摘要：新常态的背景下，科技的进步为各行各业注入了新鲜的“血液”。电力企业也不例外，随着现代社会尖端领域中的新型技术呈现，智能电网为电力系统带来了一次深刻的变革。从目前的形式上看，智能与时俱进，从而满足社会的发展需求。从本质上看，智能电网是连接发电与用电之间的枢纽工程，也是智能电网实施的基础设施，从一定的程度上看，为保证电网安全可靠性运行，为其提供了关键性因素。因此，本文以智能变电技术的发展现状为出发点进行展开分析，接着，提出智能变电技术未来的发展方向，按照领域的重点，进行深入探究，促进智能电网的可持续创新发展。
关键词：智能；变电站；趋势
一、智能变电站的概述
智能变电站是把全站信息数字化、通信平台网络化、平台共享化等方面作为基础进行构建。并在此基础上，利用先进的技术，完成信息的采集与测量、控制、监测等工作。秉承以需求为本的思想，完成电网实时性自动控制，实现有效分析与高级功能决策。近几年来，智能电网的发展在发达国家与地区，已经成为经济与能源发展的重点[1]。其中，电网节点发展可以实现自动化数字的采集与分析，还可以实现信息的上传与预处理能力。换句话说，变电站智能化的程度也就是电网智能化的高低，针对于变电站技术的探究，不仅可以帮助智能电网进行发展，还可以起到良好的促进性作用。
二、智能变电站技术的发展现状与分析
（一）国外智能变电站技术的发展现状
从目前的形式上看，国外的发达国家与地区已经在智能变电站的建设方面展现了领先的地位。例如：ABB、西门子等企业，就已经开发出了一系列关于变电站智能化还有一次设备、二次设备的先进研究成果，但是并不是十分全面，只能针对于局部进行应用与实践，还不能从本质上形成一个系统性的规划[2]。针对于ABB企业开发的GIS设备，可以在一定的程度上实现而二次设备就地化，并且把智能断路器与互感器从集中化的角度进行思考与分析，实现简单意义上的保护与监控。与此同时，还在此基础上，对ABB、ALSTON、SIEMENS隔离设备进行互感操作实验，展现了简单化的可行性，为智能电网的发展道路，提供了有效的建设性基础。
（二）国内智能变电站技术的发展现状
电力企业智能变电站技术的发展与其他的发达国家相较起步较晚，并且国家电网企业在进行推出一列规范之后，就开始推进智能变电站的进一步发展与进步。其中主要推行的有《智能变电站技术导则》和《变电站智能化改造技术规范》等内容[31]。不仅如此，我国还针对标准AEC61850系列进行了翻译，紧接着进行了发布与出版。并在此种标准的保证下实现集成系统的构建，完善智能变电站的硬件集约与功能性整合。与此同时，还支持通用互换与性能可控性的目标应用。支持IED类型的可选、易组合、易互换的能力。从功能上去看，智能变电站可以分为变电站层与间隔层、过程层三种类型，所有的网络实现也是利用这三个层面进行连接的，并充分应用到了实际的工程案例当中。具体案例参见图（1）
图（1）最近几年修建标志性智能变电站一览图
从我国的智能电网技术的发展来看，由于各种有效政策的推行，外加上各种发电技术的提升，各种各样的新能源也呈现到了智能电网的应用当中。不仅如此，能源的结构也发生了本质上的变化，例如：像风能、太阳能、大容量储备能源已经成为了发展的方向，并分布到智能化的电网建设当中。从目前的形式上看，坚强智能电网的发展目标已经构建，并加入了环保意识与可持续发展的理念，实现节能发展的有效调度[4]。例如：从环境保护的角度进行思考，新能源不仅降低了有害气体的排放，也在一定的程度上实现了信息传输方面的双向交互。提升了能源的利用率，促进了节能降耗方面的协调作用。
从另外一种层次进行思考，智能变电站的发展，是一种全站信息数字化和通信平台网络化、信息共享化的标准形式。并在先进智能设备的前提下，完善智能电网的分析与协调性作用，并在此基础上，实现智能性的互动与控制。从现代化的发展程度上看，智能变电站一般都会采用“三层两网”作为基础进行构建，最终完成不同结构层的连接。其中，占控层面是在多个管理系统中构建而成的，并展现较强的高度权限与高度集中权限。主要内容还涉及到了智能变电站的技术问题，包含了智能化实时监控技术、智能化电力系统自动化技术、智能化电力系统通信技术等[5]。例如：智能化实时监控技术一般可以针对全站的信息数据进行采集，接着在采集的过程中，实现实时性监控制度。接着，利用智能变电站的控制层实现二次数据传输，并达到完美的理想效果。间隔层在二次设备的构建上，是在站控层与控层网络都时效的情况下，才能对继电实行有效的保护。关于变电站技术上的问题，主要包含了智能化继电保护技术与智能化变电站在线五防技术、智能化变电站高级应用技术、智能化变电站网络通信检测分析技术等。换句话说，这些技术都是智能变电站中的核心结构，也是实现智能变电站的具体功能。在相对的完善之后，就可以巧妙的利用这些技术实现数据的采集，参数的运行等。具体的参见图（2）智能变电站结构示意图。
