智能变电站建设关键技术应用分析

智能变电站建设关键技术应用分析

李二坚

（ 国电南瑞科技股份有限公司南京变电技术分公司，江苏南京， 211106 ）

摘要：随着技术不断进步，电网智能化趋势愈发明显，并成为全球电网未来发展的主要方向。在智能电网建设中，智能变电站是核心关键平台。作为电网发展不可或缺的重要基础和节点支撑，智能变电站建设将为实现电网系统安全、可靠、经济、高效和绿色的目标作出重要贡献。

关键词：智能变电站建设；关键技术；应用

智能化变电站的建设，对电网的安全运行和社会的发展具有重要意义，不仅能提高变电站的整体水平，还能保障智能电网的运行和促进新能源的消纳，同时还具有一定的经济和社会效益，值得推广和应用。相比其它类型的变电站，智能变电站具有高级应用功能和对外互动能力，能发挥更大功效，必将成为变电站的发展方向。

1 智能变电站的定义及主要技术特征

智能变电站是基于大数据人工智能技术的发展，采用的是先进的测量、控制技术，可靠的信息技术和手段，通过对运行数据信息的采集、控制和集成，对变电站自动进行动态监测和实时调节并能进行在线分析判断、决策等。总的来说，就是集数据采集、分析判断进行决策并对设备调节，通过完善的信息平台和科学化的理论建模完成电压等级变换、电压的调整，并满足工作及生产活动所需电能的输送、分配控制及电能的流向。智能型变电站具有通讯信息数字化、通讯接口标准化、信息共享标准化的特征，符合智能电网的发展趋势。（1）通讯信息数字化。指智能变电站采用的隔离开关、断路器等设备都装设智能终端能够进行灵敏操作；采用电子式电压/电流互感、继电保护装置等设备能够精确测量，设备具备双向通信功能，能够通过5G 网络进行信息传输和管理，并满足变电站运行数据的采集、传输、数据分析、处理过程的数字化。通过隔离开关、断路器等设备的智能终端，实现一次侧变电设备运行数据信息的就地采集，并能够进行操作命令准确执行，信息系统数字化的最直接地体现在110KV变电站采用了 SDH 光传输设备。（2）通信平台网络化。要完成变压器等设备运行数据的传输就需要采用技术先进的通信网络平台，采用标准的通信系统。 选用自动化程度高、智能型的高压设备，利用冗余技术提高系统运行的可靠性；电子电压/电流互感器、断路器、隔离开关等一次侧设备采集的数据由通信网络同时发送到测量、保护、故障录波等二次装置，以实现数据共享。利用 5G网络技术、大数据分析实现对自身全面的检查、诊断，对故障问题及时进行修复。（3）信息共享标准化。

2 智能变电站建设关键技术应用分析

2.1通讯接口标准化

智能变电站采用保护系统与设备监控系统统一组网，直接采集、直接传输的方式。监测控制系统与测量保护系统都统一进行规划设计、统筹考虑，站用信息统一共享。实际上监控后台采集主要的保护动作及重要的告警信号即可满足变电站运行人员监视的需要，其他继电保护人员关心的更详细的保护信息，可以通过保护故障录波装置以数据网方式上传至相关调度端。在变电站设计中，应根据运行参数和调度员的要求，对计算机监测控制系统所需的数据信息量进行优化、分析、筛选。

2.2电子式互感器

当今时代变电站逐渐向智能化方向发展，在智能化变电站的建设过程中电子互感技术得到了广泛应用，现阶段电子互感技术主要分为类，一种是光纤式的电互感器，另一种是基于分压原理的电压互感器。目前试点阶段，我们发现两种电子互感器之实践运用中都存在一定的缺陷，其使用效果还有待改善。光纤式互感器在电流不足时会发出很大的噪音，一方面对工作人员产生较大危害，另一方面也会造成大功率作业产生浪费。而分压原理互感器则受到其高压传感部件上装置的电子电路设备制约，需要外部保持电力供给，才能正常运转。进而解决智能变电站电磁的兼容性问题。同时在智能变电站的建设中会涉及二次调理线路问题，在使用寿命长短上，二次调整装置与初次设备存在一定的差异。在具体实践中就需要对传感器不断进行完善，改进技术缺陷，加强智能变电技术与传统互感器的融合。

