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摘要：在第十二个五年规划的建设大背景下，我国在全国范围内广泛发展智能电网的创建工作，适应了时代对智能电力发展的要求，是一项必学长期坚持下去的工作。在我国要建立全国范围的智能电网，必须先建立起覆盖全国的智能变电站。笔者结合自己多年学习和建设智能变电站的学习和工作经历，在总结自身经验的前提下创作出本篇文章，在此与各位同仁共享。
关键词：智能变电站；二次系统；优化；应用
一、智能变电站简介
（一）智能变电站的概念
智能变电站是连接发电端和用电用户的智能化的枢纽，它采用先进的、可靠的、集成的和环保的智能设备建成，以全网式的信息、网络化的通信平台、实现信息共享为基本要求，智能变电站可以像人一样自动完成有关变电信息的采集、变电度的测量、变电力的控制、对电路和设备的保护以及变电设备的检测等基本工作，同时，智能变电站还具有对电网进行实时自动控制的功能、完成设备智能调节的功能、通过智能变电网在线分析决策和协同互动变电的功能。
智能变电站是人性化的变电站，它可以在日常工作中像具有思考力和行动力的成年人一样实时有效的对不同状况作出调节，以便工作可以正常的进行下去。当发电站传输来低压负荷量的电时，智能变电站经过相应的加压处理为用户送出满足负荷量的电量，当发电站发出低压负荷的电量减少时，智能变电站送出最小用户需电量，闲时继续变电，确保为国家节省电力资源【2】。
（二）建立智能变电站的必要性
（1）智能变电站可以响应国家绿色发展的号召，创造出良好的环境保护效果。智能变电站对变电所使用的各种设备、仪器和接线手段、方式进行了大规模的改善，这有效的减少了日常变电、发电等对能源能的消耗量和不必要的浪费，不但降低了变电站的运营成本，也降低甚至消除了变电站因变电而在内部产生的电磁、辐射等对环境和人体生命安全造成伤害的物质，这在很大程度上提高了变电站所在区域的环境质量，创造出良好的环境保护效果。
（2）智能变电站的智能性使得其具有良好的交互性能。
智能变电站的职责是负责统计分析智能电网运行所需的数据，它具有向智能电网提供安全的、可靠的、准确的、细致的、实时的运行所需信息的功能。实现着一切依托的是智能变电站良好的交互性能，它在完成对所需信息的采集和分析之后，可以实现这些信息在智能电网中的内部共享，智能变电站的良好的互动性保障了整个智能电网安全、稳定的运行。
（3）智能变电站的智能性使得其具有工作时可靠性高的特点。
用户对电能的基本要求有廉价性、可靠性和使用的方便性等，其中最重要的要求是电力的可靠性高，电力的可靠性高低是电力安全性的重要体现，智能化的电力变电站所具有的发电高可靠性的特点在满足了用户对高安全的需求的同时，也实现区域电网的高质量运行的目标。只有智能变电站自身和内部的各个设备和设施都具有高度的可靠性，才能进一步实现智能变电站所具有检测故障、修复故障的功能，只有具有高度的可靠性才可以有效地防止变电故障的发生，并且帮助工作人员在变电故障出现之后找到快速、准确的应对之策【3】。
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二、智能变电站发展中遇到的问题以及解决之道
（一）智能变电站发展中存在的问题
智能变电站在我国建成和投入使用已有5年的历史，它的母体是数字化变电站。智能变电站经过5年的发展史，其建造和运营技术已经日趋完善，达到世界先进水平。智能变电站主要由智能设备层、全网系统层两部分组成，与传统光伏变电站有三大差别：（1）一次设备智能化系统，（2）设备状态检修系统，（3）二次设备智能优化系统【4】。其中二次设备智能优化系统较其他两个系统起步晚、发展程度不完善，已经严重制约智能变电站的发展和进一步更大规模的推广，是我国发展智能变电站和建设智能电网事业噬待解决的问题
（二）智能变电站二次系统优化及应用
智能变电站中的二次设备智能优化优化系统简称二次系统，它的优化问题严重制约了智能变电站的发展进程，笔者在总结自身多年在智能变电站二次系统优化的经验，提出以下解决之道：
（1）建立由站控层、间隔层和过程层三个层次组成的智能变电站二次系统。其中站控层主要控制智能变电站的主机、操作员、远动通信装置设备等子分子，它可以提供智能变电站站内人际联系方式，实现实时有效的人员联系。间隔层由保护系统、计量系统和向量测量系统等子系统构成，它可以在上一层出现故障时继续上一层的工作，是一个保障层。过程层由互感器设备、合并单元系统以及智能功能终端设备构成，它可以实时对智能变电站的电气量采集情况和智能变电站的设备运营状态进行监测。总之，建立由站控层、间隔层和过程层三个层次组成的智能变电站二次系统是智能变电站二次系统优化的第一步和前提【5】。
（2）建立两套不同的过程层网络结构。智能变电站所需的过程层网络系统是按照电压等级分别组网的分层网络系统。建立两套不同的过程网络结构的具体做法是，将双重化配置设备的保护及安全自动装置分别接入不同电压的过程网络层，在接入设备时应使用相互独立的数据信息接口控制器，对于220kv以上的过程层使用成星状双重化以太网，110kv左右的过程层使用成星状的单层以太网，这样便可以在智能变电站中建立两套不同的过程层网络结构达到系统二次优化的效果。
（3）建立适合智能变电站二次系统各个层次的配置。以220kv的智能变电站为例，其站控层的设备的配置主要有主机设备和远动通信设备都进行双套配置，这样可以适应无人值班的工作实际要求。间隔层的设备配置应严格视情况而定，当设备为独立设备时应该给于单独配置。过程层的设备配置，在220kv电压状态下，除母线外，智能终端要给予冗余配置。以110kv的智能变电站为例，其站控层的设备的配置主要有主机设备和远动通信设备都进行单套配置，保护系统应与主机设备使用同一套配置，这样可以实时监控主机设备的工作状态。间隔层的设备配置应严格视情况而定，当设备为独立设备时应该给于单独配置。过程层的设备配置，在110kv电压状态下，除母线装置外，智能终端要给予冗余配置【6】。这样便完成了建立适合不同类型智能变电站二次系统三个层次设备的配置的工作。
结束语
建立和使用智能变电站是创建智能电网的中间环节，也是最重要的一步，智能变电站在我国有着巨大的发展前景，国家为推进全面建设智能变电站这一项工作所需的人才也越来越多，笔者希望更多的有志之士能投入到智能变电站二次系统优化的工作研究中，为我国建设和使用更多的智能变电站提供源源不断的人力支持，从而促进我国电力事业的飞跃。
参考文献：
[1]李昊炅.智能变电站二次系统优化及应用研究[D].华北电力大学（北京），2011.
[2]胡敬奎.智能变电站二次系统的方案设计与应用研究[D].华北电力大学，2015.
[3]朱诗卉.智能变电站二次系统优化设计及研究[D].三峡大学，2014.
[4]张航.智能变电站二次系统的设计及其工程应用研究[D].山东大学，2013.
[5]蔡勇.智能变电站二次系统优化集成配置研究[J].湖北电力，2011，S1：134-135.
[6]乔耀洲，赵晓冬，王斌，孙大伟.关于智能变电站二次系统优化及应用分析[J].河南科技，2013，06：22+29.
论文作者:马顺绪,尚国斌,王鹏
论文发表刊物:《电力设备》2016年第17期
论文发表时间:2016/11/9
标签：变电站论文; 智能论文; 设备论文; 系统论文; 电网论文; 过程论文; 系统优化论文; 《电力设备》2016年第17期论文;