数字化变电站应用及智能变电站发展趋势研究

数字化变电站应用及智能变电站发展趋势研究

吕瑞贾普森

（内蒙古电力（集团）有限责任公司巴彦淖尔电业局内蒙古巴彦淖尔015000）

摘要：随着社会的进步和国民经济的发展，人们在日常生产和生活活动当中对电能的需求越来越高，给电力行业的发展带来了前所未有的机遇和挑战。而计算机技术、通信技术等现代高新科技的发展给电力系统的改革和创新营造出了良好的环境，数字化变电站以及智能变电站应运而生，呈现出了更为优质的使用性能，值得广大从业人员进一步研究和推广。

关键词：数字化变电站；智能变电站；发展趋势

1、数字化变电站应用

1.1数字化变电站的结构体系

1.1.1过程层

过程层属于一次设备跟二次设备之间的结合面，也可以称之为智能一次设备当中的采集控制基本单元。该部分最为主要的功能包括：①对各个电气量形成实时形式的检测，主要是对电压以及电流相应的数值信号进行采集和测量，同时还能够实现对高次谐波分量以及功角的检测，对运行设备相应的状态参数进行采集和统计等。②在对变电站当中的设备状态进行检查和维修的过程当中，要针对变压器、母线以及断路器的实际运行环境做出实时状态参数的监测与统计，所监测的项目主要有密度、温度、压力、机械性以及绝缘状况等各种工作状态相关的数据，以上所述的各种功能都是由过程层的设备实现。

1.1.2间隔层

间隔层主要功能包括：①完成对本间隔的过程层当中的实时信息进行汇总。②针对一次设备进行保护以及控制。③对本间隔当中隔离开关以及断路器进行操作与闭锁。④同期合闸以及并网等相关控制功能的完成。⑤对数据采集、统计以及计算的过程进行控制，继而对控制命令相应的优先级进行协调以及确定。⑥具有承上启下性质的通信功能，能够在同一时间完成跟过程层以及站控层之间的网络通信。

1.1.3站控层

1.2数字化变电站程序化操作

将数字化变电站作为基础的程序化应用技术，其实就是基于IEC协议而建设起的一种具有数字化以及程序化特征的操作平台。由于数字式的变电站在我国电网当中的数量逐渐增加，一些传统运行操作方式逐渐被数字化的变电站操作代替。比如倒闸操作，能够由所设置的程序自动完成对操作票进行选择、执行以及校验的工作，在操作的全过程当中不需要人为进行监督和干预，防止因为一些人为因素而影响操作结果。利用这样的方式，实现了对操作效率和有效性的有效提升，同时降低了工作人员所需承受的劳动强度，继而真正实现了变电站的一种无人化管理模式，给电网运行管理形成了一个更为新颖的发展方向，逐渐成为了我国对智能化电网以及配网进行建设的基础。

将数字化变电站作为基础的程序化操作能够实现在站端以及调度主站进行控制这两种方式，对传统人工操作的方式形成了全新的改革，而在操作实践过程当中，程序化的操作也可以分成单一间隔之内的简单操作，以及跨间隔形式的复杂操作这两种操作模式。

在实施单一间隔之内的简单操作过程当中，操作命令相关的输入和输出信息只会跟本间隔内部的保护测控装置相关联，其操作程序并不需要利用站控层设备进行发送，间隔之内程序化操作的命令主要是由间隔程序化的操作服务器所发出，在完成具体的操作之后，将已经执行之后的操作票存放于服务器当中。

而在实施跨间隔形式的复杂操作的过程当中，对操作命令的形成以及发出需要结合输入和输出信息依据多间隔保护测控装置具体进行供给，它的数据量通常比较庞大，并不能直接利用间隔层的操作服务器直接完成。在这样的情况之下，程序化操作非常可能需要在人工的干预之下实施预演，之后在具体进行操作过程。

2、智能变电站的发展趋势

智能电网属于将特高压电网作为骨干网架，将各个电压等级的电网协调发展作为电网的基础，把各种先进的现代化技术（信息技术、通讯技术、控制技术以及计算机技术等）跟物理电网之间形成高度的集成而构成的一种新型电网。对其设置的主要目的在于满足广大用户对于电力需求、资源优化配置、保证电力供应安全性、经济性、可靠性、确保电能质量、满足环保方面的需求以及适应市场发展趋势等各种目的，形成一种针对用户而提供的高可靠性、安全性、清洁性、经济性以及互动性电力供应以及增值服务。在2010年年初，国家电网正式发布了对智能电网构建的标准和框架，逐渐开始启动智能电网相关的各项工作。

2.1利用智能电网新技术的重要性

电网属于现代社会发展最为重要的基础设施，属于基础性公共事业的重要组成部分，也是对现代化进行建设的保障，与国家能源安全以及民生等各个方面息息相关。对智能电网的建设，能够充分的发挥出电网整体在资源的优化配置以及助推国民经济发展当中的重要作用，对于我国社会经济的全面协调以及发展有着非常重要的意义。

2.2满足社会高速发展所呈现的需求

随着国民经济的高速发展，人们在日常生产以及生活活动当中对电能的需求量越来越高，各地区电网在负荷水平方面急剧上升，非常可能导致用户获得电能质量降低的问题。只有对智能电网和变电站加以充分的利用，才能更好的满足现代社会经济高速发展所呈现的用电需求。

2.3对能源布局以及结构的优化

我国目前在能源和资源分布方面，跟生产力的布局之间呈现出严重不符的情况，将煤炭作为主体的消费格局还会存在非常长的一段时期。对智能电网的建设，能够有效推动大型能源基地具有集约化特征的开发以及低损耗输送，促进风能发电以及光伏发电等多种可再生能源、低碳化能源应用的发展。

2.4为资源节约型和环境友好型社会的构建服务

对可再生能源以及新型电能应用模式发展方向的促进，能够有效提升各种清洁型电能在用户端能源消费当中的比例，实现了对一次性能源消耗量的减少，降低二氧化硫以及粉尘等多种污染物的排放。

2.5供电安全性、可靠性以及服务水平的提升

若想给国民生活水平的提升以及各种高新技术产业的发展形成良好的助力，要求电网依据技术进步以及管理效果提高的需求，更好的促进供电可靠性、安全性以及电能供给服务质量的提升，为社会经济的发展形成强大的助力。

2.6优质社会经济效益的实现

对变电站以及电网的机组运行方式进行不断的优化，实现对能源利用效率的提升，对供电业务所应用的模式做出创新，供给出更为完善化、优质化的增值服务。

结束语

总而言之，对数字化智能变电站的研究和推广对于我国电力事业的发展具有十分重要的作用，能够推动可持续发展战略的进一步优化。相关从业人员应该积极探索，对国外的一些先进发展经验以及应用技术加以借鉴，继而与我国电力事业发展的整体情况相结合，创建出一套更加符合我国国情的智能变电站发展体系，为国家经济建设注入源源不断的动力。

参考文献

[1]李斌.智能变电站技术及其应用研究[D].华北电力大学（北京），2011.

[2]林海锋.智能变电站的线路保护测控装置的应用设计[D].山东大学，2013.

[3]杨磊.智能化变电站建设与智能辅助设施应用技术分析[D].山东大学，2012.