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摘要：目前，中国信息技术的发展正在加速，城市现代化进程正在迅速推进。电力建设作为国家的支柱产业，近年来随着智能的发展也发生了迅速的变化。在电力建设过程中，变电站作为整个电网系统的重要组成部分，具有重要的地位，而智能变电站逐渐成为建设和发展的新风向标。本文结合实际经验对在电力企业起到支撑性作用的智能化变电站建设中的相关技术问题进行总结分析，为智能化变电站的进一步发展提供相关建议。
关键词：智能化；变电站；建设；探讨
导言
智能变电站是在原有变电站的基础之上，基于先进的信息科学技术，利用可靠的设备实现供电的智能化集成，信息的数字化的处理和控制。智能化变电站，是对传统变电站的一种创新，是一种新型的变电模式，从变电站的修建到变电站的维护等环节，都需要运用全新的技术手段和设备工具。在智能化变电站中，需要依靠互感器内部的信息采集回路来完成，当互感器内部的任一回路出现问题后，整个数据采集工作就会失去意义，极易造成信息失效。因此，需要对智能变电站的系统组构进行分析，做好变电站智能化关键技术的落实。
1智能化变电站的特点
信息建模统一化：智能变电站除了基于 IEC61850的标准建模外，还可以实时监测电网运行状态，自动识别设备及网络模型，及时为控制中心提供决策信息；数据采集全景化：智能变电站充分利用对时系统，能够同步区域及站内时钟，标准化站内设备的静态及动态信息模型，最终向智能电网传递统一断面的全景数据；设备检修状态化：智能变电站的全面采集可以反映出系统主设备运行的电脉冲和局部过热等各特征量，通过建立设备状态检修的信息模型，构建出较为可靠的状态监测预警机制，支撑状态检修的专家系统；控制操作自动化：智能变电站拥有程序化操作功能，除了站内一键触发，还可以执行监控、调度中心和后台系统发出的一系列操作指令，自动完成操作。
2智能化变电站的基本构成
通常情况下，可以将智能化变电站网络数据结构划分为3个部分，分别是间隔层、过程层和站控层。其中，间隔层包括诸多设备，比如传感器、保护设施等，主要借助这些保护设施隔离变电站，从而确保智能化变电站系统运行的稳定性和安全性；过程层结合了一次设备与二次设备，包括智能单元、合并单元和电子互感器等，可控制和收集开关量、模拟量和执行相关命令等；整个智能化变电站系统的核心是站控层，它是智能化控制和检测的基础，可检测智能化变电站的各种设备，还可以有效处理数据、智能化处理传感器所接收到的各类信息、将操控信息传输至智能化变电站。
3智能变电站建设过程中的技术问题解析
3.1智能变电站初建系统审评
在智能化变电站的评审中，从设计到建设阶段将全过程遵循“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的管理理念，通过电气一、二次集成设备最大程度实现工厂内规模生产、集成调试、模块化配送，减少现场安装、接线、调试工作，建筑物采用装配式结构，工厂预制、现场机械化安装，按工业建筑实现标准化设计，统一建筑结构、材料、模数等，实现设计、建设标准化，有效提高建设质量、效率，有效提高实际电网建设的能力。
3.2智能变电站内设备调试运转
在智能变电站的建设过程中，对于站内设备通常需要经过：出厂设备验收-单体调试-分系统调试-系统调试-加负荷试验几个步骤，而调试过程中最为主要的环节应该为集成测试与联调阶段，设备之间连接之后进行测试运转以有效检测实际应用过程中的使用状况是否正常，如果在这一过程中有何问题应当及时与生产厂家联系，并且协同相关技术人员对问题部分予以及时解决。
在智能变电站的调试中，它与常规的数字变电站的系统调试有着很多不同的地方，如在智能变电站中的调试需要涉及到变电站间隔层的设备联调以及远程监控终端与站内设备之间的互动联调等步骤，这些都是数字变电站的调试过程所不存在的地方。
