智能变电站关键技术及其构建方式的探讨庞小平

智能变电站关键技术及其构建方式的探讨庞小平

庞小平

（国电南瑞科技股份有限公司江苏南京210000）

摘要：智能电网意义重大，是促进智能电网形成与发展的关键所在。这个过程中与传统电网发展情况不同，智能变电站具有几个方面的优势特征，智能变电站发展属于电力企业在寻求发展道路过程中的必然选择。为此能够极大促进智能电力行业的综合发展。

关键词：智能变电站；关键技术；站所构建

1.智能变电站的特点及智能设备的概念

智能变电站具有良好的可靠性，而这个可靠性是电网正常安全运行得以保障的基本要求。智能变电站本身及其内部设备都具有一定的可靠性，智能变电站自身所具备的的智能诊断能力较良好，这样能预先防治内部各类设备的故障，当发生故障的时候也能及时进行相应的处理措施，起到对变电站设备故障控制的作用，体现智能变电站的较强可靠性。同时智能变电站中对现代化计算机技术、网络通讯技术、传感技术等众多先进技术的结合和运用，让这些技术和原有的变电站技术相结合，进而让虚拟电厂技术和微网相互兼容得以实现，让变电站设计的采集方式变得简化，为全面信息支持建设智能电网创设了有利的基础条件。在设备前期故障中，对其进行及时的分析，并进行处理和维修方案的合理制定。在很大程度上，智能设备的设计和应用都让站内设备的稳定安全运行得到了改善，还能对站内情况加以有效评估和监督，为系统调度提供了重要的科学依据。

2.关键技术

2.1在线监测技术

分析当前环境当中，智能变电站的在线监测技术发展已经相当成熟，针对变压器油色谱以及铁芯接地与压力等综合信息的监测已经能够通过智能在线监测很好完成，其测量结果比较精准。但是监测开关以及断路器接头等都需要结合实际情况进行综合研究。同时，因为当前技术水平程度有限，在智能变电站当中采用在线技术的程度相对普通。这种情况的主要表现就是监测可靠性相对较差，造成这种情况的主要原因是因为传感器很容易发生损坏。在长期系统运行的过程中，监测发生疲劳造成了精确度会不断下降，最终可能造成数据失真。与此同时，变电站当中的相关设备与通讯设施等也会因为外界环境的原因发生损伤，到目前为止，智能变电站在线监测仍然属于测试阶段。

2.2电子互感器技术

近几年来，在建设国家电网智能变电站的时候，会进行电子互感技术的使用，常见的电子互感技术分为两种，分别是分压原理的电压互感器以及光纤式互感器。针对当前智能变电站试点效果来看，电子互感器的可靠性还有待加强和改善，其中主要的问题有：就光纤式互感器来说，当电流较低的时候，该互感器会有巨大噪音的产生；就分压原理的电压互感器来说，它的高压传感部件上含有电子电路设备，因此需要外部进行供电，同时还需要将电磁兼容问题加以攻克。同时，通常会将二次调理线路装置在电子互感器上，在使用寿命上和一次部件存在误差。因此，研究人员在进行考虑设备运行可靠性等因素的过程中，都会在大部分的智能变电站中结合传统互感器和合并单元采样。

2.3硬件集成技术

传统的变电站的中央处理器的资源有限，随着变电站处理的信息量不断增加，许多硬件资源不能满足智能变电站的构建需求，尤其是嵌入式系统的数据删减较为繁琐，影响运行效率，也容易出现错误。先进电子技术在智能变电站中的应用可以实现硬件系统的高度集成化，使其具备模型化、自动化等优点。对系统功能进行模块化设计，将一些固定的逻辑处理在智能设备内部固化，无须软件支持，从而提高了设备运行效率。硬件集成技术的应用节省了硬件资源开销，而且便于设备的维护和升级。

2.4软件应用技术

智能变电站的软件技术集成了传统变电站中的信息监控、管理功能，同时将相量测量单元、录波功能等进行集成，从而实现站内运行情况的状态估计、区域集成控制、远程维护、智能管理等更高级的功能。软件构件技术是软件应用技术的核心，软件构件具有独立工作能力，也能与其他构件进行协调工作。其本质是在不同粒度上对代码进行组合封装，使其具备某种或多种特定功能，为用户提供接口，方便调用。软件构件的应用使智能变电站的软件系统更加灵活、弹性更高。各种高级功能的实现需要软件体系结构、构件接口等提供支持。智能电站的软件运行效率将得到大幅度提升，使系统更加灵活，能够应对电网运行过程中的各种问题。

3.智能变电站的构建方式

3.1体系整体架构

智能变电站的体系架构的特点是结构紧凑、功能完善，将传统变电站的一次、二次设备进行融合。设备层由高压设备和智能组件构成，实现变电站的测量、检测、控制、保护等功能。设备层的设备均采用模块化设计方式和分散控制的设计思路，保证各个模块之间具有独立性和协调合作能力，在最大程度上保证硬件系统的可靠性。系统层采用软件构件技术，使软件功能能够根据智能变电站的实际情况进行灵活配置，也可以实现功能的重构和重新分配。

3.2智能变电站中的智能设备

智能设备就是为了可以很好的对智能电网的建设有所适应而提出的，也是智能电网在技术基础要求上可以满足实现一体化。同时在传统的一次、二次设备之间智能设备取消了划分，还对间隔和过程这两个层之间具备的功能进行了集成，在运用一些手段对智能设备在运行状态进行在线的判断，根据分析得出的结果进行维修和处理。应用和设计智能设备使得站内的一次设备在运行状态很稳健，同时还可进行对站内的评估和监视，这样就为调度在系统上有了更为科学可靠的依据；还可在故障和寿命上对一次设备进行判断和评估，为站内技术在运行检修和指导上得到更为充分的支持。

3.3保护控制策略

开放的保护控制策略指的是保护控制策略不再事先固定，而是根据一定的原则随着电网运行参数的变化，动态调整保护控制策略，以满足智能电网在不同状态下的安全运行需求。开放的保护控制策略的制定需要针对不同粒度的控制系统来完成，策略的制定和执行客观上在智能变电站内部形成了一个分层分布式的控制系统。分层分布式的控制系统与分层分布的信息系统相对应，在不同层次上控制协调变电站系统运行，提高对变电站系统内故障与扰动的快速反应和决策能力，分散由控制所带来的系统风险。

4.结束语

在智能电网的建设中智能变电站所具有的支撑作用十分重要，而且与之传统变电站相比，智能变电站所具有的优点有很多方面，而且智能变电站是电力企业发展的必要趋势，因此还需要不断进行智能变电站发展和应用的研究，以此促进电力行业的发展和进步。

参考文献：

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