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摘要：智能变电站采用先进、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。智能变电站的建设提高了变电站运行的自动化水平和管理效率，优化了变电站设备的寿命周期成本，是今后变电站发展的一个趋势。
关键词：智能化；变电站；关键技术；问题；分析
1导言
随着我国科学技术的不断发展，智能化变电站拥有更良好的操作性和共享性，将工作人员从繁重的变电站运行和维护中解放出来，提高了工作效率和电网运行的稳定性。但是，随着智能变电站的普及和应用，也出现了一些问题，这些问题直接关系着变电站的安全性和稳定性。随着智能化变电站技术的不断提高，使得维护工作也越来越复杂多样，很多技术在实际工作中还需要不断探索，解决这些问题不仅和电网安全息息相关，更影响着我国供电质量，更关系到我国智能化变电站发展进程。
2智能化变电站高压设备测控技术问题
智能化高压设备是智能变电站的基本特征，智能化变电站高压设备需要进行智能化测控，因此，对智能化的测控技术进行研究十分重要。在智能化测控中，变电站通过传感器对系统中的设备进行测控，保证整个变电站系中的电气设备具处在有效的可观测和可控制状态之中，进而实现变电站设备的自动化目标。在智能化变电站高压设备体系中，高压设备智能化测控技术的应用，能够获取高压设备的及时状态和信息，然后利用信息融合技术以及故障诊断模型，对处于被检测状态高压设备的运行状态以及使用寿命等进行综合评估，当然，在评估过程中还需要综合考虑高压设备的结构特性、运行参数、环境因素等。此外，还需要重点对变电站高压设备测控技术的功能进行拓展，可以对测控技术的信息感知能力进行提升，加强信息处理能力和判断能力，从而为变电站高压设备的正常运行提供保障。
3在智能化变电站中构建五防系统
在智能化变电站系统中，为了防止失误操作，需要构建五防系统，对变电站误操作进行控制，保证变电站正常运行。在变电站五防系统的作用下，倒闸等操作都需要在五防系统中进行模拟和判断之后才能实施。因此，在智能化变电站中构建五防系统，通过五防系统来保障变电站网络的有效运行。随着我国电力事业的不断发展，用电量急剧增加，给电网带来了极大用电负荷的同时也容易引发安全事故。因此，为了保障变电站的安全性，构建五防系统十分重要。在智能化变电站中，通过变电站层以及间隔层二者之间的以太网，对五防逻辑闭锁过程中所依赖的间隔层工ED信息进行实时交换。在这个过程中，变电站数据经过开放的过程层，对变电站事件进行传送，同时依靠过程层合并器对模拟信息进行获取，利用智能接口对遥信数据信息进行获取等。此外，在间隔层中，GOOSE机制的采用，能够让系统及时获取五防逻辑闭锁需要的各项基本数据，然后对这些数据进行分析，对系统中各个间隔设备的控制闭锁逻辑条件进行判断，最终得出变电站设备的逻辑闭锁状态决策。例如，以某智能化变电站五防系统为例，该系统的网络化闭锁功能如下图：
4电气二次部分
4.1变电站自动化系统
一是监控主机（可兼操作员工作站）。监控主机是变电站综合自动化系统中系统和操作人员人机交互的主要设备，必须满足操作人员对于操作系统可靠、安全、直观、便捷等方面的要求，监控主机的配置应该满足监控系统软件运行对于硬件的基本需求，并在此基础上充分考虑到一定时间内系统软件升级的需要；监控主机应实现综合自动化系统运行数据、保护信息的保存和故障信息的管理功能，在变电站正常运行过程中，监控主机完成运行数据的采集和处理，并且能够实时完成和上级调度中心的通信工作；监控主机一般情况下都采用双套配置的方式。二是测控装置。智能化变电站的测控装置应该统一遵循DL/T860标准，并且为了满足智能化要求，测控装置还应该具备自描述功能，可以实现与站控层的直接通讯；与测控装置可以通过支持GOOSE报文来完成控制命令的下发以及防误操作闭锁功能；测控装置的内部功能投退和出口功能可以通过软压板进行选择，在此之外，还应该单独设置专门的检修硬压板作为硬件隔离。三是保护装置。保护装置的采样以及跳闸的设置要求应该符合Q/GDW383-2009的相关要求，同时，与测控装置一样，保护装置也应该遵循DL/T860的标准进行建模，并且可以实现完整的自描述，采用GOOSE报文来实现状态和故障信号与站控层设备的传输，保护装置的压板设置应该与测控装置相同，也同样需要设置检修压板；保护装置与测控装置最大的不同就在于在需要进行双重化配置的时候，一套保护装置只能接入一个网络，不允许在双重化配置的网络中进行跨接，保护功能的功能性设置应该独立于外部对时系统，同时必须满足继电保护规范要求。四是远动通信装置。远动通讯装置在智能化变电站硬件系统中发挥的作用非常关键，远动通信装置的使用完全取代了大量信号电缆。远动通信装置的主要作用是实现站控层和间隔层之间的数据实时通信，远动通信装置主要使用的标准为DL5002和DL5003，并且具备通讯规约的转换和选择功能。在设计远动通信装置的性能和容量指标应该充分考虑站控层设备传输数据的需求，并且应该实现冗余配置。
4.2网络通讯设备
配置智能化变电站的网络通讯设备应该遵循以下原则：交换机应该选择符合现场工况环境的工业交换机，应满足DL/T860标准，并持有电力工业自动化检测机构的合格报告；间隔层网络交换机配置应按照不同的设备室和不同的电压等级设置，在端口的选择上应该本着尽量集中的原则，尽可能少增加交换机数量；站控层网络交换机在选择时应该按照单台交换机可以完成站控层网络设备接入的原则，并实现冗余配置。
4.3其它设备
变电站综合自动化系统应配置一套高精度的全站对时同步系统，主时钟冗余配置，授时系统可以选用北斗系统或者GPS系统，精度标准应该满足站内设备的同步和授时精度。站控层应该优先选择SNTP网络对时方式；间隔层设备应该选择IRIG-B对时方式，目前比较先进还可以选择IEC61885规约进行对时。智能化变电站应该配置通讯、UPS、直流、交流等设备电源的智能监控单元，并且实现上述设备的一体化配置，统一转化为DL/T860模型数据，接入变电站综合自动化系统，实现其运行状态和参数的实时传输和监控。
5结论
本文选取了几个方面分析了智能变电站关键技术，对现阶段智能化变电站建设以及运行中所面临的主要问题进行了分析，当然，笔者的见解只是一部分，在今后的智能化变电站建设工作以及变电站运行维护工作中，还需要大家的进一步努力，共同探索智能变电站各个工作环节中的技术问题，促进变电站的安全运行，推进申力事业的发展。
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论文作者:张晓娟,蒋坤,张帅
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/20
标签：变电站论文; 设备论文; 系统论文; 装置论文; 智能论文; 高压论文; 功能论文; 《电力设备》2018年第4期论文;