2.3自动化控制技术

实现智能变电站自动化系统无人值守的优势，通过远程监测，实行自动调度，保障智能变电站自动化系统安全高效的运行。在智能变电站自动化系统工程的实施过程中，为了解决信息分布所调度集中应用性能不足的难题，变电站采用的电网分布式应用有效的解决了该问题，并且优化了电网布局以及控制性能。智能变电站自动化系统的施工，有效地实现了智能变电站自动化系统中主、从站应用之间的优差互补。在智能变电站自动化系统运行过程中，运行管理系统起着非常重要的作用，对电力运行系统中数据的统计、数据的分析操作、自动化的分流操作都有很大的帮助。

2.4智能在线监测

第一，变电站要求调度侧能全面掌握变电站的实际运行情况，所以增加了站用变、直流系统的重要馈线开关状态、图像监视及安全报警系统、火灾报警系统。第二，智能变电站系统软件工作平台推荐采用UNIX操作系统；UNIX 操作系统的特点是可靠性高、扩充能力强、开放性好、网络功能强，具有强大的数据库支持功能，该系统具有良好的用户界面，系统的可操作性很强，并且具有良好的开发环境和完善的系统统计功能。具有增强的系统安全机制，备份功能完善，系统结构清晰，具有强稳定性，为大多数变电站自动化监控系统的操作系统。第三，系统功能。监控系统负责实现对变电站的可靠性、合理性等功能，并具备遥测、遥信、遥调、遥控全部的远动功能和时钟同步功能，具有与调度通信中心交换信息的能力。

2.5继电保护技术

继电保护装置继电保护装置对实时可靠性要求高。保护通过SV 报文接收电流、电压信号，应直接采样：保护通过GOOSE 报文实现装置之间状态和跳合闸命令信息传递，对于单间隔的保护应直接跳闸，涉及多间隔的保护宜直接跳闸，对于启失灵、闭重信号等间隔层设备间信号可采用GOOSE 网络传输。保护装置通过MMS 报文与站控站层设备直接通信，保护装置的功能投退和出口连接片均采用软连接片，软连接片支持遥控。应该注意的是智能终端检修压板投入，则智能终端上传的所有信息均带Test 的品质位。那么线路故障时，保护装置发送动作信息给智能终端，智能终端虽然接收到保护动作信息，但不做处理，相当于传统变电站的开关拒动。

2.6信息储存管理技术

信息存储保管在智能变电站建设中占据重要地位，信息存储管理技术是整个变电站智能化系统的核心，变电站是数据收集、电力运输的关键环节，内部收纳了各种专业的数据，并且要不断地对这些数据进行更新处理，而传统的变电站难以完成如此浩大冗杂的数据处理工作，而在智能变电站中运用信息处理技术就变得十分必要。他能够对变电站内各种数据根据其功能用途的差异进行系统分类，从而实现信息的分级处理和保管储存，这样更有利于对数据提出有针对性的管理策略。信息管理系统的数据集中处理以及先进的数字化信息平台，不仅促进了信息数据的高效利用，也最大限度的实现了变电站管理的经济效益。同时信息存储管理技术也能够实现数据的分级处理，优先传送相对紧急信息，为保障决策的科学合理，提供基础信息依据。从而实现对信息数据的总体调控，实现资源共享。

综上所述，在智能变电站的建设过程中， 只有充分的对各个技术建设环节的准确把握才能够保证供电过程中的万无一失，才能够有效为我们日常生产以及生活过程的稳定供电提供有效保障。

参考文献：

[1]智能变电站建设关键技术应用分析 [J]. 杨荣成. 产业科技创新. 2020(03)

[2]智能变电站技术及应用研究 [J]. 王鹏展,侯进,王征,王鹏,李浩. 科学技术创新. 2017(26)

[3]智能变电站建设关键环节技术管控 [J]. 崔洋,刘雪霞. 电力勘测设计. 2017(03)

[4]智能化变电站建设过程中的技术管理 [J]. 付应龙. 湖北农机化. 2020(16)