1、探讨智能变电站技术特点摘要: 保证电网安全稳定运行不是单靠提高变电站的智能化就可以实现的，它是一个系统工程，取决于诸多因素，变电站的安全稳定运行是与变电站接入方案是否可靠、系统网架是否合理、运行方式是否合适分不开的。在智能电网建设过程中，必须明确“智能化”是确保电网安全、可靠、经济运行的手段，而不是目的；智能化不能牺牲电网原有的安全性、可靠性和经济性。本文就智能变电站的定义、结构、一次设备等方面对变电站的技术特点进行了阐述。 关键词：智能电网变电站技术 中图分类号：TM4 文献标识码： A 一、智能变电站定义智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络
2、化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。它基于 IEC61850 标准，体现了集成一体化、信息标准化、协同互动化的特征。二、智能变电站构成智能变电站系统分为 3 层：过程层、间隔层、站控层。过程层指智能化电气设备的智能化部分，其主要功能分 3 类：电力运行实时的电气量检测、运行设备的状态参数检测和操作控制执行与驱动。间隔层的主要功能是汇总本间隔过程层实时数据信息；实施对一次设备保护控制功能；实施本间隔操作闭锁功能；实施操作同期及其他控制功能；对数据采集、统计运算
3、及控制命令的发出具有优先级别的控制；承上启下的通信功能，即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。必要时，上下网络接口具备双口全双工作方式，以提高信息通道的冗余度，保证网络通信的可靠性。而站控层主要任务是通过 2 级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数据库；按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心；接收调度域控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行；具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能；具有站内当地监控、人机联系功能；具有对间隔层、过程层设备的在线维护、在线组态、在线修改参数的功能；具有变电站故障自动分析和操作培训功能。 三、 智能变电站管理模式 1、 “
4、集中监控、运检一体”管理模式 常规站处理缺陷是由运行人员发现缺陷后通知检修班检修班安排检修计划检修班按计划来站处理，在缺陷处理前这一段时间，增加了设备非健康运行的不安全因素。若是将一般缺陷处理交由具有一定专业技能资格的运行人员进行处理，势必减少设备非健康运行的时间，提高设备的消缺率，也减少了检修人员的工作量或检修人数，体现了运检一体管理模式的优势。在此基础上，监控中心负责接收调度令，对操作队发出“转发令”来控制操作任务的执行：操作任务涉及一次设备的，由监控中心遥控操作；操作任务涉及二次设备和机构电源空开的操作，由监控中心转发令至操作队，操作人员至现场操作。而变电站日常的巡视、维护、对现场工作安
5、全状况的控制，及部分消缺工作则由“运检队”全部完成。现代电网向智能电网转变的时期，这种由“监控中心与操作队”发展而来的， “集中监控、运检一体”管理模式将具有很强的适用性。2、 “调控一体、大变电工区”管理模式 “调控一体”就是将调度与监控中心合并，由调度员直接对变电站进行遥控操作。由于这种方式是将“调度发令”和“遥控操作”两项任务进行整合，从而具有最快的反应速度，但同时调度员的职责将大大增加。 “大变电工区”是指，一定区域内电网的调度、监视、控制都归调度员管理，而电网设备的巡视、维护、操作、检修都由维护人员管理。这里的维护人员是将操作队、检修、保护、线路、通信、自动化等班组的再融合，成立大变
