摘要：电力需求的高度增长，数字经济的发展，环境监管的严格以及各国能源政策的调整，电网与电力市场、客户之间的关系越来越紧密。客户对电能质量要求逐步提高，分布式能源不断增加，传统的电力网络已经难以满足这些发展要求，因此，为了满足电力供应的节能、环保、高效、可靠、稳定及可持续发展的要求，智能电网的建设势在必行。
关键词：智能电网；智能变电站；构架；关键技术；
智能化变电站是在数字化变电站的基础上，根据标准的通信协议体系，考虑到智能电网中分布式电源的大量接入和与用户的互动性要求，应用数字化测量和专家系统等智能技术构建的智能电网枢纽。智能变电站建设是智能电网发展的基础。
一、智能化变电站的基本概念
智能变电站是依靠高度集成的、可靠的先进设备，达到全站信息数字化、信息共享标准化、通信平台网络化的基本要求，实现自动采集信息、分析信息、控制和监测网内设备的功能的现代数字化变电站。智能化变电站的建设分为两层，包括网络化一次设备分层和智能化二次设备。网络化一次设备分层为：过程层、间隔层、站控层；智能化二次设备分层为：智能化开关、电子式互感器等。以IEC61850为通信规范和标准，实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作。在此基础上实现变电站运行操作自动化、变电站信息共享化、变电站分区统一管理、利用计算机仿真技术实现智能化电网调度和控制的基础单元。在智能变电站中，光纤将替代传统的电缆接线，在各种电子设备中广泛应用了各种功耗小并且集成度高度的电子元件，同时电子式互感器也将传统的充油式互感器替代。无论是接线方式还是设备的更新，都在很大程度上减少了能源消耗，将成本控制在合理范围，同时有效地减少了变电站内的辐射与电磁污染以及此会造成等干扰，对环境的改善起到了很大的促进作用，同时实现了变电站性能的提高，使其更加符合环保的要求。
二、智能变电站的构建方式
1.体系构架。智能变电站在体系建构上，为了保障变电站的各项功能的充分发挥和各部分之间的有效配合，其构建更加完善、紧凑，更有利于变电站发展过程的高效率建设。智能变电站在设计过程中，由于要考虑到各个硬件设计之间的独立性和配合性，在实际建设过程中，虽然各模块之间更加紧凑，但是却互相具有更高的独立性。而为了保障信息采集传输的安全有效，在软件构建和硬件的设计上，又保障了各个模块之间的紧密联系和密切配合，从而使智能变电站既实现了各个硬件模块之间的独立高效运行，又使得智能化的结构整体形成密切的配合关系，从而实现了设计的完善和紧凑，提高了运行的安全和灵活高效。
2.保护控制策略。继电保护是电网发展过程中提高电网保护措施和事故防范措施的重要手段，以往变电站的继电保护由于缺乏智能化、自动化的技术手段，往往采取定期检测的保护措施，这种保护方式无法监测到电网发展过程中的动态变化信息，对可能出现的问题无法进行跟踪检测。智能变电站的建设，可以通过网络和信息技术的设定，对电网运行过程进行实时监控，对电网运行过程中的运行状态进行自动判断，并根据评价结果采取自动调整的保护措施，从而使继电保护动作更加实时快捷，并实现了对动态电网信息的实时检测。
3.信息安全策略。信息安全是电网发展中的重要问题，也是智能变电站建设的主要方向之一。智能变电站在建设过程中，由于广泛使用了网络技术和计算机技术，其信息传输过程也受到了这些技术带来的风险威胁。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆智能变电站在信息网络建设过程中可以充分提高变电站的智能水平，升级智能设备的的性能和防护能力，实现对变电站网络通信质量的实时监控和维护，并对网络内传输的信息进行保护，防止来自网内外的恶意攻击和窃取。
四、智能变电站的关键技术
