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摘要：新一代智能变电站是电网技术发展的必然趋势，智能变电站做为智能电网建设的重要环节之一，是电网最重要的基础运行参量采集点、管控执行点和未来智能电网的支撑点，其发展建设的水平将直接影响到我国智能电网建设的总体高度。建设具体信息化、自动化、互动化的坚强智能电网对变电站的发展提出了更高了要求。
关键词：大规模；电力控制；智能变电站；关键技术；分析
引言：变电站是电网的重要组成部分，在信息技术的支持下，智能变电站建设已经初具规模。智能变电站对电网运行情况的实时监测和智能调节，以及高效的信息收集处理能力，可以为电网的安全可靠运行提供保障。智能变电站是采用先进的技术设备构建的信息数字化变电站，可以实现通信平台网络化，实现信息共享标准化，从而完成信息的自动采集、监测、调控等功能。此外，智能变电站还具有低碳环保等优点，可以有效降低建设成本和运行过程中的能源消耗，符合可持续发展观念。因此，有必要对智能变电站构建的关键技术进行分析，以期促进智能变电站智能化程度的不断提高。
1.智能变电站的特点
1.1电子互感器性能优越
智能变电站的电子互感器可避免六氟化硫泄露、绝缘油爆炸等传统互感器易出现的安全隐患，具备体积小、抗饱和能力强、线性度好等优势，可节省金属材料的使用，满足低碳环保的要求。
1.2通信网络标准化
传统变电站缺乏统一标准的通信网络，在设备的对接中需要设置转换器，增加了变电站运行系统的复杂性，提高了设备成本。而智能变电站中的设备均设置了通信接口，而这些通信接口按照统一标准进行设置，便于智能设备之间相互对接。同时，智能设备在统一标准的通信网络中运行，可通过数据中心快速查询智能设备的运行情况，便于追溯电网故障的原由。
2.智能变电站概述
智能变电站，是通过数字化变电站演化而来，主要体现在一次设备简单智能化、二次设备网络实用化、通讯规约标准统一化，使其更加自动化、智能化，从而满足电网建设发展的一种新型变电站模式。智能变电站的发展作为智能电网建设的基础，将有助于智能电网发展建设工作的推进。在当前智能电网发展的大背景下，发展智能变电站已经成为必然趋势。通过近几年的发展，智能化变电站技术水平日益提高，已经实现了大规模推广应用。但由于智能变电站在我国的发展时间较短，智能变电站各方面要求较高，在实际的应用过程中还是需要重视一些关键问题，如果能处理好这些问题，将更有助于智能变电站的发展。
3.大规模电力控制系统中智能变电站的关键技术
在大规模电力控制系统中，智能变电站的关键技术包括通信协议、智能高压设备、在线监测技术等。下面分别对这几种技术在智能变电站中的应用进行分析。
3.1通信标准
目前，国内电力系统中应用的通信标准为IEC61850，是一个全球通用的通信标准。它在智能变电站中的应用，能够实现工程运作的标准化，有助于推动智能变电站的发展。该标准由IEC（国际电工委员会）制定，通过层次化的方法对变电站的通信体系进行具体的层次划分，共分为三层，即站控层、间隔层和过程层。该标准下，智能变电站中的电子设备全部采用统一的通信协议，设备之间的信息交换可以借助网络完成。对于当遵循以下基本原则：一是要充分考虑兼容性；二是要以提高变电站工程的运行管理效率为前提；三是要按照站内设备的具体类型构建相应的模型；四是要有效规范细节性问题，借此提升标准的可操作性；五是要统一规定数据的不同类别；六是相关设备的生产厂商应当参与标准的制定。
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3.2智能高压设备
在智能变电站中存在着诸多智能高压设备，这类设备是智能变电站的标志。它们是站内一次设备与智能化组件相结合的产物，有着异常强大的功能和作用。这些设备在智能变电站中的应用，除了能够减少运维成本外，还能大幅提升变电站的运行可靠性。
3.2.1智能型变压器
对于智能变电站而言，变压器是不可或缺的重要组成部分之一。智能型变压器可以自动获取实时的运行状况，并通过对其他信息的收集，调整运行状态。对信息进行传输与处理，是该变压器特有的功能。通过相关接口，可与辅助设备进行连接，并实现信息的互传。
3.2.2智能断路器
在智能变电站中，断路器是除了变压器之外的又一重要设备，归属于高压开关设备的范畴。它的主要作用是实现重合闸。智能断路器除了具备普通断路器的所有功能外，还具备监测和诊断功能，可以判断故障类型，由此大幅降低了重合闸的差错率。合闸与同步分断是断路器最重要的两项功能。当断路器执行同步分断操作时，必须满足如下要求：过零点检测准确、可靠；最小燃弧、快速灭弧。
3.3在线监测技术
在相当长的一段时期内，由于受技术条件和管理水平的制约，在变电站设备维修上采用的是事后维修方式。这种方式是当设备出现故障问题后才对其进行维修，由此会对供电可靠性造成一定影响。随着电力用户对供电可靠性要求的不断提高，事后维修显然已经无法满足人们的要求。在这一前提下，设备状态检修被提出。它按照设备实际状况和预先编制好的检修计划，对设备进行全面的检修策略。为在相对较短的时间内对设备进行高效、高质量的维修，相关人员需要了解设备故障的准确位置及导致故障问题的具体原因。当前，可利用在线监测技术快速完成上述工作。在电力设备状态检修中，在线监测技术已经得到了广泛应用，变压器和断路器是智能变电站的核心设备，且这两类设备的故障发生几率明显高于其他设备。为了提高它的运行稳定性，可对它们进行在线监测。通过对变压器进行在线监测，能够掌握其实际运行状况，并且能及时发现潜在的隐患问题。应用在线监测技术可对变压器的温度、负载、套管绝缘、分接开关等进行实时监测；对断路器则可进行分合闸、动触头行程等进行监测。由此，可以降低设备故障的发生几率，进一步提升其运行稳定性。
3.4可视化与智能告警
3.4.1可视化
这里的可视化具体是针对设备状态而言，能够根据监测项目显示出实时的监测结果。当结果超过预先设定好的数值时，会以明显的颜色进行显示，从而使操作人员及时发现问题，并采取相应的措施给予解决处理。该技术在智能变电站中的应用提高了设备的运行可靠性。
3.4.2智能告警
当智能变电站内的设备发生故障时，它可能会对电网的运行造成影响。智能告警通过分析相关信息，可以提供影响程度报告。在这一前提下，操作人员可以按照影响程度的情况，确定故障的优先处理级别，从而保证电网的稳定、可靠运行。
总结：综上所述，在大规模电力控制系统中，智能变电站具有不容忽视的作用，它的运行稳定与否直接影响整个系统的性能。为了提高智能变电站的运行可靠性，必须减少站内设备的故障发生几率，尤其是变压器和断路器这两类核心设备。因此，在智能变电站中，应合理应用相关技术，如在线监测技术等，除了可以对核心设备的运行状态进行实时监测外，还能及时发现故障隐患，为检修提供可靠依据。
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论文作者:任坤龙,刘攀,刘璐
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/14
标签：变电站论文; 智能论文; 设备论文; 电网论文; 在线论文; 断路器论文; 关键技术论文; 《建筑学研究前沿》2018年第31期论文;