（锦州供电公司 辽宁锦州）
摘要：近几年，我国加强智能电网建设，而智能变电站是其中必不可少的一部分。与传统变电站相比，智能变电站所采用的技术更为完善，设备功能更加强大，建设花费少，稳定性高，易于维护，并且不会对自然环境产生较大的影响，符合绿色环保的理念，具有极大的优越性。本文首先介绍智能变电站及其创新性，之后分析其功能架构以及所需要遵循的设计原则。
关键词：功能架构；智能变电站；设计原则
随着技术的提高，智能变电站发展迅速，其管理工作也应得到改进。为了延长设备的使用寿命，提升电力系统的稳定性，电力企业需要实时监测电网运行情况，将相关数据通过互联网平台进行共享，提升设备管理工作的效果。
1 简介智能变电站
智能变电站能够利用通信网络实现电力系统控制、测量以及保护工作的自动化，并且其能够依据实际情况实现电网的自动调节、实时控制以及在线决策。其上述功能的发挥主要依靠智能设备的支持，智能设备在运行效率、可靠性、环保等方面均优于常规设备。与传统变电站相比，智能变电站对目的更加注重，即后者更加注重变电站应该具备的功能，所以智能变电站中包括逻辑集成与物理集成两方面。
现阶段，国家大力建设智能电网，而完善智能变电站是该过程的必要工作。智能变电站功能的发挥离不开设备的支持，所以需要加大资金投入，提升设备的稳定性。智能变电站所要达到的目的包括功能的集成化、系统的综合控制、数据的自动分析以及设备的数字化，最终要实现系统的智能化与数据共享，这也是其必然的发展趋势。相比于传统变电站，智能变电站主要在以下方面进行创新：
（1）交流互动。智能变电站之间能够实现良好互动，而且变电站与调度中心、重要用户之间也能够实现互动。
（2） 一次设备功能更加完善。智能变电站中所应用的设备功能强大，具备功能判断、资产评估、状态检测等功能。
（3）智能应用。数据经快速采集后存储在相应位置，在综合分析各方面数据的基础上进行决策。
（4） 协调控制。变压器电压/无功广域协调控制、电能质量检测控制，提升了变电站运行的稳定性。
2 构架特征及具备的功能
2.1信息建模方式统一
如今，行业内常常采用的建模方式为IEC61850。而智能变电站可以对相关区域中的电网情况进行实时监测，网络与设备之间的关系清楚明确，便于控制中心进行方案的制定。
2.2设备的智能化
现阶段，智能变电站中一次设备的功能比较完善，其信息化与数字化水平较高，能够实时监测自身状态，记录运行过程中的信息。借助互联网平台，管理者可以迅速得到系统中每一个设备的信息。相比于传统的设备，其自动化水平高，运行更加稳定，减轻了管理者的工作量，并且具有良好的交互性，人机之间能够实现良好的互动，用户、调度中心、控制设备与监测设备紧密地联系在一起。
2.3数据采集全面
智能变电站中运用站内时钟与同步区域，因此可以准确检测设备的运行状态，同时相关数据会传递至管理人员手中。监测技术、传感技术以及同步测量技术的发展增强了管理工作的数字化，工作人员能够科学管理不同数据，借助互联网平台实现各个部门之间的资源共享，进而充分发挥管理工作的效果，维持电网的正常工作。
2.4设备维护工作完善
相关设备在运行期间会产生一些异常情况，包括发热情况严重、产生气体以及电脉冲等，影响设备的长时间工作。为此，需要专门设备来记录相关数据。以往DL/T860式建模方式中，必须进行设备维护模型的构建，制定预警算法与支撑方案。而智能变电站中往往包含众多传感设备负责记录设备工作情况，或者利用改进后的一次设备采集相关信息，进而提升管理效果。
2.5设备控制自动化
程序化控制是智能变电站的重要功能之一，不仅能够实现变电站内部的一键触发，而且还能够接收后台系统、调度中心与监控中心下达的指令并迅速执行，自动调整设备状态，使系统迅速而准确的应对突发情况。
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2.6控制与保护相配合
2.6.1电网运行情况自适应
