智能变电站

摘要： 智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑。本文阐述了智能变电站与数字化变电站的主要区别，介绍了智能变电站的体系结构、智能一次设备的功能和智能设备与顺序控制的特点，重点研究了智能变电站对应的高级应用功能。针对智能变电站运行维护及应急事故处理的特点，在智能变电站设备检修、在线监测和实时分析诊断技术、工作票自动管理系统及智能辅助控制系统等方面提出了建议，对智能变电站的发展和电网的稳定运行有一定的参考意义。本文主要介绍了智能变电站的基本知识以及今后变电站发展的趋势。

Abstract： Intelligent substation is the important base and support of strong intelligent grid. This paper discusses the main differences between intelligent substation and digital substation， introduces the system structure of intelligent substation， the function of intelligent primary equipment， characteristics of intelligent equipment and sequence control， focus on the advanced application functions corresponding to the intelligent substation， aims at the maintenance and emergency treatment of intelligent substation operation accidents， proposes proposals in intelligent substation equipment maintenance， on-line monitoring and real-time analysis diagnosis technology， work ticket automatic management system and intelligent control system and other aspects， has certain reference significance for stable operation of electric network development and intelligent substation. This paper mainly introduces the basic knowledge of intelligent substation and substation in the future trend.

关键词： 智能电网；智能变电站；智能化高压设备；一次设备；顺序控制

Key words： intelligent grid；intelligent substation；intelligent high voltage equipment；primary equipment；sequential control

0 引言

智能变电站的设计较为人性化，主要是将变电站设计成像人在调节一样，当低压负荷量增加时变电站送出的负荷量的电量也会增加，当低压负荷量减小时，变电站输出的电量也就随之减少，以此确保能源节省。而新一代智能变电站主要是以“运行安全可靠、系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保”为特征，通过“基础研究、设备研制、系统集成、试验验证、工程示范”的技术路线，实现变电站技术、设备从有到优，推动智能变电站的创新发展。

根据目前该局所提出的全面建设智能化电台，提供了电力上的技术保证。与传统变电站相比较，智能变电站由光缆替代了电缆，数字代替了模拟，大大的提高了采样精度和信号传输的可靠性，大幅度的减少了二次接线，避免了传统互感器和电缆连接的固有问题，设备间的互操作性强，提高了变电站的自动化水平。同时做好接入智能电网的准备工作。

1 智能变电站的基本组成

智能变电站，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，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。

智能变电站的构成主要包括过程层（设备层）、间隔层、站控层。过程层（设备层）包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端，完成变电站电能分配、变换、传输及其测量、控制、保护、计量、状态监测等相关功能。间隔层设备一般指继电保护装置、测控装置等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、智能传感器和控制器通信。站控层包含自动化系统、站域控制、通信系统、对时系统等子系统，实现面向全站或一个以上一次设备的测量和控制的功能，完成数据采集和监视控制（SCADA）、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。

1.1 智能组件 对一次设备进行测量、控制、保护、计量、检测等一个或多个二次设备的集合。相当于原来二次设备的概念，其中包括测量单元、控制单元、保护单元、计量单元、状态监测单元。以此实现对设备各类信息进行采集并保护，更要对电能进行计量，实际上是一次设备状态监测功能的元件集合体。

1.4 顺序控制 当变电站发出整批指令后，主要系统设备状态信息变化是否到位，是实现顺序控制的主要因素，也表明设备动作执行可靠度高。而顺序控制时职能变电站的基本功能之一，其功能要求如下：①满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求。②可接收和执行监控中心、调度中心和本地自动化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。③应具备自动生成不同主接线和不同运行方式下典型操作流程的功能。④应具备投、退保护软压板功能。⑤应具备急停功能。

1.5 站域控制及站域保护 我们通过对变电站内信息的分布协同利用或者集中处理判断，以此实现站内自动控制功能的装置或系统。在进行统一采集的信息时，要集中进行分析或分布协同方式判断故障，自动调整以保护电系统。

2 智能变电站的关键设备

2.1 智能化的一次设备 首先智能设备必须是以数字化设备为主，但是并不是说基本原理就不会发生改变，而是指设备及附属部件的状态要可视化和测控数字化等。当传感器、控制器及其借口将成为高压设备必不可少的一部分，从而在智能设备时代设备本身就具有这些功能。

2.2 统一的信息平台 信息化作为智能变电站的基础，必须整合站内的各种业务系统，结合先进的信息存取机制和数据挖掘技术，以此实现信息的双向性传输，形成各种应用熟悉的共享，使变电站的信息系统综合性。变电站还要具备自诊断和自治功能，达到设备故障及时发现并处理，使供电损失降到最小程度。

3 今后变电站的发展方向

随着智能电网概念的提出以及智能电网的应用发展，变电站将大量采用集中监控、控制等综合自动化系统，而未来无人值班变电站也将是发展的新方向，以此减轻监控人员的工作了，很大程度上将提高供电可能性，并为该局全面建设智能化电台打下坚实的技术基础。

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