摘要：为了提高电力系统的自动化水平和可靠性，提高电网企业的经济效益和管理水平，我国电力企业积极进行变电站的数字化。随着国家标准的不断完善以及智能断路器、电子式互感器和网络技术的发展，数字化将是未来变电站自动化发展的必然趋势。
关键词：数字化变电站；主要特征；关键技术
一、数字化变电站的主要特征和关键技术的研究的重要意义
为了有效保证电力系统供电安全性能，这与越来越趋于完善的数字化变电站技术是分不开的，伴随着数字化的变电站技术的水平得以迅速提升，变电站将会对电力系统的安全运行发挥出更重要的作用。根据我国颁布的《继电保护与电网安全自动装置检验条例》之中的相关规定，对数字化变电站的安全运行状态做出了具体的指明与规定，并明确指出，要保证数字化变电站的继电保护、安全自动装置设备完好、功能正常，还要确保数字化变电站的回路接线及定值正确。如果传统的变电站出现故障，只有等保护装置功能失效或等下一次校验才能发现。如果这期间电力系统发生故障，保护将不能正确动作。针对这样的情况，进行对数字化变电站的主要特征和关键技术的研究有着重要的意义。
二、数字化变电站的主要技术特征
2.1数字化的数据采集
数字化变电站与普通变电站最主要的区别就是采集电流、电压的方式不同，它主要是通过数字化电气量测系统来进行采集，进而实现了一、二次系统的有效隔离。它也在一定程度上提高了电流、电压测量的范围和准确度。数字化变电站的数据采集系统能够快速、准确地采集电气量数据，这提升了变电站的运作效率，也为变电站的安全、高效运行提供了保障。
2.2智能化的变电设备
数字化变电站通过采用光电技术和微处理器来处理变电站中设备检测的操作信号和回路信号，进一步加强了公共网络信号导线的连接度，简化了处理过程中的控制结构。数字化变电站摒弃了普通变电站中的继电器逻辑回路，采用现代的可编程序来代替，这极大地提升了变电站的运作效率。数字化变电站的智能接口能够充分满足变电设备智能化发展需要。
2.3分层、分布化的系统结构
变电站的系统结构已经由原来的集中式结构转变成分布式结构，当前采用的分布式变电站系统主要应用了网络通信技术，具备完整记录设备信息的功能，同时极大地提升了系统的响应速度。数字化变电站的系统结构具有明显的分层特征，主要表现为智能化的一次设备和网络化的二次设备。电力系统IEC61850的建模标准规定，数字化变电站的系统结构包括过程层、间隔层、站控层三层结构。采用对象建模、软件复用等新型技术，来提升电力系统的安全性和可靠性，进而使异构系统的信息能够相互通用，提升互操作和系统的扩展性。
2.4自动化的运营管理技术和设备状态检修
普通的变电站采用的技术相对落后，其主要是针对一次设备进行设备状态检修，而对二次设备是进行系统状态检修。传统的变电站技术是基础的状态检修技术，无法考虑二次设备检修中的系统问题。即对变电站操作信号回路状态和所有功能单元进行监视，进而完成整个设备状态的检修，提升系统的安全性和可靠性。数字化变电站在运作的过程中涉及到多种数据的管理，主要有设备状态数据、生产运行数据等。数字化变电站通过检查自身的设备，当发现运行过程中的问题时，会进行报警并自动将定期检修调整为状态检修，即达成数字化变电站自动化运行管理的模式。
2.5智能化的设备操作
数字化变电站大都采用先进的设备，这些设备的操作都趋向智能化。比如，新型高压断路器的二次系统，它主要采用了电力电子系统、微机和新型传感器等先进技术和设备。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它的操作主要是使用微机控制的二次系统等智能化的软件，通过光纤网络将控制命令传达到变电站的二次回路系统，进而完成设备的智能化操作。
三、数字化变电站的关键技术
3.1电磁抗干扰技术
电磁抗干扰技术主要用于数字化变电站的设备状态检修过程中，保证收集的变电站设备运行参数的准确性。在数字化变电站设备检修的过程中使用了大量的电子传感器设备和计算机处理设备，这些设备会受到电磁信号的干扰，导致设备状态检修收集的设备运行参数出现误差，致使无法正确的检修出存在问题的设备，无法确保变电站的正常运行。我们可以通过将变电站内部的电磁频率的检测加入设备状态检修的过程，来避免这种问题的出现，这个过程需要监测变电站现场的电磁频率。提前测定变电站设备的电磁兼容性能力，确定其是否具备抗干扰的能力。加大变电站设备屏蔽接地情况的检测力度，严格管理变电站内部可能产生电磁干扰的器件，继而避免变电站设备受到电磁的干扰，安全稳定地运行。
3.2数字化回路状态检测技术
回路保护系统是变电站的主要组成结构，在变电站回路状态检修中起到非常重要的作用。回路保护系统主要由电缆和继电器组成，它们将变电站设备的运行状态有效的收集在一起。回路保护系统比较分散，无法获得整体性的数据，难以进行管理。所以我们需要采用整体化的管理方式来对回路保护系统进行管理，进而将变电站的设备检修状态进行整体化的提升。
3.3数字化系统检修技术
数字化变电站的设备状态检修要同时兼顾一次设备状态检修和设备的二次状态检修，不能只重视其中一个，而忽略了对另一个的检修。在设备状态检修过程中，要明确一次设备状态检测过程中出现的问题，及时对问题进行处理，保证设备运行的安全性和可靠性。通过在变电站中应用数字化技术，简化变电站设备的操作步骤，提升变电站内部设备运行的安全性和稳定性。
四、数字化变电站通信网络结构
由于没有规定通信拓扑，并且对设备之间的通信接口没有任何标准，所以各个厂家只是根据客户需求自行设计和定义物理通信链路上的通信接口，上述的三个层次仅是抽象的概念。由于IEC6185O使用以太网作为基本通信技术，并没有限制实际的网络形式，所以，随着网络技术的进步，同一个网络完全可以融合变电站总线和过程总线。这样的通信系统既有利于变电站与控制中心构成统一的无缝通信网络，而且可以同时实现变电站内的无缝连接。
结语
数字化变电站的发展说明了数字化技术正从变电站的二次设备向一次设备延伸，由于各种新技术没有经过一定时期的实践检验，所以在现场应用的稳定性需要结合工程实际逐步完善。同时，由于目前大部分变电站都没有经过数字化改造，所以现有的常规变电站就可以为数字化变电站技术的发展提供应用的平台，而电网的发展也为变电站数字化技术提供契机。未来数字化变电站应用技术的成熟，将标志着新一代数字化电网的实现。但一些数字化变电站关键技术和设备，如电子式互感器、智能断路器技术、网络通信技术等还处于实际应用的起步阶段，需要进行大量的理论研究和运行经验的积累。
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作者简介：
姓名：洪希（1983.1.19），性别：男；籍贯：江苏溧阳；民族：汉；学历：研究生；职称：工程师 职务：软件研发工程师 研究方向：数字化变电站；单位：国电南瑞科技股份有限公司。
论文作者:洪希1，2,殷垚1，2,刘东升1，2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/13
标签：变电站论文; 设备论文; 状态论文; 系统论文; 回路论文; 技术论文; 结构论文; 《电力设备》2019年第1期论文;