浅谈智能变电站功能架构及设计原则

浅谈智能变电站功能架构及设计原则

陈琼

（国网三门峡供电公司河南三门峡472000）

摘要：电能是我国重要的资源，随着社会的不断发展，人们对电能的需求量越来越大，这对电力企业提出了更高的要求，相关工作人员应该做好智能变电站功能架构的设计与优化工作，保证电网分布的合理性以及运行的稳定性。为了满足用户的需求，电力企业应建立现代化的职能电网，本文对智能变电站的概念与特征进行了介绍，对智能变电站功能架构及关键技术设计原则进行了探讨，以供参考。

关键词：智能变电站；功能架构；设计原则

1、引言

技术人员分析了在国内外数字化变电站的研究、发展和其被运用的现状，把革新数字化变电站的技术作为前提条件，以数字化变电站几个主要技术为基础，提出了智能变电站应该拥有的“智能”特性并建立了智能变电站的功能架构，从多个不同的角度展现了智能变电站的数字化、信息化、互动化和自动化。智能变电站是智能电网的核心内容之一，和传统的变电站不同的是，智能变电站在技术安全性、先进性、成本低、占地少、环境友好、少维护等方面拥有很大的优势。智能变电站不仅仅是下一代变电站发展的方向，而且是建设智能电网的要求和基础。为了达到电网智能化的目标，研究并且建设智能变电站意义非凡。笔者在本文中探讨了智能变电站的概述、智能变电站应该拥有的功能和特点，并且简要分析了现在建设、研究智能变电站所遇到的难题，还总结了智能变电站的设计原则和注意事项，希望能给大家一些借鉴学习之处。

2、智能变电站的概念和特征

智能变电站是一种采用先进的、可靠的集成智能设备，以信息化、网络化以及信息共享标准化为要求，自动采集信息并进行测量、保护和控制，同时可以根据实际需要对电网进行自动控制和智能调节的变电站。智能变电站不仅可以保证电网的安全性与稳定性，而且可以为未来智能电网实现高效与自愈功能提供基础性技术支持。智能变电站具有很多的优点，主要表现在以下几个方面。

2.1可靠性

智能变电站的可靠性是其应用于现代电网的最基本要求，它不仅要求站内的设备与变电站自身具有可靠性，而且还要求变电站自身要有灵敏有效的自诊与自愈功能。智能变电站可以对站内设备的故障做到预防与预警，并能够及时有效地将故障造成的电力损失控制在最小范围之内。

2.2互动性与集成性

智能变电站采集到的各种信息不但能够实现站内之间的共享，而且还可以实现与电网其他相关设备之间的有效互动，为整个电网的安全、稳定运行提供信息保障；同时智能变电站实现了现代通信技术、网络技术以及传感测量技术等诸多先进技术的高度融合，不但简化了变电站数据采集的模式，而且形成了一个有效的电网信息服务平台，为现代社会经济的需求提供了保证。

2.3低碳环保

智能变电站用光纤代替了电缆接线，采用了能耗较低的电子元件、以电子式互感器取代充油式互感器。这些改进不但节省了资源，而且减少了对生态环境的污染，符合当前建设“资源节约型”与“环境友好型”社会的发展要求。

3、智能变电站功能构架

3.1职能体系的架构

智能变电站的体系架构应当更加紧凑、完善，在内部系统中应当采用软件构件技术，使其各种功能可以根据变电站的实际进行灵活调配。应当将硬件集成、组件技术以及软件构件技术充分运用到智能变电站的控制系统中去，从而构建一套更加安全、灵活的功能体系。实践证明，这一体系的实践应用，不但提高了智能变电站的数字化与信息化程度，而且实现了智能变电站与各电网之间的无缝通信，既简化了该系统的维护与配置复杂度，又节省了经济开支。

3.2智能设备的设计与应用

所谓智能设备，就是相对于智能变电站系统提出的，它本身没有太多的含义，只是智能变电站中的使用设备而已。智能设备不但对变电站的过程层与间隔层设备具有功能进行了高度的集成，而且它们还能够运用实时状态监测及评价手段在线诊断自身的运行状态，并及时进行在线维修。由此而言，在智能变电站的构建过程中，要不断加强对智能设备的设计与应用，才能满足智能电网的有效运行。

4、智能变电站关键技术设计原则

4.1硬件集成技术

智能变电站在硬件设计时，采用了硬件集成技术，这可以解决传统硬件设计技术弊端，随着科技的不断发展，智能变电站硬件的运行环境越来越复杂，在设计硬件系统时，应采用集成化、智能化、自动化的技术，这也智能变电站硬件系统不断发展的必然趋势。智能变电站的硬件设计，真正实现了针对具体功能的模块化设计，它可以使一些固定的数据逻辑处理过程在高度智能化的设备中同化，将由软件实现的功能逐渐转化为由硬件来实现。这种硬件集成技术不但保证了数据逻辑处理的可靠性与实效性，而且还有效地解决了信息数据传输过程中的问题。既节省了硬件资源的开支、提高了变电设备的集成度，又促进了智能变电设备的更新与升级。

4.2软件构件技术

从实践来看，智能变电站软件系统不但可以实现测控与信息管理，而且还能将相量测量单元与录波等功能进行高度的集成，从而实现站内状态的估计、在线状态监测、区域集控以及远程维护和智能管理。智能变电站的软件构件技术能根据系统工程信息数据，实现变电站系统与设备系统的自动重构。软件构件技术是软件系统发挥正常功能的基础，它的应用不但减少了功能软件集成与开发活动中的重复性劳动，降低了成本、缩短了周期，而且加强了系统之间的互动性及其自身的可靠性与自愈性。

4.3信息的存储、融合与分布式电源的保护技术智能变电站所构建的数字信息平台体现了其信息集中管理的目的，信息的集中和存储管理不但实现了信息模型的集成、调用、转换以及冗余等功能，而且还可以为一些电网之间的互动提供信息与技术支撑。同时智能变电站还对各种信息的相互利用设定了统一的融合标准，从而实现了与智能电网之间的无缝通信连接。分布式电源的使用大大提高了智能电网的安全性与效率，但也加大了对其保护的难度。

结束语

智能变电站是智能电网的组成之一，智能变电站运行的稳定性影响着电力供应的质量，如果智能变电站中出现设备故障问题，会影响周围居民的正常用电。智能变电站的开发与建设目前正处于初级阶段，信息交互的平台还不够完善，在软硬件设计时，采用的设计方法还不够成熟，这影响了智能变电站功能架构功能的发挥，为了保证变电站稳定的运行，设计人员应该掌握好关键技术，还要遵循一定设计原则，这可以保证我国智能电网稳定的运行。智能变电站功能架构的设计是一项系统的工作，设计人员需要结合当前社会的发展要求，对设计方案进行不断的优化。

参考文献

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