摘要：作为现代电网中极为重要的电力设备，变电站一直都是现代电力系统中必不可少的重要组成设备，同时也连接着国家电力系统与用户，是二者之间相互联系的重要纽带。随着社会的飞速发展，对电力的需求也是与日俱增，并随着科学技术的发展发生了巨大的变化。特别是在现代信息科技发展的推动下，促使智能变电站技术的产生，并得到了广泛的应用，极大的促进了国家电网电力实业的发展。本文就智能变电站关键技术及其构建方式进行简单的阐述。
关键词：智能变电站；关键技术；构建方式；探讨
随着数字经济的快速发展，人们对电力供应提出了更高要求，传统电网已经无法满足用户需要，智能电网的构建势在必行。智能变电站是智能电网的核心组成部分，承担着信息采集与发布、系统运行与调控等多项任务，是电网运行的调度中心。
1.智能变电站技术的基本概念
关于什么是智能变电站，国家电网通过颁布《智能变电站技术导则》对其进行了解释：智能变电站指的是通过使用技术先进可靠、节能环保且集成化程度高的智能化设备，使整个变电站实现信息平台的数字化、网络化、标准化，提高了变电站在信息处理上的工作效率，通过高速运行的互联网信息通信平台对数据进行传输，并自动完成信息的收集、控制、保护以及计算等功能，同时通过对实际需要进行电网自动控制、调节以及在线辅助分析、互相协同等一些高级功能的运用，使变电站能够更好地和邻近变电站、控制中心以及调度中心等部门进行互动。
2智能变电站的关键技术分析
目前智能变电站的使用的技术还不能完全满足智能变电站建设的需要，必须打破技术之间的壁垒，实现多种技术的有效融合，才能真正实现变电站设备的信息数字化和功能集成化。下面具体对智能变电站的软硬件技术、信息存储技术以及标准的融合进行分析。
2.1硬件集成技术
以传统的变电站为例，其信息处理是由中央处理器和外围设备配合完成，中央处理器担负着数据计算和逻辑分析的主要任务，决定了信息处理效率。但中央处理器的资源有限，而变电站处理的信息量不断增加，许多硬件资源不能满足智能变电站的构建需求，尤其是嵌入式系统的数据删减较为繁琐，影响运行效率，也增加了系统出现错误的概率。先进电子技术在智能变电站中的应用可以实现硬件系统的高度集成化，使其具备模型化、自动化等优点。对系统功能进行模块化设计，将一些固定的逻辑处理在智能设备内部固化，无须软件支持，从而提高了设备运行效率，保证信息的及时、可靠处理。硬件集成技术的应用节省了硬件资源开销，而且便于设备的维护和升级。
2.2软件应用技术
智能变电站的软件技术集成了传统变电站中的信息监控、管理功能，同时将相量测量单元、录波功能等进行集成，从而实现站内运行情况的状态估计、区域集成控制、远程维护、智能管理等更高级的功能。软件构件技术是软件应用技术的核心，软件构件具有独立工作能力，也能与其他构件进行协调工作。其本质是在不同粒度上对代码进行组合封装，使其具备某种或多种特定功能，为用户提供接口，方便调用。软件构件的应用使智能变电站的软件系统更加灵活、弹性更高。其实际应用依赖于良好的软件结构体系，各种高级功能的实现需要软件体系结构、构件接口等提供支持。随着软件应用技术的不断进步，智能电站的软件运行效率将得到大幅度提升，使系统更加灵活，能够应对电网运行过程中的各种问题。
2.3信息存储技术
智能变电站使用的高速局域网具有较强的自恢复能力，以此为基础构建的全站数字化平台具有自愈性故障恢复机制，能够为变电站的信息处理的可靠性提供保障。高度集成的信息系统和数字化信息平台为智能变电站提供了较高的扩展性和经济性，能够实现信息资源的高度共享和高效利用。电网运行过程中，信息采集量大，其实时传输是变电站信息处理的难点。解决这一问题的关键是信息的分级传输和信息存储。优先级传输可以保证关键信息的及时、可靠传输，从而为系统决策提供依据。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虚拟化技术使整个变电站的地层硬件和网络设备成为一个共享的资源库，通过优先级传输和信息就地存储实现信息资源库的按需分配和调用。
