摘要：本文介绍了智能升压站的特点和网络架构体系，讨论了现阶段实施智能升压站的可行性以及具体技术方案，论述了智能升压站可以实现的丰富内容及高级应用功能，提出了本工程的升压站智能化设备及网络配置的实施方案，对智能升压站方案和传统方案进行了技术经济比较，最后提出了采用智能升压站方案的意义。
关键词：智能变电站技术；火力发电厂；应用
1智能升压站系统特点介绍
智能升压站控制系统具备以下特点：符合IEC 61850标准的智能化的一次设备、网络化的二次设备、信息化的运行管理系统。它通过采用先进的传感器、电子、信息、通信、控制、人工智能等技术，实现升压站设备的远程监控、程序化自动运行控制、设备状态检修、运行状态自适应、智能分析决策、网络故障后的自动重构以及与调度中心信息的灵活交互等功能，实现一、二次设备监控的数字化、运行管理的自动化。
2智能变电站技术在火力发电厂的应用分析
2.1智能化的一次设备的应用
智能化的一次设备主要包括两大方面：采样值的数字化、一次开关的数字化，前者以电子式互感器为载体，后者通过智能单元实现。
2.1.1电子式互感器
电子式互感器能有效克服传统电磁式互感器的电气绝缘薄弱、体积笨重、动态范围小、存在铁芯饱和、铁磁谐振过电压等固有缺陷，电子式互感器一般不存在回路电阻、饱和等问题，避免了传统二次回路的压降以及测量在传输过程中由于负荷造成的系统误差；同时数据传输采用光纤，大大提高互感器的整体抗电磁干扰能力，也避免了二次短路、断路、接地、断线等问题。电子式互感器的输出为数字信号，传输介质为光纤，可以方便地组网实现数据共享，而且能实现在线检测和故障诊断，成为智能升压站过程层的关键设备之一。
2.1.2合并单元及输出接口
合并单元（MU）是连接电子式互感器与智能二次设备之间的设备。MU 采用不同的方式采集、合并来自电子式互感器传感模块的信息；同步、合并后以标准的物理接口及数据格式向二次设备发送数据。另一方面也为电子式互感器的远端模块提供供能激光。
2.1.3智能化开关
保护控制装置对断路器的操作通常要经过操作箱来完成，由于操作箱提供了保护控制装置本身所不具备的断路器压力监视与闭锁、跳/合闸电流自保持、跳/合闸回路监视、防跳跃等辅助功能，因此在我国电力系统中得到广泛的应用。传统操作箱通过大量继电器实现断路器操作机构的跳/合闸回路监视、控制和气压闭锁等功能，存在回路复杂、调试维护工作量大等问题。而且在升压站建设中，一次开关设备与二次保护控制装置之间需要连接大量电缆，导致大量电缆成本和铺设维护费用。当长度超过一定程度，电缆很容易叠加大量电磁干扰信号，从而影响保护控制装置安全稳定运行。而智能化开关利用现有的成熟的二次技术，结合传统开关设备，提升了智能化水平智能化，适应了智能升压站的发展。
2.2网络化的二次设备的应用
2.2.1 保护、测控装置
在智能升压站中，对于每一个间隔，配置了过程层设备合并单元、智能终端，将常规一次设备的模拟量信息和开关量信息及操作指令数字化，与之相关的间隔层智能电子设备IED（保护及自动化装置）则通过光纤以太网与对应间隔的合并单元、智终端相连接。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于间隔层保护、测控设备的模拟量、开关量地采集和控制指令的传送采用了通信方式，使间隔设备的保护、测控设备与常规设备有很大的变化，主要体现在硬件设计上，取消了交流量及模数转换模块，开入、开出模块，使得装置的硬件采样回路简化、抗电磁干扰设计简化，提高了设备可靠性，保护屏、测控屏上接线除了电源以外，全部被通信线缆取代。
2.2.2 计量表计
数字接口电能表为全数字处理系统，获取的是已经数字化的电流电压瞬时值，电能表在电量计算的过程中理论上不产生误差。测量系统的误差基本由数字式电流互感器、数字式电压互感器决定。
数字式电度表的精度高于常规电度表，一是不存在二次电缆压降的问题，二是没有电表自身的误差，只要电子互感器精度满足0.2S 级，电表的精度就能保证到0.2S 级。数字式电度表通过RS485 接口，标准规约（DL645）和电表处理器通信，对处理器没有特殊要求。
.2.3 变压器智能在线监测设备
变压器智能测控装置通过整合变压器的运行状态在线监测、有载调压分接头控制和冷却系统监视、控制等功能，充分利用采集到的变压器各种运行状态参数，通过软件分析和识别，实现变压器智能化。变压器智能测控装置通过IEC61850 通讯规约方便接入智能升压站的站控层（过程层），实现升压站内数据共享和互操作功能。
2.2.4 一体化电源
智能变电站交直流一体化电源系统是一种新型的变电站电源系统，它将传统变电站所使用的交流电源、直流电源、交流不间断电源（UPS）、通信电源、逆变电源（INV）、直流交换电源（DC/DC）等装置组成在一起，通过统一监视控制信息而共享直流电源的蓄电池组。一体化电源实现了电源系统的一体化、智能化和网络化，提高了安全性和经济性和电源管理水平。本工程升压站系统可借鉴智能变电站经验，设置一体化电源。
2.3信息化的运行管理系统的应用
智能升压站自动化系统充分利用了IEC61850 的优势，对整个升压站的一次系统结构、二次设备信息、一次系统和二次设备之间的关系进行了系统的建模，大大增强了开放互联的信息共享能力，方便了升压站内部各子系统、装置之间的信息交换，同时又采用分层分布的思想使升压站的设备相对独立又相互融合。按照集中控制、无人值班要求，采集升压站全景数据，实现可满足调度、运行需求的智能化控制、监测、协同互动等高级应用功能，从而显著提高生产运行的自动化水平和管理效率，优化升压站设备的全寿命周期成本。
3结束语
通过以上的分析我们可以看出，随着近年来网络技术、电力设备数字化技术的发展和设备的研发运用，数字化电厂和智能变电站的设计方案已经一些工程中得到了实际的应用和检验，智能变电站的功能正在不断拓展和完善。电子互感器、IEC61850标准、网络通信、智能断路器控制等技术构成了智能变电站发展的基础，这些技术的综合应用可以有效地解决常规升压站智能化技术发展的“瓶颈”，为升压站智能化系统的进一步发展奠定了可靠的基础。虽然目前国内工程智能变电站/升压站的主要运行业绩集中电网变电站部分，但智能变电站系统的运行已经为升压站智能化提供了较为丰富的设计和运行经验。智能升压站系统的建设对充分合理利用资源、提高系统自动化程度、降低运行管理成本、节约土地使用面积和简化升压站设备，综合发挥设备功能，最终对提高厂站运行效率厂站运行效率等诸多方面有重要的现实意义。
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论文作者:师诚1,冯培峰1,陈景勇1,同晓锋1,陈瑞萍2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：智能论文; 变电站论文; 设备论文; 互感器论文; 系统论文; 装置论文; 技术论文; 《电力设备》2017年第27期论文;