6、电工区。这种模式符合智能电网的要求，特别适用于需要快速反应的情况，不仅将调度运行和变电运行专业相融合，对调度员提出了更高的要求，而且所有专业维护人员直接受调度员的指挥，提高了反应速度。 四、智能变电站的技术特点 1、变电站一次设备智能化 变电站设备主要包括变压器、断路器、互感器、母线等一次设备和变电站自动化系统、辅助系统、智能组件等二次设备。一次设备智能化是智能变电站的重要标志之一。采用标准的信息借口，实现融状态监测、测控保护、信息通信等技术于一体的智能化一次设备，可满足整个智能电网电力流、信息流、业务流一体化的需求。智能化一次设备通过先进的状态监测手段和可靠的自评价体系，可以科学地判断一次设
7、备的运行状态，识别故障的早期征兆，并根据分析诊断结果为设备运维管理部门合理安排检修和调度部门调整运行方式提供辅助决策依据，在发生故障时能对设备进行故障分析，对故障的部位、严重程度进行评估。大规模间隙发电和分布式发电接入，要求电网具有很高的灵活性，而一次设备智能化是满足这种要求的重要基础。 2、智能设备与顺序控制 实现智能化的高压设备操作宜采用顺序控制，满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求；可接收执行监控中心、调度中心和当地后台系统发出的控制指令，经安全校核正确后自动完成符合相关运行方式变化要求的设备控制，即应能自动生成不同的主接线和不同的运行方式下的典型操作票；自动投退保护软压板；当设备
8、出现紧急缺陷时，具备急停功能。 3、智能变电站应实现的高级功能 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。 3.1 设备状态监测 智能变电站设备实现广泛的在线监测，是设备状态检修更加科学可行。在智能变电站中，可以有效的获取电网运行状态数据，各种智能电子装置的故障和动作信息及信号同路状态；智能变电站中二次设备状态特征量的采集上减少了盲区。但就目前的在线监测水平来看，尚不具备实现囊括所有设备在内的全面在线监测的可能性，对变电站内主要一次设备采取有针对性的在线监测技术可取的较好的投资效益。
9、状态监测与诊断系统是一套变电站设备综合故障诊断系统，依据获得的被监测设备状态信息，采用基于多信息融合技术的综合故障诊断模型，综合被监视设备的结构特性和参数、运行历史状态记录以及环境因素，对被监测设备工作状态和剩余寿命作出评估。 3.2 防误功能扩展应用 a.相对于常规变电站的防误闭锁，智能变电站增加了监控中心层面的防误闭锁逻辑。 b.顺序控制操作方式，所谓顺序控制是指通过监控中心的计算机监控系统下达操作任务，由计算机系统独立的按顺序分步骤的实现操作任务。 3.3 智能告警及事故信息综合分析决策 智能变电站监控系统上安装有智能告警及事故信息综合分析决策系统，对信号进行分类显示处理，提取故障报警信
10、息，辅助故障判断及处理。根据变电站逻辑和推理模型，实现对告警信息的分类和推理，自动报告变电站异常并提出故障处理指导意见，为主站提供智能告警，也为主站分析决策提供事件信息。 3.4 智能操作票系统 智能操作票系统应当包含顺序控制软件和五防联闭锁软件的功能。智能操作票系统可以充分利用平台提供的各项功能以及服务，共享实时SCADA 模型及图形，保护模型，并实现实时态和模拟态数据可靠隔离，保证了整个过程的安全、实时、可靠。系统基于网络拓扑的接线模型识别，开票规则的用户自定制，操作票的智能推理，业务表单的自由定制，多种开票方式的灵活切换，操作票生命周期的全过程管理，采用彻底的图票一体化技术，即图中开票、
11、票中执行，提高了操作票整个运转生命周期的可视化以及直观性；严格的基于系统拓扑五防的校验机制以及完善的权限管理机制。保证整个过程的安全、实时、可靠。 五结语 在全球能源问题日益紧张的今天，智能电网的出现无疑将是一场引人瞩目和影响巨大的变革。随着新型电力电子器件、电路拓扑、网络通信及控制技术的不断涌现，我们有理由相信，现代新技术、新设备将更好地为智能电网的建设服务。 参考文献： 【1】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) 【2】张金江,郭创新,曹一家,孙旻,辛建波,钱维忠,杨健. 变电站设备状态监测系统及其 IEC 模型协调J. 电力系统自动化. 2009(20) 【3】陆居周. 智能变电站技术特点的研究J. 广东科技. 2011(02) 【4】 范金华,万炳才. 华东电网智能变电站的试点研究分析J. 华东电力. 2010(07)