2.4标准融合
智能电网在运行过程中，需要采集的信息种类繁多，传输渠道也较为复杂，数据信息在设计理念、算法、模型上的差异导致网内的信息差异巨大，难以实现交互利用。所以需要对信息标准进行融合，其核心是实现信息模型的表转化和规范化。信息标准融合技术的实现首先要开放通信架构，使元件间的信息能够进行网络化通信。然后细化模型机构，对其进行扩充，做出标准化规定。其次是统一技术标准，形成多规约库，从而实现不同通信系统之间的无缝通信。目前智能变电站使用的统一信息标准有IEC61850、IEC61968等。
3智能变电站的构建方式
3.1体系整体架构
智能变电站的体系架构的特点是结构紧凑、功能完善，将传统变电站的一次、二次设备进行融合。设备层由高压设备和智能组件构成，实现变电站的测量、检测、控制、保护等功能。设备层的设备均采用模块化设计方式和分散控制的设计思路，保证各个模块之间具有独立性和协调合作能力，在最大程度上保证硬件系统的可靠性。系统层采用软件构件技术，使软件功能能够根据智能变电站的实际情况进行灵活配置，也可以实现功能的重构和重新分配。
3.2智能设备的应用
智能设备的应用是构建智能变电站的基础。为满足智能电网的一体化要求，智能设备取消了一次、二次设备划分，对传统传统变电站的过程层和间隔层设备所具有的功能进行集成，利用实时状态检测手段、可靠评价手段和寿命预测手段，实现智能设备运行状态的在线判断，根据故障发生的早期征兆，对其进行及时的诊断和维修，保证设备的正常运行。
3.3保护控制策略
传统变电站中继电保护的主要特征是事先整定、实时动作和定期检验，但智能电网在运行过程中，参数处于不断变化状态，传统继电保护措施无法满足对智能电网的保护控制需求。智能电网采用开放保护控制策略，即保护策略不再事先固定，而是根据电网运行参数变化随时进行调整，保证电网在不同状态下能够安全稳定的运行。保护策略的具体制定根据不同粒度的控制系统进行，形成分层分布的控制系统，与信息系统相对应，实现在各个层次上对变电站系统运行情况进行控制保护的目的。
在开放保护控制策略下，变电站的故障预检测能力和故障排除能力都能提到显著提高，从而分散由控制带来的系统风险。开放保护控制策略主要包括在线自适应整定定制、在线计算与保护心梗有关的系统参数以及相关指数等，在信息共享的基础上实施判断系统运行状态，调整保护方式。从而保证系统内的保护定值相互配置关系的合理性，保证系统的可靠运行。
4小结
智能变电站由于引进了前沿的科技手段，是变电站自动化系统的自动化程度显著提高，能够实现对站内信息的实时获取和高度共享，集成了传统变电站的各项功能，并实现了各项功能的重构和灵活分布。以信息技术为主的先进科技的使用改变了传统变电站的整体架构，使电网内设备信息之间的交互能力得到显著提高，从而实现分层分布的控制管理，提高资源利用效率和电网运行的可靠性。
参考文献：
[1]曾炳坤.智能变电站关键技术及其构建方式[J].企业技术开发,2015,35:12+14.
[2]李玉平,汤瑜.对智能变电站技术及其构成方式的研究[J].河南科技,2015,22:62.
[3]黄程程.浅谈智能变电站关键技术与构建方式[J].西部广播电视,2015,09:203+209.
[4]俞锦新.智能变电站关键技术及其构建方式的探讨[J].科技与企业,2015,17:210.
[5]鄢学锋.探究智能变电站关键技术及其构建方式[J].科技与企业,2015,20:80.
论文作者:王核哲,陈俐文
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/29
标签：变电站论文; 智能论文; 信息论文; 电网论文; 设备论文; 功能论文; 技术论文; 《电力设备》2017年第23期论文;