简述智能变电站和常规变电站的区别

简述智能变电站和常规变电站的区别

杨国斌

（国网山西省电力公司运城供电公司044000）

摘要：随着电力科技的飞速发展和电力系统的不断完善，变电站的智能手段已经得到了实现。和常规变电站比较，智能变电站拥有更多的优势。本文从设计原则、技术方案、采用的设备、监控系统结构、继电保护配置等方面做了一个综合的比较，分析出他们之间的区别。

关键字：智能变电站；常规变电站；比较

一、智能变电站相关概念

智能变电站采用了智能一次设备，通过智能终端实现断路器、隔离开关等设备的智能化，通过合并单元实现电子式互感器的电流、电压量的数字化；智能变电站建立在IEC61850通信标准基础上，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，采用三层两网的架构体系。

二、智能变电站和常规变电站在设计原则上的区别

从设计原则上面，智能变电站按照“无人值班”的原则设计，而常规变电站是按照“无人值班，少人值守”的原则设计。具体来讲系统设计原则主要体现在以下几个方面。

（1）功能自治原则。

间隔内实现电流、电压信息完整采集，本间隔保护跳闸基于“直采直跳”模式，不依赖于外部对时的网络。变压器保护、母线保护可以视为特殊间隔，属于跨间隔保护，不同间隔的信息同步采用再采样技术或网络同步技术。

同时，拟采用分布式录波机制，实现间隔故障跳闸信息的完整记录，如断路器变位信息、故障设备、类型、故障测距结果、事故前后短时间内电压、电流波形数据、保护动作情况、相关保护的整定值等，以便于款速形成故障简报，上送电网调度，为事故快速恢复和处理提供依

（2）信息共享原则。

本间隔信息的采集由过程层装置完成，对等通信机制，支持网内任何设备的自由通信和信息共享，“一处采集，全站共享”。

（3）分层处理原则。

变电站信息按照分层处理原则，单一事件就地处理后提供明确的结果上送电网调度或集控站，如事故简报信息，断路器打压信息等。统计类事件按照固定的周期选择“打包”上送，如一次设备的温度特性等，对于反映一次设备运行劣化趋势的信息需要通过一段时间内的信息，基于统计分析模型得出相关结论。

（4）全景优化原则。

变电站站控层可以获得“全站、唯一、同步、标准”的信息，因此，可以获得基于全景信息的优化控制结果，如智能防误闭锁，站域控制（低频减载、备自投等）。

三、智能变电站和常规变电站在技术方案的区别

智能变电站与常规变电站相比，其技术方案主要有以下几方面变化。

（1）一次设备。智能变电站基本采用常规一次设备附加二次设备厂家的智能终端的模式，较常规变电站增加了智能终端装置。

（2）互感器配置。智能变电站采用电子式互感器、取消主变压器本体高、中压侧套管电流互感器。互感器配置方面，较常规变电站增加了合并单元。

（3）一次设备在线监测。智能变电站按设计规范中对监测内容的要求配置了在线监测系统，站内配置了独立的状态监测后台系统，状态监测IED按监测内容配置。

（4）高级应用功能由监控系统一体化后台统一考虑，分阶段实施。现阶段大多实现了顺序控制、智能告警和故障信息综合分析决策功能。备自投功能、小电流选线功能等由站内一体化平台实现，部分变电站保护及故障信息管理子站、低频电压减载功能由站内一体化平台实现，不再设置独立的装置。

（5）站内采用交流、直流、通信电源一体化设计。

（6）变电站二次系统设备，统一组网，星型网络结构。220kV及多数110kV变电站保护采用直采直跳方式，光缆用量相对较大。少数110kV变电站保护采用网络跳闸方式。变电站自动化系统方面，较常规变电站增加了过程层交换机。

（7)220kV及以上均采用独立的保护、测控装置。

（8）IEC61588对时方式目前还未在220kV及以上高电压等级变电站广泛采用，问隔层、过程层设备仍采用IRIG-B对时方式。

（9)智能辅助控制系统在一定程度上实现了视频、安防、环境监测等子系统的互通和联动，提高了变电站自动化程度。

(10)智能变电站与常规变电站相比，实现了设备状态可视化，通过智能告警、智能防误等智能化高级应用，减少了检修停电和故障停电时间，主要设备的使用周期得以延长，同时占地面积有一定减少，技术优势明显。

四、智能变电站和常规变电站在选用设备上的区别

（1）常规变电站选用电磁式互感器，智能变电站则采用电子式互感器。电子式互感器精确度高、线性度好、无铁磁谐振和铁磁饱和，抗干扰能力强，安全性好，传输距离远，体积小，重量轻等特点。克服了传统互感器绝缘复杂、CT动态范围小，易饱和，不允许二次侧开路；电磁式PT易产生铁磁谐振，不允许二次短路等缺点。

（2）常规变电站采用普通开关设备操作控制命令通过敷设的控制电缆传输实现。智能变电站采用智能开关设备或普通开关设备+智能终端操作控制命令由光缆替代二次系统与配电装置开关设备之间无电气联系，智能化断路器实现了按电压波形控制调合闸角度。精确控制调合闸时间，减少暂态过电压幅值。并独立执行当地功能而不依赖变电站及的控制系统。

（3）智能变电站设计中的关键设备主要包括：电子式互感器、合并单元、智能断路器（智能终端）、智能电度表、智能变电站保护装置、高速以太网交换机、智能化变电站计算机监控系统（也就是智能变电站自动化系统）、智能变电站效验系统。智能变电站与常规变电站相比主要是增加了合并单元、智能终端和GOOSE交换机。

五、智能变电站和常规变电站在监控系统结构的区别

常规变电站采用两层架构，智能变电站采用的是三层架构。

六、智能变电站和常规变电站在继电保护配置的区别

智能变电站110kV主变保护，原则上配置两套主、后备保护一体的电气量保护装置。而常规变电站一般配置一套主、后备分开的独立电气量保护装置。

其它保护配置功能要求两种变电站相同。

总结

总体而言，智能变电站是常规变电站技术改造的目标。智能变电站的发展与应用对构建“坚强智能电网”有着至关重要的作用，常规变电站最终将被智能变电站所代替，作为变电站维护人员要进一步加强对智能电网相关知识与技能的学习，只有这样国家智能电网建设才能更好更快的发展。

参考文献

[1]汪鹏.智能化变电站与传统变电站的比较.2013

[2]姚康.讨论变电站的数字化与智能化.2010.