三、智能变电站技术未来发展趋势
（一）智能变电站特点
从目前的形式上看，智能变电站设备在建设与运行的过程中，虽然取得了一定的劳动成果，但是，由于智能变电站系统的复杂性，功能的相对分散性，还不能构建一个成熟的理论与实践空间。因此，这个时候，就需要跟随时代的需求，针对智能变电站的特点，创建对应的技术创新理论、建设创新理念、专业管理创新技术等，并在此基础上，提升较大的空间制度。近几年来，随着经济的不断提升，我国国民经济的快速发展，让电力企业的供电压力不断呈现较强的上升趋势，为了满足人们日益增长的需求，实现人们供电的连续性与可靠性、智能性、绿色环保性、节能性的高要求。应该从本质上改善智能变电站的内外部环境，加强结构的调整[6]。
与传统理念下的变电站相比较，智能变电站发生了本质上的变化，已经在网络化的基础上，跳出了传统理念下的思维方式，实现了有效的创新。第一，一次设备智能化构建；是完成电子式互感器与智能变电器、智能组件等一次设备的智能化和信息化方向的前置条件。第二，二次设备网络化的构建；主要是根据标准化的基础，基于模块化的微处理上，实现二次设计的网络数据共享与资源共享。第三，信息交互标准化；智能变电站应该按照IEC61850的标准，展现变电站内外部之间的信息交互与信息共享[7]。并在此基础上，根据系统之间的数据与信息之间的信息进行无瑕疵对接。第四，智能变电站设备检修状态化；需要按照标准化的形式进行实现检测安装，从而掌握变压器的一次设备运行，在科学化的基础上，进行实现设备检修的延伸。第五，智能变电站管理运维的自动化构建；智能变电站需要在程序化的操作功能上进行接受与执行指令，并根据以上的需求进行完成自动化的相关事宜与操作事宜。
（二）智能变电站体系结构
从智能变电站体系结构上看可以分为物理结构与逻辑结构两种类型，物理结构中的智能变电站又可以分为智能化一次设备与网络化二次设备两种类型。从逻辑结构上看智能变电站，可以分为过程层、间隔层、站内层三种类型。以上类型可以在高速的网络化进程中，实现信息的共享与交互，最终满足人们现代化的需求。
（三）智能变电站设计要求
从智能变电站的设计方向上看，应该按照社会的需求进行整体性构建。从本质上看，智能电网的关键环节是实现整体性的自动化与信息化、互动化等。因此，在坚强电网的需求下，同时也为变电站技术的发展提供了机遇与挑战。智能变电站与传统常规化的变电站相比较，智能变电站需要处理的信息更加的广泛，需要采集的内容更加的具体，需要理解的层次更加的高深，需要设置的结构更加的复杂。不仅如此，智能变电站技术还需要转变现有的思维方式，在原有的基础上，提升互动性能力与信息交换能力，从而，提升智能变电站的可靠性与科学性、灵活性。
（四）智能变电站建设目标
所谓的目标建设，主要展现的目标特征是：第一，从整体的角度进行合理化整合结构，并改变传统下的观念，秉承着高度集成的角度下，实现系统先进技术的构建，与此同时，还需要跟随党中央的正确引导性作用，在经济控制的角度下，实现绿色环保的重要目标。第二，为了满足人们日益增长的需求，因此，智能变电站的任务就会更加的艰巨。智能化设备应该展现较强的可靠性与协调性，并在互动的基础上，实现测控技术的构建，展现较强的便捷运维模式。第三，为了合理的控制成本，并非是在技术上偷工减料，而是需要秉承科学合理的基础上进行实现有效的施工与拓展，同时，还需要保证智能化设备的拓展性与较少维护性[8]。
图（2）智能变电站结构示意图
四、智能变电站技术发展重点
