摘要：近年来，伴随着网络化、智能化、集成化技术的迅速提高，数字化变电站也成为了电力行业未来发展的主要趋势之一，据此，本文对于数字化变电站设备技术功能与实际应用所作出的研究，也具有了十分重要的现实意义。
关键词：数字化变电站；设备技术；功能；应用
一、关于数字化变电站的研究现状
在目前关于数字化变电站的研究进程中，国外一些公司与科研机构已经在这方面经过了长期的专研、探索、开发、实践，业已形成较为先进的运用技术，使变电站数字化获得了最为重要的技术支撑。总结来说，要建立数字化变电站主要可以通过三种方式来得到实现：第一是只采用IEC61850一项协议的过渡性变电站。第二是采用IEC61850协议、智能型一次设备与数字互感器等建立完全型的数字化变电站。第三是运用IEC61850与数字互感器，完成数字化变电站建设。从上述情况看，按照此类协议标准建立起的数字化变电站是一项十分庞大、繁杂的系统工程，依靠现今的技术水平，要实现完全的数字化还存在一定的困难。
另外，从积极方面来说，微电子、电流传感、智能断路与网络通信等技术的不断成熟，以及标准通信体系的出台，使得数字化变电站的运用发展获得了较大程度的提高。目前，我国的生产厂商也都致力于推进数字化变电站工作向前迈进，例如，通过光感互动器、智能接口、合并器、网络方式和间隔层设备的使用，以满足数字化变电站的运行需求，智能化的一次设备也作为数字化变电站的基础。目前我国也展开了对高压的智能断路的研究工作，不仅包含了譬如电抗器、变压器、电容器的相关内容，同时也为满足状态监测与自动化的适应合闸功能的实现奠定基础。
二、数字化变电站设备应用的技术功能
2.1数字化光测量技术
要实现数字化变电站的稳定运行，建立新型的传感器项目则变得十分重要。国际上将与传统电磁电流、电压互感等新型互感设备统称为“非常规互感器”（简称NCIT），目前这种NCIT的主要包含的技术原理主要有光电式的互感器（OVT/OCT）与电子式的互感器（EVT/ECT）。其中数字化光电电气的测量主要以光电式或电流变换的方式构成，并且由光缆连接。
2.2开关设备的相关技术
在数字化变电站中，主要对开关设备进行了智能化和集成化的改进，而这其中的改变主要包括下三个方面：其一是集成了高压设备开关，由于数字化变电站要对一次、二次设备的作出集成，而量测系统又为结构的集成紧凑创造了可能，因而也满足了智能设备开关的整个系统，包括避雷器内部的绝缘子内集成、智能化断路器集成以及断路与量测感应集成等要求。其二是也实现了高压组合器的集成。
2.3网络通信的相关技术
网络通信的相关技术也是数字化变电站的关键性技术之一，对变电站的运行效果起到十分重要的作用。而产生影响网络通信的主要技术因素，主要包括交换式的以太网技术、虚拟的局域网技术、IEEE协议等内容。其中IEC61850标准内对抽象通信的服务接口（简称ACSI）进行引入，使得数字化变电站的自动化性能也能够与网络协议相独立，以便于最新的网络技术可以及时的运用到变电站应用中。此外，抽象通信的服务接口（ACSI）也对物理IED予以隐藏，使得数字化变电站的功能能够被灵活、准确地被分配到IED之中。而那些不对IEC61850产生支持的IED，则可以开发相关的抽象通信的服务接口网关装置，以此对设备进行接入。
2.4单元合并的技术
单元合并指的是对二次转换的电流与电压数据进行合成。例如将超过7只的电流互感器与超出5只以上的电压互感器互相合并为统一的单元组，再将输出的瞬时信号及时填入进数据帧中，以此保障数字信号能够体现其优越性能。通过合并单元能够使接受到的信号转换成标准输出，而同步接受的信号也能为二次设备所需的时间一致一组电流、电压值提供帮助。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.5信息同步的相关技术
