摘要：伴随着科技的不断进步，作为新型技术的光电互感技术和数字化技术以及计算机网络技术等多项技术都得到了不断地完善和发展，为数字化变电站的应用提供了坚实的技术基础。本文首从数字化变电站的概念入手，分析了数字化变电站的技术特点，并对其在实际中应用进行了分析和探讨，希望对日后的相关工作提供一定的借鉴作用。
关键词：数字化变电站；实用技术；硬件设备；系统结构
1 数字化变电站概述
1.1 数字化变电站概念
作为目前我国智能电网建设过程中重要组成部分的数字化变电站，就是以变电站系统中的所有设备为参考对象，以高速化的互联网平台为基础，对各类信息实现数字化的过程，促使数据之间的互相操作和资源共享的实现，并在此基础之上，实现了各类数据信息管理功能的一种新型变电站。数字化的变电站也就是一种具有高度智能化的高压设备、网络化的二次设备，同时也是一种电子式电流电压互感器。从结构内容上，数字化变电站技术分为了三个层面：包括过程层、间隔层和站控层。
1.2 数字化变电站特点
现阶段在我国投入运行的变电站中，大部分还都是以传统的机构为主，在数据信息的采集和处理等方面集中优化程度还不是很高，对变电站系统中各类设备的运行维护还主要是以定期进行年检。而数字化变电站的应用，对于促使整个电网系统的供电可靠性、稳定性以及运行安全性等多方面内容都有了显著的提高。
数字化变电站不管是一次设备还是二次设备部分相比于传统的变电站都有着明显的区别，其中一系列新型技术的应用给现行的数字化变电站系统也提出了新的要求，使得变电站在很多方面都发生的巨大的变化，其变化具体包括以下几方面内容。
1）系统分层的改变：数字化变电站最大的特点就是三层结构模型，该特点实现了数字化变电站系统的各个部分的拓展功能以及不同数据之间的有效互通，有效地推动了变电站的拓展工作。2）数据采集工作的改变：因为数字化变电站系统中一次系统和二次系统的分离，促使变电站内的各项数据采集工作的精确度和集成度都有了显著的提高。3）设备检修工作的改变：在数字化变电站的检修工作中，状态检修作为一种主要的检修方式得到了广泛的应用，其检修作用也得到了最有效的发挥，不仅仅实现了对一次设备的状态检修，同时也囊括了对二次设备的检修工作。4）系统结构的改变：数字化变电站具有占地小的系统设备，操作极为轻便，也给数字化变电站的一体化设计提供了保障。系统中的各类硬件设备在结构上都具有一定的匹配性，这也给设备的整体安装和后期运行带来了极大地便利。5）数据共享的改变：数字化变电站内的各类数据信息首先需要完成的就是数模之间的有效转换，由此使得系统的所有结构装置都具有特定的数字化逻辑模型功能，在通过网络平台，真正的实现了资源的有效共享。
2.电力工程数字化变电技术的应用
2.1非常规互感器的应用
数字化变电站本身就是一个全新的理论体系，要在实际中的应用，还是需要一定的勇气。对于传统的变电站是一种冲击，变电站的自动化系统、微机的保护是在不断改变原有的技术应用方式，同样的是，这样也将会是一个巨大的工程。所以在应用的时候，可以先逐步的使用不同的方式，得出了好的效果在2尝试推广。非常规互感器是是一种具有很好性质的绝缘效果，对于抗电磁干扰也特别明显，可以说是一种性能极佳的互感器，同样，在覆盖的范围上还能比之以前还要广，其自身的宽频测量的范围也很宽泛。在实际中，应用在电力工程中的数字化变电站的互感器主要有电子式的和光电效应的，他们之间的共同的特点是可以直接输出数字量和低电平模拟量的双重信号，这样才能保证变电设备的微机有着一定的保护，而且能够进一步的让电子式的计量设备正常的运作，这样做带来的好处有，能够减少很多不必要的步骤，从而缩短时间，提高供电的效率。而这样的做法不单单适应在电力工程的各个运行的系统之中，也会适应在对变电设备的保护上，对此具有极高的价值和意义，所以互感器在实际中的应用是非常值得的，也是对变电站系统变革的一种需要，能够及时的改变原有的结构，提高效率，是一种非常实用的技术。
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2.2智能组件的配置
电力工程的数字化，对于智能配件有着明确的要求，其中具体包括了测量、计算、控制、检查等多种步骤结合在一起的，一种工作单元的电力设备。想要实现智能组件的智能化就需要根据自己所采集到的信息、采集信息的精确度、采集信息的频率，还有就是在面对不同的故障状态的有着不同的实际需求，根据不同的情况采用不同的智能组件，以科学合理的一体化配置来应对日常生活中遇到的问题，达到了最低的要求。但是有了配件的智能化，还需要操作的智能化，两者之间有机的结合，操作智能化，电力工程数字化变电站的高压断路器是二次技术是一种应用危微机、传感器和电力技术建立在一起的，这种断路器是全部由新的断路器结合在一起的，也是完全是智能化的，这种智能化和数字化结合完全是由微机进行结合管理控制的，而且能够有效的实现对变电站内部的光纤网络应用和保护。
3 数字化变电站实例研究
1）项目概况。某220KV的数字化变电站系统中所采用到的就是光电传感器、智能一体化单元、数字化计量和智能终端，并利用了符合标准的智能化二次设备和监控系统
2）项目方案的确定和分析。目前，我国数字化变电站的设计方案具体有两种，其一就是在间隔层和站控层层面上应用IEC61850模式，而在过程层中应用的还是比较常规的设计手段，这一种方案比较适用于220KV等级以上的数字化变电站；其二就是在数字化变电站的三个层面上都应用IEC61850模式，这种模式比较适用于电压等级在220KV以下的变电站中。
本研究工程项目所利用的就是第二种的设计方案，在数字化变电站的三个层面上都应用IEC61850模式，主要存在3中设计方案，现具体介绍其中两种。
方案1：在该方案中，采用的是光纤点对点式交流，智能终端完成了成对配置，下层的智能终端安装在了过程层中，采集到的相关信息通过光纤技术实现由下层终端向上层智能终端的传输，并对接收到的上层智能终端的指令完成对一次设备的控制；上层智能终端一般安置在了间隔层，通过电缆装置与保护装置进行有效的链接。这一种配置方式是最为容易实现的，一般广泛的存在于传统的变电站改造过程中，但是因为智能终端的智能化水平低下，所以也就造成了整个智能变电站数字化水平也不是很高。
方案2：本方案与上述方案1显著的不同就是，取消了在间隔层上存在的上层智能终端，将智能终端全部都安排在了过程层，智能终端、保护以及监控等多方面的内容都是通过交换机来获取采样信息，使得GOOSE网得以形成，交流采样不接入过程层，其采用的也是IEC61850所规定的点对点方式。这种交流采样和网络的组合形式具有良好的稳定性和可靠性，在目前的应用中也属于比较常见，而且也比较实用。
4 结论
目前，随着我国数字化变电站技术的日趋完善，越来越多的数字化变电站将会被陆续投入运行过程中来，给变数字化电站的前期运行积累了大量的经验。同时伴随着我国科技水平和经济实力的不断提高，我们也必将会向着更强更大的智能电网迈进，从而发挥出其强大的支柱性作用。
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论文作者:孙尧
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/27
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