摘要：随着数字经济的快速发展，人们对电力供应提出了更高要求，传统电网已经无法满足用户需要，智能电网的构建势在必行。智能变电站是智能电网的核心组成部分，承担着信息采集与发布、系统运行与调控等多项任务，是电网运行的调度中心。本文将对智能变电站的关键技术和构建方式进行分析，致力于不断提高智能变电站的智能化程度，满足电力供应的节能、环保、稳定、可靠运行等各项要求。
关键词：智能变电站；关键技术；构建方式
1 前言
随着我国经济的不断发展，智能变电站对我国实现低碳经济和发展可再生能源具有十分重要的意义。继智能电网概念的出现，智能变电站的出现成为了建设智能电网的基础和支撑，而且智能变电站是电网中电压变化和调整、电能分配以及电流流向控制的重要部分，对电网安全性、稳定性的提高起着重要作用。
2 智能变电站的特点及智能设备的概念
智能变电站具有良好的可靠性，而这个可靠性是电网正常安全运行得以保障的基本要求。智能变电站本身及其内部设备都具有一定的可靠性，智能变电站自身所具备的的智能诊断能力较良好，这样能预先防治内部各类设备的故障，当发生故障的时候也能及时进行相应的处理措施，起到对变电站设备故障控制的作用，体现智能变电站的较强可靠性。同时智能变电站中对现代化计算机技术、网络通讯技术、传感技术等众多先进技术的结合和运用，让这些技术和原有的变电站技术相结合，进而让虚拟电厂技术和微网相互兼容得以实现，让变电站设计的采集方式变得简化，为全面信息支持建设智能电网创设了有利的基础条件。智能设备的提出是为了能够与智能电网建设相适应，将传统中一次、二次设备的划分取消了，集成了过程层和间隔层这两方面中包括的的功能，然后通过科学措施的使用进行智能设备实际运行情况的判断。在设备前期故障中，对其进行及时的分析，并进行处理和维修方案的合理制定。在很大程度上，智能设备的设计和应用都让站内设备的稳定安全运行得到了改善，还能对站内情况加以有效评估和监督，为系统调度提供了重要的科学依据。
3 智能变电站关键技术
3.1 设备在线监测技术
智能设备状态的在线监测技术的应用，能够对变压器油色谱、铁芯电流接地、压力等情况进行有效的监测，而且当前的在线监测技术已比较成熟，其测量结果也较为准确。不过其中监测开关行程和断路器接头温度等，还需要将其原理和实际情况进行结合，进一步开展研究。并且在智能变电站中应用在线监测技术的整体效果还较为普通，相对于一次设备自身可靠性来说，监测系统的可靠性会较差一些，这主要体现在容易受损的传感器的接头上，在进行长期运行的情况下，其监测精度势必会有所降低，进而不能保证之后数据的可靠性。同时在变电站中，各类电子设备和通讯设备运行的场地中，会有强电磁干扰的环境形成，外界温度变化、湿度变化、震动以及电磁干扰对其产生的或多说少的影响，更容易受到损伤。所以目前的智能变电站在设备在线监测技术，绝大部分还属于试点应用。
3.2 电子互感器技术
近几年来，在建设国家电网智能变电站的时候，会进行电子互感技术的使用，常见的电子互感技术分为两种，分别是分压原理的电压互感器以及光纤式互感器。针对当前智能变电站试点效果来看，电子互感器的可靠性还有待加强和改善，其中主要的问题有：（1）就光纤式互感器来说，当电流较低的时候，该互感器会有巨大噪音的产生；（2）就分压原理的电压互感器来说，它的高压传感部件上含有电子电路设备，因此需要外部进行供电，同时还需要将电磁兼容问题加以攻克。同时，通常会将二次调理线路装置在电子互感器上，在使用寿命上和一次部件存在误差。因此，研究人员在进行考虑设备运行可靠性等因素的过程中，都会在大部分的智能变电站中结合传统互感器和合并单元采样。
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3.3 信息存储技术
智能变电站使用的高速局域网具有较强的自恢复能力，以此为基础构建的全站数字 化平台具有自愈性故障恢复机制，能够为变电站的信息处理的可靠性提供保障。 高度集成的信息系统和数字化信息平台为智能变电站提供了较高的扩展性和经济性，能够实现信息资源的高度共享和高效利用。 电网运行过程中，信息采集量大，其实时传输是变电站信息处理的难点。解决这一问题的关键是信息的分级传输和信息存储。优先级传输可以保证关键信息的及时、可靠传输，从而为系统决策提供依据。 虚拟化技术使整个变电站的地层硬件和网络设备成为一个共享的资源库，通过优先级传输和信息就地存储实现信息资源库的按需分配和调用。
3.4 标准融合
智能电网在运行过程中，需要采集的信息种类繁多，传输渠道也较为复杂，数据信息在设计理念、算法、模型上的差异导致网内的信息差异巨大，难以实现交互利用。 所以需要对信息标准进行融合，其核心是实现信息模型的表转化和规范化。信息标准融合技术的实现首先要开放通信架构，使元件间的信息能够进行网络化通信。 然后细化模型机构，对其进行扩充，做出标准化规定。 其次是统一技术标准，形成多规约库，从而实现不同通信系统之间的无缝通信。
4 智能变电站构建方式
4.1 体系整体架构
智能变电站的体系架构的特点是结构紧凑、功能完善，将传统变电站的一次、二次设备进行融合。 设备层由高压设备和智能组件构成，实现变电站的测量、检测、控制、保护等功能。设备层的设备均采用模块化 设计方式和分散控制的设计思路，保证各个模块之间具有独立性和协调合作能力，在最大程度上保证硬件系统的可靠性。 系统层采用软件构件技术，使软件功能能够根据智能变电站的实际情况进行灵活配置，也可以实现功能的重构和重新分配。
4.2 智能设备的应用
智能设备的应用是构建智能变电站的基础。 为满足智能电网的一体化要求，智能设备取消了一次、二次设备划分，对传统传统变电站的过程层和间隔层设备所具有的功能进行集成，利用实时状态检测手段、可靠评价手段和寿命预测手段，实现智能设备运行状态的在线判断，
根据故障发生的早期征兆，对其进行及时的诊断和维修，保证设备的正常运行。
4.3 保护控制策略
传统变电站中继电保护的主要特征是事先整定、 实时动作和定期检验，但智能电网在运行过程中，参数处于不断变化状态，传统继电保护措施无法满足对智能电网的保护控制需求。 智能电网采用开放保护控制策略，保护策略不事先固定，根据电网运行参数变化随时进行调整，保证电网在不同状态下能够安全稳定的运行。保护策略的具体制定根据不同粒度的控制系统进行，形成分层分布的控制系统，与信息系统相对应，实现在各个层次上对变电站系统运行情况进行控制保护的目的。 开放保护控制策略主要包括在线自适应整定定制、在线计算与保护心梗有关的系统参数以及相关指数等，在信息共享的基础上实施判断系统运行状态，调整保护方式。 从而保证系统内的保护定值相互配置关系的合理性，保证系统的可靠运行。
5 结语
总而言之，在智能电网的建设中智能变电站所具有的支撑作用十分重要，而且与之传统变电站相比，智能变电站所具有的优点有很多方面，而且智能变电站是电力企业发展的必要趋势，因此还需要不断进行智能变电站发展和应用的研究，以此促进电力行业的发展和进步。
参考文献：
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[3] 周铭骏 . 智能变电站关键技术及其构建方式研究 [J]. 通讯世界 ,2013,19:93-94.
论文作者:周思玉,唐文亭,李黄山
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/17
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