摘要：随着科学技术的不断进步，人们对电力的需求量越来越大，智能变电站自动化系统越来越被人们所关注也在其行业中得到了大力推广和应用。本文以智能变电站自动化系统为研究内容，在对电力市场需求进行分析的基础上，对其使用的相关技术加以介绍，验证了方案的可行性，从而为智能变电站自动化系统新方案的推广应用奠定基础。
关键词：智能变电站；自动化系统；新方案；应用
引言
智能化是未来社会技术的发展趋势，将渗透到智能变电站的每一个方面，例如：发电站发电、电力运输、电力配置、用电方式、通信方式等，智能变电站的重要核心环节是自动化系统，自动化系统作为智能变电站的核心环节，其功能分布、网络结构、与调度间的信息交换方式对于智能变电站的建设至关重要。
1 智能变电站
1.1智能变电站概念
智能变电站的概念是随着智能电网概念的提出而一并提出的，是采用智能设备，以信息数字化，通信平台网络化，信息共享标准化为基本要求，在完成信息采集、测量和检测等基本功能后，根据需要支持电网实时自动控制等高级功能的变电站。智能变电站与智能电网密切相关，是作为智能电网的一个最重要、最关键的“终端”，承担智能电网提供数据和控制对象的功能。智能变电站实现了一系列的高级应用功能。因此对站内设备提出了更高的要求，同时由于需要大量的信息需要交换，因此，智能变电站需要数字化的通信平台。
1.2智能变电站发展现状
从变电站的发展过程来看，大致可以分为这3 个阶段：传统变电站、数字变电站、智能变电站。在一些相对发达的国家，变电站已经实现全部自动化，不需要人力进行监督和管制。变电站是电力网络的节点，变电站的智能化运行是实现智能电网的基础环节之一，随着变电站自动化系统技术的不断创新，我国在智能电网建设方面的技术越发成熟，但是仍然有相当大的进步空间。
为适应智能电网的发展要求，有必要认真思考智能变电站自动化系统的功能分布、网络冗余、信息共享、远程交互等技术，探索新型智能变电站自动化系统体系架构，促进智能变电站技术的进一步发展。
2 智能变电站自动化系统新方案的需求分析
变电站是电力网络的节点，变电站的智能化运行是实现智能电网的基础环节之一。2010年至今，智能变电站经历试点建设，进入推广阶段。截至2015年底，已建成智能变电站2400多座。目前智能变电站技术方案日臻成熟，技术标准不断完善，关键研制成果显著。然而，为提高我国变电站的智能化水平，则需要在现有基础上加快技术创新，具体包括以下几个方面。
2.1系统安全可靠
智能变电站自动化系统的主要核心就是保护、监控的安全程度。现阶段，智能变电站自动化系统依靠计算机控制系统实现对电力网络的控制，然而，相比较传统变电站来说，虽然智能化水平得到了一定程度的提高，但是，其可靠性却相对有了明显的降低。
智能变电站的通信部分的安全可靠性将直接决定整个智能变电站的自动化系统能否稳定和安全的运行。为提高智能变电站网络可靠性，常用方案是配置独立的双网实现冗余。但是由于不同的厂家有不同的生产标准和生产规格，且难以实现无缝切换，可靠性、互操作性等。所以很难实现两者之间功能的互相切换。因此，智能变电站自动化系统新方案在安全性、可靠性方面有着更高的要求。
2.2信息全网共享
信息是实现电网运行控制的基础，作为信息源，智能变电站采集了大量的信息 。保护、监控功能的安全可靠是变电站自动化系统的核心。智能变电站将所有的功能实现统一集成性，从而实现具体过程的协调配合，能够有效避免一些操作失误导致的工作效率低下。
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智能变电站为了实现不同设备之间的通信标准和信息模型规范，从而改变不同厂家之间设备不能无缝对接的问题，就需要设置相应的转换器，但是随着自动化系统的复杂度、维护程度等不断提升，还有智能变电站的其他功能都需要相应的系统升级，以提高信息传输、共享的简便化程度。为此，在智能变电站自动化系统设计方案中，需要对现有信息共享技术进行升级，在确保主站与子站之间的信息交互能够更加及时、准确的完成，从而实现具体过程的协调配合。
2.3系统维护可视化
智能变电站将传统变电站大量的电缆回路转换为网络虚回路，简化了二次回路设计，但由于缺乏直观有效的展示手段，运行维护人员无法掌握全站的二次虚回路、物理链路和装置间的关联关系。当变电站进行改扩建或更换设备时，由于需要更新变电站配置描述（ＳＣＤ）文件，不容易界定调试检修范围。在此情况下，则需要从便于维修的角度出发，增强系统维护的可视化，在减少虚端子数量的同时，降低虚端子之间的关联性，使系统的可维护性明显提高。
3 智能变电站自动化系统新方案的关键技术分析
基于以上几点需求，在智能变电站自动化系统新方案的设计应当在面向间隔的纵向集成装置实现技术、主站、子站间的远程信息交互技术和智能变电站自动化系统的全境观测技术。
3.1纵向集成的间隔设置
所谓间隔的纵向集成装置是在融合了计算机网络技术、合并单元、智能终端、保护、测控等多种技术的基础上，利用高性能应将设备的协同配合，提高对故障的自动响应与恢复能力。间隔层和过程层功能进一步集成优化的显著优点是可以减少设备数量、功能实现环节、配置工作量以及保护、自动化专业的功能耦合，这些都会显著地提高系统可靠性、快速性、易维护性。
3.2主站、子站间的远程信息交互技术
智能电网自动化系统是依托于信息数据的共享而实现的，传统移动通信网络在容量带宽等方面不仅限制了智能电网的发展，也在一定程度上影响了智能电网的安全，使得主站、子站间信息共享效率明显偏低。由于主站采用双网级联架构，子站采用双网不级联架构，广域服务总线需要同时满足两种架构的传输控制协议（ＴＣＰ）通信机制，实现在调度与变电站间高效、可靠和安全的ＴＣＰ通信。此外，安全性也是主子站远程交互的重要方面，特别是远方操作与运行维护的安全能否保证已成为支撑变电站无人值班的关键问题。
3.3 变电站远方全景观测技术
大多数智能变电站均处于无人职守状态，因此，在实际工作中，这都是依靠远程监控实现的，只有发现故障时，才有人去维修。因此为了方便调试人员对新型二次设备和系统进行调试操作，利于观察调试过程和结果，可视化技术需要运用在仿真调试的过程之中，让调试人员能够方便地启动调试、实时观察数据，以及调试过程中出现的异常情况。最终达到仿真调试操作步骤简单、各种显示效果简洁直观、功能实用的效果。从而确保只能变电站运行过程真实、有效、安全。
4 总结
任何新技术的应用都会面对新的问题，智能变电站就是在不断应用新技术、解决新问题的过程中发展。应该通过面向间隔的纵向集成装置实现技术、主子站间的远程信息交互技术和智能变电站自动化系统的全境观测技术的使用，努力实现智能变电站设备系统安全可靠、信息全网共享、系统维护可视化，保证电网安全平稳的运行，促进我国智能电网技术的进一步推广。
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论文作者:许倩,弓丰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/18
标签：变电站论文; 智能论文; 自动化系统论文; 电网论文; 技术论文; 信息论文; 功能论文; 《电力设备》2018年第18期论文;