摘要：当前我国经济发展迅速，带动了我国各项工程建设步伐，如今在能源市场发展中，智能电网作为重要发展内容，不断提升自己在世界范围内的地位，如今各国都将智能电网作为将来电力工程发展的重要方向，为更好实现低碳经济努力，我国在 2011 年开始对智能电网进行建设，全面在城市各地开展智能电网建设工作，智能电网中最为关键的就是变电站技术分析，它处于电网核心环节，能够代表整个电网技术核心，同时将智能化特点展现出来，因此，对于变电站智能化系统研究至关重要，对智能电网发展有着重要促进作用。
关键词：智能变电站；自动化系统；一体化技术；探讨
导言
智能电网作为当今世界能源产业发展变革的最新前沿，在全球范围内得到了广泛认可和接受，世界主要发达国家纷纷把发展智能电网作为抢占未来低碳经济制高点的一项重要战略措施，我国从2011年开始也进入了智能电网全面建设阶段。智能变电站作为智能电网的技术支撑，既承接了各种新能源接入电网的需求，也集中体现了智能电网的技术特征，其一、二次设备技术的迅速发展，技术和产品创新实践的活跃，对智能电网技术发展起到了重要的推动作用。
1国内智能变电站发展中存在问题分析
在国内，近年来智能变电站建设积累了大量的实践经验，同时也存在一些问题需要解决和反思。
1.1 技术应用方面
随着智能变电站的深入推广，在技术应用方面主要存在如下问题：①各类新技术集中涌现，实践验证较短，成熟度较低。②二次设备数量品种增多，可靠性和复杂性问题突出。③一次系统设计优化和二次设计模式未能有效统一。④设备研制领域需进一步深化研究，实现技术支撑。⑤电子式互感器和过程层设备可靠性有待加强。⑥配置检测调试工具缺乏、标准尚未完全统一。⑦高级应用功能实用化程度及预制舱技术发展方向不确定。
1.2 标准制定方面
IEC 61850作为电力自动化系统中通信系统与网络的国际标准，是智能变电站内建立装置间互联互通的通信体系结构的基础。然而由于其自身非常复杂，导致不同厂商的理解不尽一致；再者IEC 61850标准给予生产厂商较大的自由度，这给不同厂商之间实现互操作增加不小难度。因此国际上至今也没有制定统一模式的智能变电站标准。与此同时，国内制定的标准变化过快，在落实过程中依然存在一定的难度。
1.3 系统设计方面
智能变电站在设计方面存在如下问题：①二次设备集成化原则变化快，设计标准尚未统一，目前存在“单功能多间隔集成”、“单间隔多功能集成”等多种设计模式，对其整合研究较少。②户内、户外变电站二次系统设计方案不同，如设备布置方式、户内、户外站二次运维地点不同。③铺设电缆、光缆过程中的反措和工艺问题。④预制舱数量、规模、扩建和寿命问题。⑤设备提前老化、接线修改等不可预见性问题。⑥配置设计问题，如设计能力不足、工具缺乏、模型受限等。
1.4 智能设备方面
电子式互感器、合并单元、智能终端、交换机等的运行可靠性比常规保护大幅降低；电子式互感器的可靠性、安全性和寿命问题依然突出；交换机的可靠性及VLAN配置协议私有化始终存在；网络延时不确定；报文分析仪规范标准不统一；智能变电站保护测控设备由多台装置共同实现。这些问题造成了智能变电站设计难度大、标准化程度不统一、运行情况不稳定、状态监测故障率高、数据准确性差等现实状况。
1.5 安装调试方面
在调试方面存在如下问题：①调试模式和流程复杂，用户难以单独完成，对生产厂商的依赖度显著提高；②智能电子设备配置的专用检修工具较少，部分测试工作难以展开；③二次系统改变为合并单元、智能终端及大量交换机后，二次回路变成了“黑匣子”； ④变电站系统配置文件（SCD）内容深度耦合，功能关联回路可见性差，间隔扩建或IED装置升级时，不得不采取全站停电或模拟搭建完整方案进行SCD更新的验证；⑤产品调试需要复合型和教育程度较高人才，对人员配备提出了更高要求。