二次设备的采样数据通常是在同一个时间节点上获得的，通过这种采集数据的同步实现，也避免了相位与幅值出现误差。数字化变电站中的GPS接受器可以布设在通信设备内，变电站也可以采用网络时间协议以此满足不同设备之间的同步采样，进而对世界统一时间作为同步源，并将同步误差控制在1ms以内，该过程应该以IEEE1588作为标准。此种标准包括了许多节点，并且每一个节点都代表了一个时钟，这些时钟之间主要是通过网络连接，遵守IEEE1588能确保网络同步的高度性与精确性，实现通信与执行应用程序的时间模式相互分离。
三、数字化变电站的运用与发展趋势
3.1数字化变电站的应用
在对数字化变电站的技术功能与运用现状进行分析的基础上，也要对其运用的具体特征方法加以探究。数字化变电站在运用过程中存在许多特点，主要概括起来包括以下几方面内容：
①一次设备的数字化特点更为突出。与传统的变电站相比，数字化的变电站更具有智能化、科技化的特性，其设备不仅加大了信息化内容，还可以对更多的状态信息进行监测，同时也可以利用网络获取自身系统与其他设备的运行状态信息。其自动化程度较之以前也获得了大幅提高，并且具有了自动化设备种类更多、自动化功能更为复杂、互动能力与协同操作能力更强等特点。②在采集数据时能够实现全景化工作。如上所述，数字化变电站能够利用对时系统，完成区域与站内的时间同步，对站内设备的动态、静态信息模型进行完善，并能够向电网提供出相关全景数据。③管理控制的协同化操作。数字化变电站技术本身是一个相对复杂的技术体系。而要让这个体系良好的运作起来，则需要将电力技术同通信技术、计算机技术、电子技术、数字化光测量技术、智能开关集成技术与其他众多技术协同利用起来。
3.2数字化变电站的发展趋势
数字化变电站技术的发展不是一蹴而就的，而是需要一个长期的过程，不仅需要各项技术的日渐成熟，同时也要使之与工程应用能够进行完美结合。另外在这个发展过程中，需要让常规变电站的相关技术实现兼容，这也意味着研发人员在探究数字化变电站的技术层面时，需要从现有的变电站为立足点，并以自动化技术作为基础，以此实现变电站应用中的稳定性发展与突破性成就，也使得数字化新技术能够与电网发展进行紧密的结合。
目前国内外对于数字化变电站的主流研究较多的集中在对于智能开关的技术研究上，拥有领先水平的GE、AREVA、ABB等公司在对其进行认真的研究后，已经探索出一些具有试验性的成果，现正处于试运行阶段，我国虽然也有一些公司对智能开关的技术进行深度分析，但目前仍旧处在理论探究与实验开发的初级阶段。此外，国内公司对于数字化变电站的研究开发，主要集中在IEC61850标准的技术探索中。但从长期的发展来看，要建立智能化的集成开关、光电式的互感器、智能型的变压器等一次设备，并且实现数字化设备间与站内各层之间无缝通信的目的，也要同时满足了信息资源共享与系统集成的要求，未来变电站的发展趋势也必须有着信息高度集成、模型规范标准、布局结构紧凑、操作方法智能、通信方式快捷等特点。因而这些“数字化”内容也成为广大研究人员共同追寻的方向。
结语
在对变电站进行改造的过程中，仍旧存在一系列问题，在数字化设备的研制工作中也出现了许多技术难点。由此，更加需要研发人员加强实践钻研与经验总结，力求通过不懈努力，对技术难关予以攻破，并制造出功能更强、效率更高、性质更优的技术设备，以此实现变电站数字化的建设，推动我国电力行业稳步发展。
参考文献：
[1]李仲青，等.数字化变电站继电保护适应性研究[J].电网技术，2011.
[2]金钊，周志宇.综合自动化变电站向数字化变电站发展浅析[J].电子设计工程，2012.
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:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/30
标签：变电站论文; 技术论文; 设备论文; 互感器论文; 功能论文; 智能论文; 标准论文; 《基层建设》2019年第5期论文;