摘要：随着自动化控制技术的进步及非常规互感器技术的发展，变电站正在被数字化的智能变电站所取代，变电站智能化改造大潮正在各电力部门展开。变电站的智能化主要是通过计算机终端与控制终端的结合、分布式控制技术、光线技术和软交换技术实现的。变电站智能化建设中也存在一些不足，加强在线检修和实时监测技术的应用是电力企业应急需解决的关键问题。本文介绍了智能变电站的控制技术特点，分析了智能化变电站电气设备技术。
关键词：变电站；电气设备；控制技术
智能化变电站是常规变电站自动化技术改造的目标，其最大的特征在于一次设备的信息化、信息交互的标准化、运行控制的智能化、保护控制的协同化和分析决定的在线化。智能变电站的发展与应用对构建“坚强智能电网”有着至关重要的作用，并且可以预见的是随着国家智能电网建设的逐步深入，常规变电站将被智能变电站所代替，而在此过程中作为电力部门要高度重视自动化、计算机技术、信息技术等方面人才的培养与引进，同时作为运维人员要进一步加强对智能电网相关知识与技能的学习，只有这样国家智能电网建设才能得到更好更快的发展。
一、变电站电气设备介绍
智能化变电站电气设备是对数字化变电站技术的进一步发展和升级，与数字化变电站既有联系，也存在一定的差异。
1、数字化变电站。数字化变电站是按照国际标准建立的一种现代化变电站，其电气设备结构由过程层、间隔层和站控层三部分构成，能够实现变电站内各电气设备之间的共享和交互操作。数字化变电站的电气技术就是将变电站中所采集的信息进行传输、存储、分析和输出等，这一系列工作均是通过数据和信息的形式进行，通过相应的通信网络和系统实现各项功能。数字化变电站电气设备技术的突出特点是所有作业均是以数字化的形式实现，变电站自动化系统的一次设备智能化、高级应用和智能电网的支撑功能都有了很大进步。数字化变电站为建设智能变电站奠定了基础，而智能化变电站的建设是对原有变电站的进一步改进和升级，也是未来变电站发展的主要趋势。
2、智能化变电站。智能化变电站电气设备结构与数字化变电站有一定区别，主要由设备层、间隔层和控制层三部分组成，一次智能电气设备组成了设备层；检测和继电保护设备等二次设备组成了间隔层，这层主要采用分散型方式连接大部分母线应用；服务器、人机设备、路由器和站级计算机组成了控制层。该层利用光纤介质实现与间隔层的通信联系，并设置了计算机监控系统，以实现对变电站电气设备的实施检测、远程控制，并能在设备发生故障时，及时做出反应，保护电网系统免受更大损失。
二、智能变电站的控制技术特点
智能变电站中结合了先进的自动化监控和信息传输、数据处理技术，其最为突出的特点在于，智能变电站实现了信息的高度共享，基本完成了控制设备的智能化、集成化建设。
1、控制服务器。随着计算机自动控制的引入，极大的提高了变电站控制的人工智能水平，结合变电站中电力的实际使用情况，计算机自动控制系统能够迅速的进行判断和处理，避免了因突发事故所引起的变电站运行故障，有效的防范了输变电事故的发生。
2、分级控制技术。符合目前国内电网输变电安全标准的分布式控制技术，在智能变电站内设置具备智能分析处理能力的系统，采用分级调控的方式，有效地降低了中央处理系统的管理控制负荷，改善了电力控制设备的工作效率，降低了电力控制中的安全风险。
3、光纤技术与电力设备集成化。随着国内外光纤传输领域的技术发展和推广应用，智能变电站控制体统初步具备了局域网管理功能。变电站的设备层同控制系统能够更加迅速、稳定的进行信息传输。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不同层级之间管理控制数据的传输的稳定性也逐步增强。在计算机自动化技术的支持下，变电站运行监管设备集成化发展也取得了一定的成效，在有限的区域内也能够保障设备的基本配置，显著的降低了设备占地空间，缩短变电站设备安装周期，削减了安装成本。
三、智能化变电站电气设备技术分析
1、计算机终端与控制终端的结合。智能化变电站将计算机终端与站内电气设备技术中的控制终端相结合，这就相当于在变电站中加入计算机系统，利用该系统可实现对站内运行信息和数据的采集、存储、分析，根据数据分析结果做出相应的指令，然后通过通信技术传输给各个电气控制终端。计算机终端还能对变电站系统的运行情况进行全程监测，根据设备运行情况做出准确判断，并采取有效的解决措施，这就能有效的降低电网运行故障处理不及时带来的经济损失。
2、分布式控制技术的应用。智能变电站电气设备分级控制是通过在变电站系统中采用了分布式控制技术，该技术具有独立控制性和自主调控性，这就能有效的将变电站中各类潜在风险进行分散和减弱，提高智能变电站运行的安全性和可靠性。分布式控制下的系统运行过程中若某一层出现故障，并不会影响其他层的正常运行，这种功能极大的提高了变电站的运行效率，降低了相关电气设备的负荷。
3、光纤技术的应用。光纤技术的应用，提升了智能变电站各层的通信速度和信息质量，实现了不同设备、系统之间的信息采集和传输高效化，这就为局域网管理功能的提升奠定了基础。控制层和设备之间的信息传输主要通过光线技术实现，该技术具有快速、准确、抗干扰能力强等优点，提升了整个变电站的运行效率。
四、智能变电站技术在应用中的优势
1、变电站扩展和兼容性的增强。智能变电站技术中结合了计算机自动化技术、光纤信息传输技术、智能控制技术、分层管理控制技术，也强化了智能变电站的输变电能力。对于传统的自动化变电站以及数字化变电站而言，通常难以扩展变电站的二次变电功能，然而在智能变电站中，可以自由便利的在间隔层内完成集成式的填加。由于集成的方式并不需新增电缆，也就使得智能变电站变电能力得以显著的提升。此外，随着光纤传输技术推广，智能变电站监测信息传输和处理能力也有了显著的提升。高效稳定的信息处理系统，也为部分无法在传统变电站中完全发挥效能的电力控制设备提供了有力的技术支持。
2、变电站建设和运行成本的降低。智能变电站技术与传统的变电站建设和运行技术相比，采用了数字化、自动化的信号和数据处理控制设备，代替了机械仪表以及半自动化电力监测控制设备，极大的降低了变电站工作人员的日常管理控制工作量。同时也克服了变电站日常运行中的故障和问题处理不及时等不足之处。也在很大的程度上降低了变电站日常管理和运营中的成本投入。此外，在变电设备的配置中，智能变电站与传统的变电站的设备配置相比，减少了电缆控制层的使用。从建设成本投入层面来看，削减了很大一部分的设备投资。据相关智能变电站建设经验和相关权威部门统计数据显示，现代化智能变电站建设投资成本与传统变电站相比降低了20%左右。
智能化变电站是在数字化变电站基础上发展起来的一种新型运行形式，变电站的智能化是通过传统变电站技术与各类新技术结合实现的，目前尚处于起步阶段，还有一系列急需解决的问题需要我们进一步研究和实践。变电站智能化是我国构建坚强智能电网的关键环节，各部门应该积极配合，不断学习先进的管理理念和专业操作技能，确保变电站运行的安全性和可靠性。
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论文作者:郭磊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
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