摘要：随着社会经济的迅速发展，对能源的需求也提出了更高要求，能源的稳定性在一定程度上促进了整个社会的发展和繁荣，智能变电站设计是国家智能电网发展的重要环节，只有确保智能变电站电子自动化设计的科学合理性，才能快速实现我国电网的跨越式发展，有效实现互动和高效的现代化电网，为实现经济的又好又快发展提供有力支持。
关键词：自动化技术；智能变电站；应用
1智能变电站自动化系统需求分析
第一，系统安全可靠。监控、保护功能的安全稳定对变电站自动化系统的可靠运行有着重要的意义。智能变电站的测控、保护功能环节有：间隔层测控装置、过程层合并单元、智能终端、通信环节等。这将导致控制速度响应时间比较长，而且反应的可靠性也将受到影响。所以需要进一步分析装置功能分布更加合理的方法，从而达到提升功能的可靠性以及快速性的目的。第二，信息全网共享。作为信息源，智能变电站自动化系统采集了大量的信息，受限于通过调度系统数据容量和远动通信规约来传输容量，导致智能变电站在传输数据的容量方面受到影响。主子站信息交互方式限制了电网控制水平的提升，调度人员对设备的监管也将受到相应的制约。智能变电站信息按需传输能力的提升，已经成为了自动化系统最急需解决的问题之一。第三，分布式应用支撑。在变电站和调度的建设过程中由于缺少统一的设计，导致分布式应用的交互接口不统一，随着电网分布式应用的进一步发展，将无法满足分布式应用的核心需求：调度与电站现有应用之间的广域协同。
2智能变电站自动化系统中的关键技术
智能变电站自动化系统的优化与实现需要所使用的关键技术有以下几种：面向间隔的纵向集成装置实现技术，纵向集成装置将智能终端、保护、测控等功能模块进行了集成，集成化程度的提高将对智能变电站自动化所使用的硬件设备提出更高的要求。控制硬件不仅要求具有更高性能的处理器且要求各功能模块之间的交换接口更高效，在接口方案中可以选择同步传输技术或是串行传输技术或是基于以太网的交换式传输技术等。选用何种技术应当结合相应的需求进行针对性的选取。针对220kV及以上智能变电站自动化集成，应当从优化智能变电站自动化信息流路径、提高硬件设备的响应速度与可靠性等方面入手用以构建高性能的智能变电站自动化控制系统。而对于110kV及以下智能变电站自动化系统的构建上应当做好智能变电站数据采集、控制、在线监测与控制保护等功能的集成，通过高精度的测算与整合用以对智能变电站进行高精度的测控与监测。智能变电站最大的优势是无人值守，通过远端实现智能变电站的在线监测与自动调度。新时期在智能变电站自动化构建上需要加强智能变电站远方全景观测技术的研发与应用提高智能变电站的监视水平用以保障智能变电站的安全、高效的运行。
3自动化技术在智能变电站运行中的应用
3.1过程层组网方案设计
变电站运行的可靠性和稳定性被过程层网络结构影响着，本文拟设计了以下几种SSAS过程层组网方案。方案一：保护采样和保护跳闸直釆直跳，GOOSE网和SV网独立配置。计量、测控等采样值信息由SV网传输，由GOOSE网传输保护设备之间的失灵、联闭锁等信息。方案二：保护采样和保护跳闸直釆直跳，GOOSE信息和SV采样值共网传输。即保护设备之间的失灵、联闭锁信息和计量、测控等信息共网传送。方案三：保护采样直采和保护跳闸GOOSE网跳，GOOSE网络进行独立组网。通过GOOSE网传输保护跳闸、联闭锁、失灵等信号。通过光纤点对点的方式传输计量、测控等SV采样值信息。方案四：保护采样网采和保护跳闸网跳，GOOSE、SV共网传输。即保护装置之间的失灵、联闭锁信号等GOOSE信号和计量、测控等SV采样值信息都由同一网络传送。对比以上4种方案的优缺点，综合考虑经济性和可靠性，初步选定方案二和方案四作为过程层组网方案。方案二和方案四相同的是GOOSE报文和SV采样值共网传输。