摘要：随着我国的经济的发展，对于能源的需求也在增多，同时伴随着人口增长多众多复杂的要素的影响，对电网运行的要求也越来越高。对于传统电力运行中出现的问题，必须依靠技术进步和科技人员的努力才能旧爱已解决。当今时代，智能化电网的建设，带来了电网建设和运行的新变革。给电网建设带来了扩张力和生命力。因此，本文主要对智能变电站的设计与相关问题进行了简要的论述。
关键词：智能变电站；设计问题；研究
引言
自从改革开放以来，我国经济有了突飞猛进的进步，科学技术也得到了很大的发展，促使电力市场也在不断完善和发展，变电站朝着智能化方向发展，提高了电气系统的供电性能。但是智能化变电站发展时间比较短，还有很多方面不够成熟，因此作为设计人员要做好要点设计，从而就能对智能化变电站的水平进行提升。
1、智能化变电站电气一次设计
1.1布置电气平面
在智能变电站中，电气一次设计时，电气平面是关键点，所要对其进行合理的布置，首先要对场地进行认真详细的分析，并且根据施工场地的具体情况开展勘察设计工作，以及做好设计规划方面的工作。然后对变电站电气一次设备进行进行，形成总体设计方案。例如：设计中运用主变设计消防设备，采取相应的额通风措施。二次设备设计时，在垂直空间中不对电容器进行设计，避免电容器对计算机设备进行干扰，从而对电力系统运行安全和可靠性能进行提升。
1.2电气设计方面的划分
（1）智能变压器是智能变电站的核心和枢纽，进行变压器的设计的时候，应着重进行变压器的状态监测和保护，实现对变压器状态的精准监测，目的是保证供电的可靠性。智能变压器的外形与传统的变压器差别不大，但是具有的功能却有了本质上的提升，相应的元件都具有了智能化的功能，能够对内部设备进行智能化的控制、测量以及保护和报警。
（2）智能化高压开关设备，是高压电力系统中起到保护和控制电力系统的作用的。在电力设备或者线路出现故障的时候，能够快速切除电网的故障部分，具有的元件包括隔离开关、重合器、分断器、接触器等等，经过智能化的电气设计，具有完整的功能和智能化元件的合理分配，如智能开关柜等。（如图1）
图1智能变电站基本构示意图
智能化开关设备具有在线监测、在线操控等先进功能，具体的表现包含SF6气体密度、温度检测，小信号监测等等，同时还可以进行分合闸脉冲控制，实现开关柜的智能控制。变压器能够通过电机进行直接的驱动，提高机械系统的可靠性。
（3）电子式互感器是智能电力系统中不可缺少的电流检测工作，能够精确地测量到数据，测量电压电流等。智能变电站采用的是电子式电压电流互感器，哟犹传输系统连接到二次转换器，形成的被测量的量，能够测量仪器仪表，进行继电保护装置的控制，电子式互感器的特点是频带响应宽、无油化结构，具有数字化微机化的特征等，当前常用的电子式互感器的种类包括了OCT、OVT、罗氏线圈、有源式电压互感器等。
2、智能变电站的优点
智能变电站系统的优点有：第一，低碳环保。智能变电站由传统的电缆接线变成了光纤电缆，减少了传统功耗高的电子元件数量，而使用了高集成、低耗能的电子元件，从而大大减少了电能的损耗，减少环境污染。第二，信息交互网络化，智能变电站使用数字化的电子互感器代替常规的电磁型互感器，将高电压、大电流转化为数字信号。智能变电站的电力设备全部通过网络进行信息交互，二次设备不再需要重复的I/O接口，常规的功能装置则转变为了功能模块，实现了信息资源共享。比如，过程层的智能传感器和执行器，可以与间隔层的智能装置进行信息交换，变电站层与间隔层的通信等等。第三，变电站智能化操作。智能变电站的高压断路器是二次技术，是通过计算机技术、微电子技术以及电子式互感器组成了断路器二次系统。智能断路器以计算机技术、微电子技术为基础的控制回路代替了常规的继电器，从而实现了继电器的智能化运行。控制元件与电子式互感器相互配合，能够独立采集变电站的各项运行数据，并根据运行数据信息，分析断路系统的工作状况，对断路器的一次、二次系统设备进行检测和监视，能够发现设备存在的缺陷和故障，在设备故障发生之前，发出警报系统，为设备检修提供参考。第四，对电力设备进行状态检修。长期以来，电力系统一般实行预防性检修为主，按照变电站的检修计划进行检修，这样造成设备缺陷多的设备检修不足，设备状态良好的电力设备检修过渡等问题，导致电力检修的盲目性。
3、智能变电站设计的相关问题
3.1、智能变电站系统优化设计
智能变电的交换机站控层有交换机、过程层以及间隔层交换机3种，变电站在设计的时候，将站控交换机和其他远动通信设备组柜，间隔交换机、过程层交换机按照电压分级才能进入到组柜，按照智能变电站的设计规范，主变各侧独立配置两台交换器，变电站的站控层、间隔层和过程层使用交换机网络进行通讯。将智能变电站间隔层优化，可以直接将设备与站控层中心交换机进行连接，间隔设置为单星型网络拓扑结构，通过光纤与站控层进行连接。智能变电站用光纤代替了传统的电缆，所以在设计的时候，还面临一些问题。比如，光纤使用位置、光纤备用芯的设置等，光纤配线架的安装与配置必须结合整个变电站的设计方案进行设置，同时，还要考虑到其他控制室的功能，光纤配线架一般根据间隔安装和配置。
3.2、运行管理
按照电网统一调度管理的要求，实现系统的调度自动化的分级管理，便带内战的主变压器、110kV母线、10kV无功补偿等在进行调度的时候，可以采用远动系统配置的方案，结合智能变电站的自动化系统，进行信息的统一采集和分析，通信工作站负责总调度中心的远动信息，采用非PC结构，双套配置，实现智能变电站的远动功能，满足电网调度中可靠性的要求，实现无人值守的监控中心的传输需求：采用开放式分层分布式网络结构，由站控层、间隔层以及网络设备构成，规模性配置站控层的设备，按照工程实际规模配置间隔层；变电站计算机监控系统，采用通信标准统一组网。
结束语
近年来，国家大力发展智能电网，智能电网得到了一定的发展，但是总体来说还处于初级发展阶段，在实际运行过程中还存在不少问题。因此，智能变电站在设计的时候，根据变电站的实际情况，设计可行、可靠、科学的智能电力系统，确保电力系统安全、稳定运行。
参考文献：
[1]杨利.110kV智能化变电站的电气系统设计[J].南方农机，2017，48（22）：106.
[2]罗耀滔.110kV智能变电站电气设计的要点探讨[J].建材与装饰，2017（43）：220-221.
论文作者:谢元龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/22
标签：变电站论文; 智能论文; 间隔论文; 设备论文; 电网论文; 互感器论文; 交换机论文; 《基层建设》2018年第5期论文;