变电站及其技术特点分析

　　赵伟光 周磊
　　【摘 要】电站是电网的核心与重要枢纽。近年来，随着我国电网智能化建设的逐步推进，我国建设完成并投入试运于的智能变电站越来越多。而随着电网领城的不断升级与完善，变电站运行的水平也在不断提高，并在电网领域中占据重要的位置。为了使这些智能变电站的效能得到充分发挥，必须提高其运行维护水平。文章分析了智能变电站的发展现状及主要技术特点，并在此基础上结合实际工作经验提出了智能变电站的基本构建模式。
　　【关键词】智能变电站；技大特点；进行维护
　　依据国家电网公司的＂十二五＂规划纲要，未来的电网建设要以特高压电网建设为骨架，各级电网要协调发展，并且建设出的电网要具有高度自动化、智能化的特征。坚强智能电网将作为未来电网发展的主要方向，而变电站作为电网中的一个重要节点，它在整个电力系统中占有重要地位。变电站智能化水平的高低将直接影响到整个电网的智能化建设。近年来，随着大量智能变电站的投入试运行，各种各样的问题也开始层出不穷，为了进一步促进智能变电站的发展，分析探讨智能变电站的主要技术特点也显得十分必要。[1]
　　一、智能变电站的概述
　　所谓智能变电站，其实就是将变电站全部信息采集、传输以及处理和输出过程从原先的模拟信息转变为数字信息，并在此基础上构建相符合的通信网络以及系统。随着智能变电站的飞速发展，光纤设备、智能模块、网络通信、在线监测、一体化电源等新技术也开始大量应用于智能变电站中，这些新技术的应用使传统变电站的上系统全辅助系统的智能化得以实现，智能变电站的系统大致可以分为综合自动化系统，在线监测设备、状态的系统、智能监测以及辅助控制系统。同时，智能变电站实现的基本要求是将设备间的通信以数字的方式进行传递以及进行信息的共享。此外，随着一次开关设备等向智能化的趋势发展，电子式的电压电流互感器技术也在不断的成熟，再加上网络技术在自动化系统中的广泛使用以及变电站通信网络和系统协议标准的公布，使得智能变电站得到了广泛的运用与推广。
　　二、智能变电站的结构
　　从物理层面上讲，智能变电站分为三部分：站控层、设备层、间隔层。智能变电站以电流和电压技术为基础，采用电子式互感器，组网框架是地理信息系统和网络架空系统。这三个部分分别有自己的作用：站控层的作用是采集信息，设备层的作用基电能输人，间隔层的作用是设备连接。
　　（一）站控层
　　站控层是变电站的控制中心，主要由主机、路由器、人际交互设备构成。站控层的主要作用在于对变电站进行监测，当出现异常情况时发警报。一旦变电站在运行期间出现了技术问题，那么计算机就能够对电能的异常进行数据记录，经过数据分析提出处理措施。最终，将处理结果反馈给控制中心，为变电站应对问题做好基础。[2]
　　（二）设备层
　　设备层的主要组成部分是控制柜和电能的接收设备、输人设备，它的工作核心是电流互感器（TA）、电压互惠器（TV）、复合型传感器。电流互感器的使用，能够完成电压的测量和数字化输出。复合型传感器是一种智能化的检测和监控设备，能够设备运行状态的实时监测。除此之外，设备层还有变压器等设备，通过电流的中转完成输电和配电功能。
　　（三）间隔层
　　间隔层是处于站控层和设备层的中间架构，由测控设备、继电器、母线保护单元三个部分组成。间隔层的主要作用是将站控层和设备层连接在一起，并对重要的设备进行监控和保护。在变电站转换电能的过程中，电能通过间隔层的时候，测控单元会把信息记录下来并传输至站控层。在间隔层中，继电保护操作也能实现，从而进行故障检测和闭锁等工作。
　　三、变电站技术特点与应用
　　智能变电站与数字变电站的区别主要体现在设备的智能化以及功能的智能化上，智能变电站是在原有数字变电的基础上，通过利用一些高科技技术，使很多设备的功能都实现了智能化，并且这些设备具有的智能特征也越来越多。以下为智能变电站的特点：
　　（一）智能变电站可实现一次设备的状态监视与智能化
　　智能变电站使用智能化的状态监视组件以及传感器连接于一次设备。这样可实时监测一次设备的运行状态，通过测量、控制等智能组件与主设备进行组合，可使一次设各的智能化得到实现。[3]
　　（二）信息平台实现了一体化
　　智能变电站通过统一数据信息平台的建立，可以更加清晰地了解各种设备的运行状态，实现各种智能警告功能，并且可以远程维护各种设备，实现顺序控制，也可与一些外部系統如站域控制系统、一些选配的分析故障信息的系统实现互动。
　　（三）建模实现了信息化，各项通信也更加标准化
　　由于协议互换设备的取消，站控层与间隔层的各项设备也具有了更加标准化的通信协议，间隔层设备在连接过程层设备时直接使用电缆便可，利用智能接口机可把辅助系统的各项信息接入一体化的信息平台。
　　（四）辅助系统智能化
　　安防系统、监视环境的系统等都实现了智能化，采用一体化的设计理念来设计全站电源，辅助系统的警告信号以及测量得到的数据都可借助智能接口机实现标准模型数据的转换，然后再向一体化信息平台进行接入，实现辅助系统的整体智能化。
　　（五）智能告警及事故信息综合分析
　　智能变电站监控系统上大多安装有智能告警及事故信息综合分析决策系统，该系统的安装能够实现智能告警以及事故信息的综合分析与决策，并在分类显示及处理相关信号的基础上，获取一些有用的故障报警信息，并以此来帮助故障的判断以及处理。智能电网建设的重要组成部分之一就是智能变电站的建设，随着国家对智能电网建设的不断重视，智能变电站建设也在如火如茶地进行，建设智能变电站将成为变电站发展的主要趋势。为了使智能变电站的建设技术越来越成熟，我们必须充分了解智能变电站的技术特点，并在此基础上：逐步探索智能变电站的构建模式。通过科学技术的革新和管理机制的升级，提高智能化变电站的运行维护效率。
　　四、对智能变电站技术的应用思考
　　智能变电站进入数字化时代的标志就是电子互感器的应用，数字化保护的技术关键在于通信同步技术.。数字化保护的通信失步问题，主要是丢失了时钟同步源或者合并单元的失步引起的。另外，合并单元的间隔抖动也会使差动保护做出错误反应。智能变电站中有许多常规的互感器，它们和电子互感器是同时应用的，所以差动保护需要合并单元对信息进行收集和分发。
　　五、结束语
　　数字化智能变电站的不断建设，对维电保护技术提出了新的要求，维电保护技术需要进一步发展到自动化的水平。本文通过对数字变电站的结构特点进行分析。探讨了维电保护装置系统的构建，并对站内的维电保护测试检验进行研究，以期能够对智能化背景下维电保护装置的实施提出建议，促进国家电网系统的更加完善。
　　【参考文献】
　　[1]闫兴德.智能变电站及技术特点分析[J].中国新技术新产品.2017，（05）：46.
　　[2]李秀华.智能变电站技术研究[J].化工管理.2016，（08）：143.
　　[3]杨磊，王静，李超.智能变电站在应用中存在的问题分析[J].通讯世界.2016，（04）：186-187.