且可靠性高，比现有的变电站数字化程度高。 3.2.2 基于传统互感器

10、及过程层信息交换模式 这种模式在前一种模式的基础上将在线监测功能集成于一次设备本体，这就增加了网络信息交换过程中的信息量，但同时也利用了过程层进行网络信息的交换。这种模式的特点是用通信光缆代替了原来的基于传统的铜芯的电缆，建立了过程层的采样数据和被不同装置共享的通信数据，简化了接线的模式，使过程层的网络智能化。 3.2.3 全信息交换的模式 这种模式是智能化开关设备的理想工作模式，这种工作模式最大的优点是采用先进的电子式互感器代替了原有的传统电磁互感器，由于电子式互感器的优势，这种工作模式必将在高压及超高压、特高压智能化变电站的发展中占据一席之地。 4 结论 智能化变电站建设是智能电网建设的重要组成部分，随着国家电网公司相关智能化变电站试点工程的建设实施，智能变电站相关的技术将逐步成熟，大规模智能变电站的建设已为期不远。加强智能变电站技术的研究，对建设坚强的智能电网有重要的意义。 参考文献： 1陈宏.智能变电站培训教材M.北京:中国电力出版社,2010. 2王明俊. 智能电网热点问题探讨J. 电网技术, 2009,(18) . 3徐俊杰,许先锋,杜红卫,赵京虎. 电网智能操作票管理系统J. 电力自动化设备, 2009,(11) . 4王修庞,罗虎,李朝阳. 变电站集控运行管理模式探索J. 继电器, 2008,(08) .