不同的是方案二采用保护直采直跳，方案四采用保护网采网跳，需要通过交换机传输。配置过程层网络的有220kV电压等级、110kV电压等级。其GOOSE信息和SV信息进行共网传输。本期35kV电压等级不配置过程层网络，用站控层网络传送其GOOSE信息。对于主变压器的电气量保护，通过各侧的过程层网络接入，对于主变压器的35kV侧，通过110kV的过程层网络接入。间隔层的装置向上连接到MMS网，向下连接到GOOSE网和SV网。GOOSE网和SV网的所有的监控信息，以及全部由GOOSE网和SV网从过程层采集到的监控信息通过间隔层的装置，进入MMS网并由站控层的监控主机进行处理。通过GOOSE网，由调度和监控系统发出来的全部控制指令直接到达就地布置的电气装置实现操作和闭锁功能。保护和测控装置都使用支持IEC61850标准的数字化接口来接入到站控层网络。通过这个网络，相关的信息以MMS报文的方式，被发送到变电站的站控层装置。也通过这个网络，用GOOSE报文的方式传送测控装置间的联闭锁信息。保护、测量、控制、IT等设备都使用支持IEC61850标准的数字化接口，接入到过程层网络。设备间的交换信息如相互启动、相互闭锁和位置状态等通过该网络用GOOSE报文的方式进行传输。
3.2系统设计和配置方案
（1）站控层
站控层主要涵盖了通信控制机、调制解调器以及监控主机等部分。基本结构的主要功能表现在以下三个方面。第一，支持在线编程，如果有必要，能够借助闭锁方式控制整个智能变电站；第二，支持变电站自动化设备智能化功能，能够分析其工作状态下发生的故障；第三，可以实现人机的有效联系。
（2）间隔层
间隔层是指智能变电站系统内部的智能化保护与测控，基本功能表现在两个方面。一方面，推动过程层与站控层的通信，并结合人们实际需求实现通信功能；另一方面，能够针对站控层的信息数据进行合理化分类，进一步优化智能变电站系统自身的安全水平，为现代通信行业全面可持续发展提供必要的保障。
（3）过程层
过程层就是一次设备及二次设备的结合面，它是实现所有和一次设备接口有关的功能，也可以说是智能化电气设备中的智能化部分。主要功能：实时运行电气量检测，运行设备状态检测及操作控制命令执行。
4实验论证分析
为了保证本文提出的智能变电站电气自动化技术的有效性，设计了如下的仿真实验。
4.1实验数据准备
根据取样地变电站物质的电量负荷情况，统计自动化技术和普通技术对智能变电站物质的电量负荷影响。
4.2实验对比分析
上述实验准备就绪后，比较传统变电方式电子自动化技术的采集数据。由智能变电站电力负荷预测对比分析数据可知，相同状态下的智能变电站，对比变电站物质的电量和负荷，发现电子自动化技术与传统变电方式相比，可以合理处理变电所物质的性质及性能。通过对比实验数据绘制曲线分析图，如图1所示。由图1可知，变电所电量和负荷的探测过程中，本文提出的智能变电站自动化技术比传统方法准确率高10.48%。可见，本文方法具备有效性。
5结束语
我国人口众多，且对电力的需求日益增多。因此，需要电气自动化技术融入电力生产中，使变电所具备智能化功能，进而推动电力事业的发展。因为我国资源分布不均匀，电力结构和重要物质负荷之间距离过大，影响变电站的智能化。所以，需充分利用电气自动化，将能源预测及属性分析放在首位，以降低电力输送时间，加强输送效率，加快社会发展。
参考文献
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论文作者:刘伟,王晔彬
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
标签：变电站论文; 智能论文; 信息论文; 技术论文; 方案论文; 过程论文; 装置论文; 《当代电力文化》2019年第8期论文;