摘要：随着我国先进科学技术的不断创新与进步，国内的变电站也面临着非常严峻的改革形势。智能变电站成为了当前的一种主流发展趋势，与我国低碳经济的可持续发展模式有着高度的一致性。现阶段，智能化电网在智能电网和智能变电站的不断建立和完善下，也开始形成了一定规模，在整个智能电网系统中，智能变电站扮演着至关重要的角色，发挥着不可替代的重要作用。本文将就智能变电站技术的实际应用进行深入的分析与探究。
关键词：智能变电站；技术；应用
引言
智能变电站是以数字化变电站为依托，通过采用先进的传感器、电子、信息、通信、控制、智能分析软件等技术，建立信息采集、传输、分析、处理的综合自动化应用平台，实现变电站的自动运行控制、设备状态监测、运行状态自适应、分布协同控制、智能分析决策等高级应用功能，提高管理和运行维护水平。智能变电站作为智能电网的重要组成部分，起着衔接发电、输电、变电、配电、用电和调度各环节的关键作用，随着智能变电站技术的日臻成熟、标准的完善、造价的降低，其建设进度将逐渐加快。但是，从目前国内已完成和投入运行的项目来看，与传统的常规变电站相比，智能变电站在项目设计、施工建设及运行管理等方面还存在着诸多问题，在技术上还需进一步完善和规范。
1关于我国变电站的发展历程分析
1.1传统变电站
传统变电站主要指的是上个世纪80年代之前出现的变电站。当时的变电站所应用的各种保护设备主要是以晶体管和集体电路为主，而二次设备基本上都是按照传统方式来进行布置，每个部分都可以自主独立地运行。后来在微处理器和通信技术的不断发展下，远程装置的性能也得到了很大的提升，传统变电站也随之增加了重要的四遥功能，分别是遥测、遥控、遥信和遥调。
1.2综合自动化变电站
在上个世纪的90年代，我国的变电站发生了实质性的变化，自动化变电站模式出现了。这与当时微机保护技术、网络、计算机以及通信技术的发展都有着不可分割的联系。综合自动化变电站是借助当时先进的计算机技术、通信技术以及信息处理技术来对变电站二次设备的功能重新进行了组合与优化设计，其最大的进步就在于实现了对变电站设备运行情况的监视、测量、控制以及协调。关于综合自动化变电站，其基本上经历了3种不同结构形式的发展，分别是集中式、分散式以及分散分层式，在不断升级与完善的过程中，变电站的设计的合理性、稳定性也得到了显著的提升。
1.3数字化变电站
数字化变电站是智能变电站的重要前身，其数字化特征最主要体现在过程层设备的数字化、变电站内部信息的网络化和断路器设备的智能化。数字化变电站成功结合了设备集成与功能优化两种概念的优势，实现了一次设备和二次设备的初步融合。
1.4智能变电站
智能变电站被正式提出是在2009年，当时国家电网公司首次提出了建设智能电网的重要目标。智能电网会涉及到6个重要环节，分别是发、输、变、配、用以及调度。关于智能变电站的定义，其主要是指借助各种先进的智能设备，以通信平台网络化、全站信息数字化以及信息共享标准化作为最基本的要求，自动完成信息的采集、测量、控制、保护以及监测等基本功能，然后根据实际需求来支持电网实时自动控制、智能调节以及在线分析决策等高级应用功能的变电站。
2智能变电站关键技术现状分析
2.1电子式互感器
电子式互感器分有源式与无源式。在高压侧需要电源的称为有源电子式互感器，在高电压侧不需要提供电源的称为无源电子式互感器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆有源式电子互感器应用相对较多，且有全站应用实例，但有源式互感器在原理上存在测量频带问题、高压侧供电难度大等问题。无源电子式电压互感器基于光学原理的电压互感器，它的测量品质优良，不存在运行安全性问题，长期受到世界电力系统界的关注，但是由于存在测量精度的温度漂移问题和运行可靠性问题，目前还达不到工业化应用的程度。无源电子式电流互感器与有源式相比，品质优良，其长期没有投入使用的原因，一是其测量精度受环境影响，二是存在长期运行的可靠性问题。
2.2合并单元
电子式互感器与数字化保护装置、智能化一次设备等的数据连接主要依靠合并单元（MU）完成，合并单元同步采集多路互感器的电压、电流信息并转换成数字信号，经处理并按照曼彻斯特编码格式发送给二次保护、控制设备。合并单元关键技术首先是各接入量的采样同步问题，目前常用的方法有2种：一是依靠GPS秒脉冲信号调整所有智能采集模块，自动实现同步采用；二是采用插值法，即各单元非同步采用，而后在合并单元中用插值法技术确定同一时刻采样值。合并单元另一个重要技术是数字输出方案，一种是IEC60044-8提供的方法，采用点到点链接，采样值报文传输遵循IEC60870-5-1规定的FT3数据帧格式；另一种是采用IEC61850-9描述的以太网接入方式，按照ISOIEC8802.3协议规定的帧格式进行数据封装，并通过TCPIP协议实现数据传输。
3关于智能变电站技术的实际应用分析
3.1在线监测技术的实际应用
众所周知，在线检测技术是状态检修工作中非常重要的一个组成部分。其会在各项设备处于正常工作的前提之下，对其进行连续或者定期监测的一种自动化设备。
3.2电子式互感器的实际应用
电子式互感器和电磁式互感器之间最大的区别就在于电子式互感器具有绝缘性能，而且绝缘结构更为简单一些，这也是电子式互感器自身所具备的独特优势。如果罗氏线圈互感器不包含铁芯，那么电子式互感器的磁饱和与铁磁谐振问题便能够得到有效消除。另外，如果高压侧与低压侧之间只存在光纤联系，那么抗电磁干扰的性能便会得到显著提升。从国家电网在采用电子式互感器的效果来看，其可靠性还有待于进一步提高。其中存在的典型问题便是，如果是在小电流的情况下，全光纤式电流互感器的波形则很不光滑，而且会出现很多毛刺。而电压互感器因为高压传感头部分有电子电路器件，需要外部供电，电磁兼容就需要特殊处理。
3.3智能变电站的高级应用分析
3.3.1经济运行和优化控制
关于智能变电站技术的高级应用，必须要提到的一点便是无功补偿设备的自动调节装置，借助变压器的重要作用来对其进行优化与控制。其大部分是通过无功、电压的管理，完成智能电网的稳定工作、经济运行和优化控制。无功电压控制一般是把无功电压控制设备安装在站内，然后通过分级或者分层无功电压控制的办法，来确保其和地区电网无功电压协调控制达到最理想的状态。
3.3.2设备状态可视化
关于设备状态的可视化，其最大的优势就在于能够根据不同的监测项目来显示与之相应的监测结果，而且可以实时监测，实时显示。工作人员可以根据特定的监测项目来分析和总结在线监测的结果，并用较为显著的色彩显示超过阀值的项目。通过曲线、音效、颜色、指示灯等效果来综合反映设备的各种状态，进而通过调取监测设备的各种项目曲线以及波形来提供不同历史时期曲线的对比功能。
结语
智能变电站技术成功将电力输变技术和现代化信息管理技术有效结合在了一起，实质上是一种集合多种先进技术的有效结合体，它不仅在提升变电站技术向数字化方向的发展进程方面发挥着不可替代的重要作用，更在很大程度上有效降低了电网事故的发生概率，全面提高了变电站的变电效率。
参考文献：
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[3]李倩影，赵瑞，邹磊.智能变电站技术的发展及在沧州电网中的应用[J].内江科技，2017，38（10）：23.
论文作者:邬琦砚
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/26
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