1.智能变电站的技术原则要求。（1）高可靠性的设备是智能变电站坚强的基础，设备如果不可靠，智能变电站将失去意义。（2）智能变电站设备具有信息数字化，功能集成化，结构紧凑化、状态可视化等等主要技术特征，符合易扩展、易升级、易改造、易维护的工业化要求。（3）设计、建设、功能必须满足相关技术标准、规范要求。（4）建立电网包含电网实时同步实时信息、保护信息、设备状态、电能质量等各类数据标准化信息模型。（5）建立站内全景数据的统一信息平台，提供给系统层各子系统统一数据标准化规范化存取访问以及和调度等其它系统进行标准化信息交互。（6）满足变电站集约化管理、顺序控制、状态检修等要求，并可与调度、相邻变电站、电源（包括可再生能源）、用户之间的协同互动，支撑各级电网的安全稳定经济运行。（7）满足无人值班要求。（8）遵守安全防护总体方案。
2.智能变电站的关键技术。（1）数字化测量技术。能够真实反映系统状态的测量结果是进行分析的基础，具有高可信度的测量数据是智能决策必不可少的条件。数字化测量系统是智能变电站的感官系统。传统的电磁式互感器绝缘成本随着绝缘等级的增加呈指数增长，磁饱和问题将造成继电保护装置误动或拒动，另外铁磁谐振、易燃易爆、动作范围小等都是传统互感器无法克服的缺点。光电互感器适应了智能电网数字化信号处理的要求，还可用于保护、监控和测量为目的的高速遥感、遥测系统，各个功能模块相对独立，便于安装和维护，适于网络化测量。（2）标准网络化通信技术。标准化通信网络是智能变电站的神经系统，IEC61850标准是关于变电站自动化系统的第一个完整的通信标准体系，它的制定和发布为构建数字化变电站的通信网络提供了理论基础和技术依据。智能变电站可参考IEC61850标准，结合嵌入式系统，以太网技术，智能断路器技术，满足信息传输的实时性和可靠性要求，简化网络结构，减少投资。（3）智能分析决策技术。高度集成的智能分析决策平台是智能变电站的大脑，采用可编程的逻辑器件和智能的专家系统为决策提供参考。可根据计算机的存储思想，将系统的内存分为RAM和ROM，专家系统根据历史数据形成知识库，利用推理机和启发式算法提出操作建议。智能分析决策应建立变电站故障信息逻辑和推理模型，分类、过滤故障告警信息，实时分析和推理变电站运行状态，自动报告变电站异常并提出故障处理指导意见。对包括事件顺序记录信号及保护装置、向量测量、故障录波等数据进行数据挖掘、多专业综合分析，并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。（4）智能控制技术。智能控制系统是智能变电站的四肢，其核心技术包括智能开关技术、电压无功综合智能控制、综合潮流智能控制等智能控制技术。智能控制系统是智能变电站的主要实现方式，应与智能分析决策系统快速、准确通信并受在线监测系统的实时监测。综合利用无功补偿设备自动调节，变压器自动调压等手段，协同智能电网调度技术，支持系统安全运行及优化控制。
总之，智能变电站是一项非常有前景的技术，可以实现更好的经济效益与智能化管理。考虑到智能变电站具备传统变电站无可匹敌的优势，其不但是智能电网建设中一项不可或缺的组成部分，同时更是我国电力企业的发展趋势。基于此，我们应当对智能变电站的关键技术及其构建方式展开详细的研究，在促进智能变电站安全、可靠运行的前提下，实现我国电力行业的可持续发展，从而推动我国国民经济的快速发展，构建现代化和谐社会。
参考文献：
[1]张承武.王明阳，智能变电站关键技术解析及其构建方式探究.2017.
[2]王振勇.李秀英，智能变电站关键技术及其构建方式思考.2018.
论文作者:刘洁
论文发表刊物:《中国电业》2019年第10期
论文发表时间:2019/9/11
标签：变电站论文; 智能论文; 电网论文; 信息论文; 技术论文; 设备论文; 互感器论文; 《中国电业》2019年第10期论文;