利用变电站内部收集的信息、变电站之间共享的信息以及调度中心下达的指令进行电网运行情况的自适应。当其正常运行时，采用变压器调压、FACTS等方式对潮流分配进行控制与改进，增强工作效率以及输送能力。
2.6.2站域保护
在考虑变电站基本保护方式与控制方式的基础上进行站域保护，具体应依据以下原则：近/远后备、主/后备以及继电保护的四性原则。应结合站内信息构建站域保护，增强其保护功能，同时能够与变电站的所有运行方式相配合。站域保护可以迅速实现后备保护。
2.7情况应对智能化
2.7.1电能质量评估。以电能质量检测系统为基础进行电能质量研究，为电能质量评估提供必要参考。
2.7.2智能告警。包括信号过滤、告警信号的内在联系、事故处理方案、逻辑推理以及报警显示方法。过滤的信号包括正常操作引发的预告信号以及瞬时中间信号等。
2.7.3 分类告警。按照标准划分变电站内告警信息，增强分类告警功能。
2.7.4故障处理以及辅助决策。
3 功能架构存在的不足
3.1时钟同步的准确性
电力系统的运行离不开相关数据，变电站中数据来源多，应该确保在同一时间内对不同来源的数据进行采集，否则无法实现数据的同时输出，影响后续工作的开展。近几年，电力领域发展迅速，以往变电站的管理方法无法满足现代社会的需要，所以需要突破传统管理方式的限制，应用IEEE1588管理模式。
3.2信息的动态处理
信息处理系统是变电站的主要设备，其对变电站的正常运用具有十分重要的作用。现阶段，设备的信息化水平不断提升，监控系统可以得到更多的有效信息，而系统的正常运行离不开监控系统的支持。因此，系统运行期间需要对相关信息进行动态处理，否则将严重影响监控系统功能的发挥，进而造成电网系统的崩溃。
3.3通信技术
通信技术是构建智能变电站的基础，然而在利用通信技术时产生了一些问题，例如数据传输不稳定、网络堵塞、数据泄露等问题，所以应完善通信技术，保证数据的实时传输，增强该技术的安全性。
3.4智能设备的研究
智能变电站需要实现一次设备的智能化，因此，建设智能变电站需要加大对智能设备的研究。我国对智能设备的研究较晚，缺乏坚实的基础，与其他国家相比存在一定的差距。大多数电力设施制造企业受资金以及技术的限制无法生产大量的智能设备，需要一定的时间来形成产业链，这种情况严重阻碍了智能设备的改进与完善。
4 智能变电站的设计原则
一般情况下，智能变电站的真正运行需要经过以下步骤：提前规划、方案设计、实际建设以及运行管理，其中在方案设计时需要遵循以下原则：环境友好型、资源节约型以及工业化。
环境友好型指的是减少智能变电站给环境带来的不良影响，保持变电站的清洁，例如ABB建设于瑞士的345kV变电站。资源节约型是指提升资源利用率，包括土地资源、建筑材料以及投资成本等。实行变电站的小型化，利用智能互感装置等保护土地资源；相比于传统变电站，智能变电站需要的电缆数量较少，另一方面，数字互感器传输的数字信号能够被数字设备直接利用，无需进行信号转化，LED结构更加简单，降低了所需二次电缆的数量；运用PASS、GIS等开关能够节省一次设备。
结语
智能变电站主要依据分析技术、信息化技术以及自动化技术，以通信网络为基础开展电力系统的控制、测量、保护等工作，与传统变电站相比，其能够实现协调控制，自动化水平高，功能更加强大，进而能够保障电力系统的正常运行，提升其运行效率。所以应加快建设智能电网，增强电网的稳定性与安全性，保证供电质量，优化资源配置。
参考文献：
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[3] 郭瑞，田浩宇. 智能变电站功能架构及设计原则探讨[J]. 科研，2015（24）：262-263.
论文作者:魏志洲,史书明,贾熙延,卜凡勇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/9
标签：变电站论文; 智能论文; 设备论文; 功能论文; 电网论文; 数据论文; 原则论文; 《电力设备》2017年第30期论文;