4变电站智能化的建设
4.1一次设备的智能化建设
变电站一次设备的智能化建设，有利于提高数据收集的能力，促使变电站在数据方面具备智能化的特性。该变电站在智能化方面投入大量的建设力度，满足变电站的实际需求。该变电站一次设备的智能化建设集中在两个方面，分析如：GIS设备的智能化建设，其由多项元件组成，强化变压器的绝缘性能，排除其在运行中的缺陷，保障变电站具备智能化的能力，而且GIS提升变电站的抗干扰能力，以免其在运行中受到其他干扰因素的影响，由此提高了电网系统的运行效率；互感器的智能化建设，变电站智能化建设中，承载了高压力的变电运行，促使互感器的结构逐渐复杂，利用电子技术，改进互感器的结构，保障其在变电站中可以体现出数字化的特点，同时该变电站内此类互感器结构，还可以在没有负载的状态下，输出变电站的信息，达到理想化的运行方式。
4.2安保系统建设
智能化变电站的科技设备非常多，并通信繁杂，倘若不进行好的管理，就会发生信号不稳固的情况，有时还会发生不真实的问题，影响变电站的运行。对于智能变电站二次系统的相关安全防护要做到严格的要求，从监控系统、防护系统、照明系统这三者的基本防护角度出发我们应该做到，首先对站内的设备的突发故障、设备间信息传输要做到实时监控；其次对于站内存在的消防安全隐患于未然，应该安装防患灾害发生的安全系统、实时数据测量及报警系统；最后对于照明系统来讲，尽量做到绿色环保、节能并实现其智能化，配备相应的应急安全灯，在有经济基础和科研开发能力的条件下，尽量开发出太阳能照明和水能照明设施来满足复杂条件下的站内供电。
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4.3辅助系统的智能化建设
监控系统与控制系统作为变电站的重要辅助系统，其对变电站的智能化运行有着至关重要的影响。所以，在变电站的智能化建设与改造之中，就必须对变电站的辅助系统进行相应的智能化改造。首先，要在原有监控系统的基础上，遵循智能化原则对其进行全方位的数字化监控，并对通信模块进行改进以实现通信模块之间的协调作业，改进监控端模式，确保监控信息得以快速、准确地分配与传递，进而使变电站中的各项信息数据能够在监控系统内部得以良好的交换；其次，在控制系统中充分体现出智能化特征，进而实现变电站智能化建设对直流、交流的智能化控制需求，从而有效地解决变电站所面临的运行负担，保护变电站系统运行效率。
4.4通信建设
根据GPS的系统功能在整个站内实现同步对钟，若能达到这样的要求，在地面采集同步时钟信号，通过光纤传输装置与卫星的pps误差进行调整，使同步达到十分精确的程度，实现时间同步对钟。通信系统应采用统一标准的数据传输协议与主站通信；能够抵御网络系统可能发生的突发状况，不会因为一些微小的故障而使系统出现严重的问题，系统要求具备防御病毒攻击及传播的能力。为了对此进行处理，变电站能运用单元化的管理方式，依照网络层和物理层来隔离管理。同时，还要对传感器与光缆等数量较多的元器件运用点对点的控制，各个原件使用特定的代码对信息进行管理与储存。在此过程中能够运用GPS定位或SIM卡的方式，达到单元化的管理。
4.5标准化设计和模块化建设
标准配送式智能变电站的主要技术特征是标准化设计和模块化建设。标准化设计的主要技术表现形式为：应用通用设计和通用设备进行电气主接线设计、电气总平面布置以及设备选择。一次设备与二次设备、二次设备间接线标准化，采用预制光缆、预制电缆，实现“即插即用”；建、构筑物应用装配结构，结构件采用工厂预制，实现标准化，统一建筑结构、材料、模数，规范围墙、防火墙、电缆沟等构筑物类型，应用通用设备基础，应用标准化定型钢模。模块化建设的主要技术表现形式为：电气一次设备高度集成测量、控制、状态监测等智能化功能，监控、保护、通信等二次设备全部集成布置于预制舱，一、二次集成设备最大程度实现工厂内规模生产、集成调试、模块化配送，有效减少现场安装、接线、调试工作，提高建设质量和效率；建、构筑物采用工厂化预制、机械化现场装配，减少现场“湿作业”，减少劳动力投入，实现环保施工，提高施工效率；基础采用标准化定型钢模浇制混凝土，提高成品工艺水平。