从目前的形式上看，应该结合未来的发展方向与新一代的智能变电站技术需求进行实现有效的优化。第一，智能变电站需要在已有数字化的基础上进行设计、建设、运行，接着实现有效的提升与优化工作，为可行性方案提出切实可行的技术资源。第二，可以在现实范围内进行电力资源的优化与配置，解决电力输送“拥挤”的现象，实现输电效率的提升，增强电力供应能力，提升供电的有效性，与此同时还需要针对内外部的环境进行分析，其中包含了物理性攻击与自然灾害的攻击。第三，应该在智能变电站技术构架的基础上，最大限度地减少电力系统的故障率，降低人工运维的工作量。同时，还需要考虑到相关人员在恶劣的环境下可以进行正常的检修与施工，最终以“以人为本”的战略化思想，保证人身的安全性问题。第四，集成化不仅是智能化装置的发展方向，也是提升供电可靠性的基本需求。因此，就需要在智能变电站的基础上，实现施工周期，检修工作、停电次数的降低。
在传统的理念下，调度一直电网运行控制的神经中枢，并展现了较强的核心价值。随着智能化电网的高度匹配，就需要在开发需求上实现有效的融合，根据运行情况，实现图表形式实施。与此同时，调度人员还可以根据设备反馈回来的数据进行分析，找到可能存在的安全性隐患，发展问题，解决问题，保证智能电网的可靠性与安全性。针对于电力企业而言，智能调度的技术支持，是在出现问题之前与之后，进行预警的信号，利用实时性的重要意义，对安全隐患进行分析，对调度问题进行落实。
从目前的形式上看，用电设备的信息采集，还需要具备一定的交互能力与智能化能力。如果不能具备这两方面的能力，那么就很难在智能电网各项服务上形成配套的工程设计，展开智能化与个性化服务。因此，在智能变电站技术发展的过程中，电网双向互动体系已经成为了未来的拓展方向。智能变电站可以对用户的用电设备进行全方位的实时性监控，可以直接读取用户的用户的用电功率，实现电网与用户之间的有效交互。从电网中智能变电站技术的计量方面看，数据管理系统（MDMS）也正在向着最大化的方向进行优化与完善，保证电表之间的互联性，实现数据的存储与完善。如果发现问题，就可以利用互联网，展现智能化的功效，发现安全性隐患，并及时发出预警信号[9]。例如：智能楼宇和智能家电等新兴领域内可以实现实现智能化的传输和交互，并在全新的模式下，实现个性化的功能服务。
从人工智能技术上看，应该在电路、电磁、电机电器等方面实现人工智能技术的使用。展现较强的逻辑思维处理能力，利用顶尖高科技，不同的技术手段，为智能变电站技术提供一个有效的发展方向，创造更多的经济效益和社会效益。
五、智能变电站技术工程实例分析
从武汉未来城110kV智能变电站布局紧凑性上来看，主要是针对未来的发展方向进行构建的。不仅节约了大量的占地问题，还对内部的设备实现了集成化控制，节约了大量的的辅助性材料，节省了物力、人力、财力。武汉未来城110kV智能变电站是在2013年的年底竣工的，采用了先进的远程控制技术，减少了错误率的出现，降低了运行成本，并在此基础上，利用模块化的设计，缩小了施工的时间。针对有以上的工程可以明显的发现，此次智能变电站建设已经成为了新时代需求下的示范性工程。不仅如此，还可以在原有的基础上，进行提升技术性手段，针对于新的技术性手段进一步再进行优化与扩张。为后续问题的呈现，提供了可行的解决方式与技术性支持。随着“十三五”计划的不断实施，预计2016年到2020年，我国可以实现全国范围内百分之百重要变电站智能化构建，并对已经存在的变电站进行合理优化与改造，实现率将达到百分之三十到百分之五十左右，预计优化与改造数量在五百座范围内。
总结
新常态背景下，智能电网是把各种技术在输配电的过程中，应用进行集成与融合。并且秉承现代化的思想理念与目标，实现电力新技术的应用。其中，变电部分是智能变电站的构建关键。并在智能化的一次设备和网络化的二次设备双重保障中进行完成。这个时候，就需要将智能化结构技术引入到相应的智能单元接入平台中，最终实现智能技术的应用终端构建。不仅如此，还需要结合国内外现状与趋势进行探究，针对智能变电站的技术方向实现预测，为智能电网的发展提出了合理化建议。
参考文献
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[9]廖波.变电站设计阶段造价管理策略与思考[J].通讯世界.2016 (05)：19-20
作者简介
丁健（1984-07-10），男，汉族，籍贯：内蒙古鄂尔多斯市，当前职务：科员，当前职称：工程师，学历：工程硕士，研究方向：机械工程。
论文作者:丁健
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/2
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