【摘 要】文章从智能变电站概念，智能变电站特点，智能化变电站主要关键技术问题三方面来探讨。
【关键词】智能化变电站；技术问题
所谓智能化变电站系统，就是以设备智能化、测控智能化为基础的变电站体系。在传统变电站的基础上，智能化变电站能够自动对数据和信息进行处理，包括信息采集、数据测量、信息控制、信息保护以及计量和检测等。同时，在智能化的变电站系统网络中，系统能够根据电网运行的实际需要，对电网进行自动调控，同时还能为网络系统运行过程中遇到的问题提供实时的解决方案。
一、智能变电站概念
智能化变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护和监测等基本功能，并能够弥补传统变电站存在的缺陷。随着通信及网络技术的全面发展，保障了传统变电站的变革，逐渐向智能化靠拢。智能变电站是数字化变电站的延续和发展，以一次设备参量数字化、标准化和规范化信息平台为基础，实现全站信息化、自动化、互动化的变电站。
二、智能变电站特点
1、一次设备智能化：随着基于光学或电子学原理的电子式互感器和智能断路器的使用，常规模拟信号和控制电缆将逐步被数字信号和光纤代替，测控保护装置的输入输出均为数字通信信号，变电站通信网络进一步向现场延伸，现场的采样数据、开关状态信息能在全站甚至广域范围内共享。
2、全站信息数字化：实现一、二次设备的灵活控制，能够双向通信功能，可以实现通过信息网进行管理，使全站信息采集、传输、处理、输出等过程完全数字化。
3、信息共享标准化：基于 IEC61850 标准的统一标准化信息模型实现了站内外信息共享。智能变电站将统一和简化传统变电站内所能采集到的所有数据源，形成基于 IEC1850 标准层面的一致性基础，并通过统一的建模规划，将众多的信息孤岛连接起来成为站内智能设备可以获取的平台。
4、高级应用互动化：实现站内间隔设备之间的相互联系、互动，建立多种类型端口，实现众多间隔之间的数据联动，建立在满足日常运行维护之上，并与其他层面的联络，如中心站与受控站之间，变电站与用户之间的需求诉求。
三、智能化变电站主要关键技术问题
1、智能化变电站建设过程中的技术问题
目前，我国的智能化变电站建设还处于起步阶段，各项技术的运用还不够成熟，在变电站建设过程中，需要对这些技术问题进行克服，保障智能化变电站建设的科学性、合理性。总体来说，智能化变电站建设过程中需要集中注意的技术问题主要有：首先，着力对智能化电子设备进行研发和升级，通过智能化电子设备基础来提高变电站的智能化水平。其次，需要建立变电站建设相关技术规范，在智能化变电站组织架构以及技术体系方面，需要重点进行规定。最后，需要对变电站运营管理模式进行研究，实现变电站的智能化监控和信息诊断等，提升变电站的信息处理能力，促进变电站的信息化、智能化发展。
2、 智能化变电站高压设备测控技术问题
智能化高压设备是智能变电站的基本特征，智能化变电站高压设备需要进行智能化测控，因此，对智能化的测控技术进行研究十分重要。在智能化测控中，变电站通过传感器对系统中的设备进行测控，保证整个变电站系中的电气设备具处在有效的可观测和可控制状态之中，进而实现变电站设备的自动化目标。在智能化变电站高压设备体系中，高压设备智能化测控技术的应用，能够获取高压设备的及时状态和信息，然后利用信息融合技术以及故障诊断模型，对处于被检测状态高压设备的运行状态以及使用寿命等进行综合评估，当然，在评估过程中还需要综合考虑高压设备的结构特性、运行参数、环境因素等。此外，还需要重点对变电站高压设备测控技术的功能进行拓展，可以对测控技术的信息感知能力进行提升，加强信息处理能力和判断能力，从而为变电站高压设备的正常运行提供保障。
3 智能化变电站信息融合技术
智能化变电站信息融合技术是一项实用性强，功能强大的技术。通过对多种信息进行获取，对各信息间的内部关系进行分析，然后对信息进行融合和优化处理，达到智能化变电站有效运行的目的。在智能化变电站的信息融合技术中，通过对多源信息进行协同利用，采用的是多视角的信息处理方式，进而能够更加全面的获取信息的内部联系，对有用的信息进行保留，对错误和无用信息进行删除，提高系统信息的利用效率，最终实现智能化变电站的信息化发展。例如，在当下的智能变电站信息融合技术中，已经能够全面和独立的进行在线监测，热别是在变电站的二次设备中，通过信息融合技术，极大的减少了设备特征量采集中存在的盲区，进而能够更加全面的掌握二次设备运行过程中的各项数据，减少故障，实现优化运营。
4、智能化变电站网络化五防技术问题
智能化变电站可以利用变电站层和间隔层之间的以太网，实时交换五防逻辑闭锁所需要的间隔层IED状态信息，实现五防功能。其所用的全站数据通过开放的过程层面向通用对象的变电站事件(G00SE)通信网络实时传送，利用过程层的合并器获得模拟量信息，利用过程层的智能接口获得遥信数据信息。间隔层IED利用GOOSE机制都能及时获得其五防逻辑闭锁所需的数据，利用这些数据判别相应间隔设备的控制闭锁逻辑条件，来实现独立于五防主站的间隔层设备的逻辑闭锁。智能化变电站应用网络化五防闭锁功能示意图如图1所示。在图1中，间隔层设备信息共享和互操作完全依据底层网络，代替了常规的电气编码锁装置，可实时识别运行状态设备，根据综合判断形成决策，在网络底层实现智能化变电站较完整的五防操作逻辑五防闭锁功能。
智能化变电站间隔层G00SE网络的实际应用，为变电站实现网络化五防闭锁功能提供了技术支撑，但在具体应用中，要注意以下几个要点：①要选择发布方／订阅方机制作为G00SE信息交换方式，发布方将信息直接写入发送侧缓冲区，接受方从接受侧缓冲区读取信息；②利用事件驱动式GOOSE机制性能，使其能快速传递设备间的突发事件信息和变位信息，通过定义重发式GOOSE机制，保证信息的一致性和实时性；③充分利用GOOSE的点对点通信机制，使其满足于实时性要求高、数据流量大的数据通信情况；④为保证重要信息优先传输，要设置好交换机网络报文优先级顺序。
5、智能化变电站配置工具问题
随着智能化变电站数字化技术的不断发展， 以及网络通信技术的不断应用，变电站内IED装置硬件回路会越来越少，特别是虚端子、虚回路的配置逐步代替变电站大量的控制电缆连接模式，如利用虚拟化连接端子，使物理端子被虚端子代替，物理连接被逻辑连接替代；信息传输用光纤通信替代控制电缆；站内纸质图纸被SCD文件代替。其优势是最大程度利用了计算机技术，实现智能化变电站的自动变换数据模型、自动测试和校核信息，实现变电站的标准化自动设计。变电站配置语言(SCL)的应用，就是其典型优势之一。SCL作为工程化工具，能够把变电站间隔层IED的配置描述，通过网络传送给应用系统，也能将变电站完整的系统配置描述，再传回给间隔层IED配置工具，实现了不同厂家产品之间配置数据交换的互操作性。
智能化技术的高速发展推动着我国智能化变电站的改革进程，智能化变电站的应用极大改善了我国的电网供应环境。但是很多关键性技术的问题依然存在，因此，我们就应该对这些问题进行全面的分析处理，找出完善问题的途径。
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论文作者:李璐
论文发表刊物:《低碳地产》2016年9月第17期
论文发表时间:2016/11/11
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