5智能化变电站建设中的技术管理
5.1保证变电站的信号稳定
智能化变电站涉及较多的科技设备，且通信较为复杂。如果不具备科学的管理，则信号会受到影响，甚至部分信号失真，进而对变电站的稳定运行造成影响。为了有效解决上述问题，需要应用单元化的管理方式，实施隔离管理，具体指应用隔离网络层和物理层。同时，还需要点对点地控制有着较多传感器和光缆的元器件，且在储存和管理信息的过程中，需要应用特定的代码。在此过程中，可运用GPS定位或SIM卡，从而实现单元化管理。此外，还需要立刻修复和跟踪存在问题的元件，从而提高管理效率。
5.2构建功能应急系统
为了保证变电站能够正常运作，在建设过程中，需要构建功能应急系统，还需要定期检测该系统，以保证其能够稳定运行。在构建功能应急系统时，需要应用面向间隔准则，正确分配通信网络和一、二次智能设备，隔离主保护与备用保护。此外，还可以构建双重保护屏障，以便更加清晰地分界屏幕，并且还可以合理地隔离软、硬件，更好地保护设备，从而更加顺利地开展变电站维护工作。
6智能化变电站运行维护技术的发展
6.1智能化发展
随着科学技术的发展，智能化变电站的运行维护技术将向着智能化的方向发展。就目前来看，在运行管理、设备管理和信息体系三个方面，智能化变电站基本实现了智能化的发展。光电式互感器机电一体化设备和智能开关的应用，也将进一步促进变电站的智能化发展[2]。而在进行信息体系框架的运行设备检测的过程中，智能化运行维护技术的运用，将在最短时间内完成对变电站运行故障的检测。此外，运用该技术还可以根据具体故障进行具体解决方案的提出，以便实现变电站运行维护的智能化。
6.2数字化发展
数字化技术在智能变电站运行过程中的应用，进一步促进了运行维护技术的数字化发展。在进行变电站故障的分析时，信息体系框架可以利用计算机技术和数学建模技术，针对故障原因和解决措施进行数学建模。而系统的调度层则仅需要对维修意见进行审核，以便确保维修建议符合技术标准和要求。所以，在进行计算机技术运用的过程中，智能化变电站的运行设备已经完成了数字化的维修。
结语
智能电网是当今人们实现低碳经济的重要核心所在，而智能变电站则恰恰是伴随着智能电网这一概念应运而生的。可以说，智能变电就是智能电网建设的重要基础所在。因此，促进变电站的智能化建设，做好传统变电站的智能化改造，将智能化优势更好地应用、体现在变电站的日常运行中则尤为重要。也正因如此，该文笔者结合个人实践工作经验，对变电站的智能化建设与其应用进行了粗浅地逐一分析，以期为今后智能变电的建设工作做出有益的参考与借鉴，并为进一步普及智能变电站的建设做有益的铺垫。
参考文献:
[1] 程明，李春霆.探讨500kV变电站的智能化改造技术研究[J].电子制作，2017（Z1）：143-144.
[2] 常玉猛.智能变电站一次设备智能化技术分析[J].科技风，2017（2）：120.
[3] 邸剑，肖军，王春新，等.基于物联网的变电站智能辅助系统应用研究[J].物联网技术，2017（8）：33-37.
论文作者:左振宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/19
标签：变电站论文; 设备论文; 智能论文; 系统论文; 站内论文; 过程中论文; 信息论文; 《电力设备》2018年第23期论文;