摘要：随着经济社会的快速发展，国网公司加大力度进一步推进智能电网建设进程，越来越多的智能变电站正在建设、改造并投运。智能化设备的大量配置和智能化新技术在智能变电站内的集成应用，使得变电站智能化进程也进入了全面推进阶段。由于智能变电站与传统变电站在功能结构上存在较大的差异，并且变电站的设备在功能原理上也发生了变化，因此传统变电站的运行维护模式已不能满足智能变电站的要求，需结合智能变电站自身特点研究出相应的运行维护模式。针对存在于智能变电站一、二次设备的运行维护检修过程中的主要问题，结合智能设备的构造和功能特点，提出对智能变电站运行维护模式的研究。
关键词：智能电网；维护模式；功能原理；
0 引言
社会的不断进步和科技力量的增强，电网的发展也日新月异，电力客户对供电可靠性的需求和服务的多元化提出了更高标准，为了对资源进行优化配置以及适应当前电网的发展进程，国家电网公司提出了新的战略目标，即建设统一坚强智能电网。随着大量的创新技术注入到电网的智能化建设中，进一步促进变电站一次电网管理模式发生跨越式突破性的发展。。当前变电站的运
行维护面临着日益增长的变电站和不断发展的智能设备与现有运行维护人员数量少和技能水平不高的矛盾。为有效避免因运维人员在巡检维护过程中因缺少相
应的技术依据和因工作量大而无法确保运维工作质量的情况发生，我们有必要探索一种新的运行维护模式，包括正常巡视检修、缺陷发现消除、倒闸操作、故障处理的流程步骤，确保智能变电站的健康运行，以适应智能变电站的快速发展，确保使用大量新的智能化电力设备的智能电网能安全、稳定、高效、经济的运行。
1 智能变电站“三层两网”结构
智能变电站是一种采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。
智能变电站典型“三层两网”网络结构，即由站控层网络和过程层网络将站控层、间隔层、过程层相关联，实现智能变电站相关功能。通过信息共享，站内不重复采集保护故障信息和远动信息，确保变电站内信息的唯一性。
站控层是由许多个管理子系统(例如自动化系统、站域系统、监视控制系统、对时系统及通信系统等)组成，是智能化变电站内管理层面的最高层。站控层具有高度集成的功能，例如全站数据的采集和全过程监视控制(SCADA)功能、闭锁操作控制回路功能、管理保护测控数据功能等，这些功能是通过对全站一、二次设备的监视和相关数据信息交换实现的。间隔层通常包含由许多二次设备组成的子系统(如继电保护及系统测控装置、故障录波器、安全稳定装置和具有监视测量功能的智能电子设备lED等)组成，间隔层设备主要是指位于过程层和站控层中间的二次设备。过程层包括智能变电站内一次设备及其附属的智能元件，一般包含站内主变压器、各类互感器、断路器和隔离开关等一次变电设备和设备上的具备智能化功能的各合并单元以及独立的智能终端等。过程层具备采集实时运行电气量、监测设备实时运行状态和执行下达的控制命令等功能，通过过程层将变电站内二次系统与一次设备相连接。
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2与传统变电站区别
智能变电站通过采用低碳环保的集成智能元件，实现信息采集、测量、监控等功能，与智能变电站相比，主要有以下区别：
(1)应用多种类型的智能设备，包括智能变压器、智能断路器、电子式互感器等。这些设备的智能化主要依靠其控制、测量、保护及报警等附件上进行智能化处理，通过具备智能化功能元件实现设备的智能化。一次设备就地安装智能控制柜，多种智能组件安装其中，各自独立供电运行实现电气隔离，而又通过光纤进行通信实现数据交互传递，实现对一次设备的测量、控制等。
(2)过程层大量使用光纤以太网网络交换机。与传统常规变电站中所有保护测控装置均连接至站控层交换机，而综合自动化系统也只有站控层交换机不
同，但是过程层的GOOSE交换机和SV交换机的增设，使得在智能变电站内除传统变电站内站控层交换机外增加了通过光纤网络能实现一、二次设备间的数字编码信息传递的过程层网络交换机。此种改变，大大的满足了智能变电站对包括电压电流采样值、设备运行状态量以及交换控制指令等信息在内的传递需求。
3智能化设备特点
智能化变电站通过采用智能一次设备(如智能断路器、电子互感器或电光互感器、智能传感器等)以及其智能电子设备(IED)等高科技智能设备实现变电站的智能化，从设备方面看，智能化特点主要体现在以下几点：
(1)智能电力变压器是在传统电力变压器基础上增加了智能电子设备，具体的智能组件可根据工程实际需求进行配置，大致包括测量lED、监测功能组主lED、冷却装置控制lED、光纤绕组测温lED、有载分接开关(OLTC)控制lED、
油中溶解气体监测lED、非电量保护lED、局部放电监测lED、合并单元等，这些智能组件安装在智能控制柜中，通过光纤网络进行通信。
(2)电子互感器包括采集器、传感器以及专用屏蔽线三部件构成，通过电子光纤传感技术进行电力系统内的电压、电流测量。电子互感器因其不含铁芯的自身特性，故不存在铁磁饱和、铁磁谐振等问题。其应用有效消除了电磁互感器本身固有的缺陷对电力系统的影响，具有精度高、动态范围广、响应快、暂态性好、线性度好、频带宽等优点，满足电力系统智能电网建设的发展要求，并且具有安全、环保、节能性能，有广阔的应用发展前景。
(3)二次系统可靠性高。智能变电站采用网络通信，使用光纤通道传输二次信号，使得高、低压之间实现彻底的电气隔离，有效解决了短路大电流、开路高压、传递过电压、接地、电磁干扰、过压冲击、过流冲击等问题的发生，确保电网安全可靠运行。
4 对运行方式提出新要求
目前电网操作采取的是集中控制模式，所有的设备的操作命令都由调度部门下达，调度人员对电网进行操作时，需要落实到某个具体设备，甚至落实到每个操作指令。电网操作方式由调度人员和调度系统保障操作的正确性，由变电站人员及相应的规章制度保障操作的准确性，虽然一定程度上保证了控制的精确和细致，但其中涉及多个人工操作环节，控制过程较为复杂，设备操作时间较长，特别是对设备的状态无法准确把握，同时也大大增加了误操作风险。智能电网的发展要求电网能够自动、快速的对电网状态的变化做出响应，显然目前的电网控制方式是无法满足这一要求的。而且，随着电网规模的扩大，网内设备数量会越来越多，新型设备也会越来越多，设备的特性会越来越复杂，很难继续采用人工控制的方式把每个电网控制命令都细化到设备操作步骤。这就促使我们思考一种全新的电网运行方式，能够把调度人员从复杂设备操作细节中解脱出来，进而把更多的精力放到电网整体控制的层面上。这就需要一种智能的变电站，它能够将调度对电网节点的操作意图自动的解析成为具体的单步指令，并反馈给调度人员。同时针对每一步操作进行分析，对可能的风险进行预测，从根本上满足智能电网的运行要求。
参考文献:
张沛超，高翔，智能化变电站，电气技术，2010，
关杰，白风香，浅谈智能电网与智能化变电站，中国电力教育，2010，
论文作者:迪力萨提•吐尔洪,努尔艾力•尤勒瓦
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
标签：变电站论文; 智能论文; 电网论文; 设备论文; 站内论文; 操作论文; 功能论文; 《电力设备》2019年第8期论文;