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1.6 运维管理方面
在运维管理方面存在如下问题：①运维人员对智能变电站的前期参与程度低，对其缺乏了解，发生异常时的对故障影响范围及处理方式不清楚，操作和异常处理存在风险；②智能变电站的虚端子、虚回路因规范化和可视化的现状不便于理解和维护；③因站内网络需要，采用了大量交换机，当交换机出现故障，可能造成多个开关拒动，进而可能引发大事故；④过程层网络采用点对点方式，没有体现网络信息共享特点，增加了运行维护的复杂性。
2智能变电站自动化系统一体化技术研究
2.1设计架构
如今变电站自动化系统中一次设备和二次设备都有其自身功能和作用，一次设备能够更好实现一体化发展，而二次设备则能够对系统进行分散控制，这两项技术和工作内容已经成为了未来电网发展的重要方向，将来变电站发展和建设中，将会严格按照标准化和智能化发展方向进行，因此完善的设计思想以及设立统一发展标准和规范要求严格，下面文章中介绍的变电站自动化控制系统主要是根据系统设计原则来将，通过对物理层以及逻辑层进行建设，按照一定结构将其分为变电站层、间隔层和过程层三层，物理架构定义为变电站层和设备层的两层。
2.2设备层一体化实施路线
如今我国传统变电站系统中很多就是都进行了提升，得到了进一步扩展，但是其中一项就是至今还得到了相关工作人员的沿用，就是对于保护测控系统中的一体化技术，采用的是挂柜模式，这项技术能够对电缆进入控制室中整个空间进行节省，同时设备具备非常高的稳定和安全性，因此，技术发展也需要历史经验进行传承。
2.3设备的调试工作
（1）站控层设备。对功能界面上所需要的数据和软件进行整理，建立相应的系统和应用，并对设备进行调整。（2）网络构建。对各个设备之前进行通信链接保证功能正常完善。（3）间隔功能调试。对智能化设备之间数据进行调整，将参数和设备进行现场模拟，对各个设备之间性能进行调试，完成整个系统的连接。（4）纵向分系统功能调试。与前一项工作可以同时进行，对变电站中各项工作要求进行现场调试，保证功能正常运行。（5）横向功能联合调试。模拟现场环境、第三方系统或设备接入，调试工程项目要求的监控联动、站域防误、故障分析、在线监测、综合数据处理等的站控层一体化功能。
2.4其他应用技术要求
在产品设计这个阶段，可以对现场电磁兼容性（EMC）、电磁干扰（EMI）和 IP 等级等技术方面的要求进行充分考虑和满足，如今设备向着更加小型化发展，因而在技术上可以通过自动化和可编程控制器来进行技术控制，这样也能够为嵌入式智能设备的发展打下坚实的基础。
2.5设备防护构想
变电站设备有的在室内分布，还有很大一部分在户外布置，但是外界环境变化较多，对设备存在着很大威胁，因而对于设备形成了一定影响，对维护和保养设备工作也形成了一定阻碍，因此，针对这种问题，相关人员可以在设备安置位置上设置简易伞棚，这样不仅能够对设备进行保护，同时还能够方便相关人员去进行维护和检查。
结束语
综上所述，在我国智能电网工程建设中，变电站自动化系统技术得到了越来越广泛的应用，同时对于其技术要求相对比较高，还处在需要进一步探索阶段，从当前各国发展模式上可以看到，通过阶段化发展才能够一步步实现技术上的突破，保证建设工作稳步进行，从而从而实现智能变电站自动化系统的一体化建设和实施。
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论文作者:李友兰
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：变电站论文; 智能论文; 设备论文; 电网论文; 技术论文; 功能论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第27期论文;