時間：2023-03-02 15:07:05
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇智能化變電站范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
引言
隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，變電站面臨的挑戰(zhàn)越來越大，加強變電站的智能化改造，是變電站發(fā)展過程中的一個重要途徑，對于提高變電站的工作效率有十分重要的影響。智能化包括很多方面，比如變電站運營管理智能化、生產(chǎn)智能化等，加強變電站智能化改造技術(shù)的分析，也需要對變電站日常工作中的各個環(huán)節(jié)進行改進，以提高變電站工作效率。
一、 變電站智能化發(fā)展的內(nèi)容
變電站智能化改造過程指的是在變電站發(fā)展過程中要采用先進、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，對變電站的各個工作環(huán)節(jié)進行有效的改進，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標準化為基本要求，對變電站生產(chǎn)運營過程中的各種信息進行采集、測量以及控制和監(jiān)控的。在變電站智能化發(fā)展過程中應(yīng)該要實現(xiàn)自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析等功能，智能化變電站的一個重要的功能就是實現(xiàn)了變電站運行的自動化水平以及管理效率的提升。對各個變電站設(shè)備的功能進行完善，使得變電站的周期更長。
（一）變電站生產(chǎn)運營智能化
變電站設(shè)備在生產(chǎn)和運營過程中實現(xiàn)智能化是變電站發(fā)展過程中的一個重要趨勢，加強變電站智能化水平的提升，可以對變電站各種設(shè)備的運行狀態(tài)進行檢測與控制，一旦發(fā)現(xiàn)任何問題，則可以自動采取相應(yīng)的措施，自動進行處理，確保變電站可以正常運行。由于變電站設(shè)備生產(chǎn)和運營智能化是實現(xiàn)變電站智能化的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，因此在變電站智能化過程中占據(jù)十分重要的地位。變電站設(shè)備生產(chǎn)和運營智能化過程不僅是對單一的設(shè)備進行檢測和控制的過程，更是對多臺設(shè)備組成的一個統(tǒng)一的系統(tǒng)進行控制和檢測的過程。
（二） 變電站維修管理智能化
變電站的維護管理與維修智能化是變電站現(xiàn)代化過程中的一個必要的環(huán)節(jié)，維修和維護管理智能化包括維修信息智能化、維修備件模式化兩個方面。在當前的變電站生產(chǎn)過程中，由于很多高科技技術(shù)的運用，對各種設(shè)備的要求變得越來越高，在日常的運營過程中必須要對變電站進行良好的維護管理，才能確保變電站的各臺設(shè)備能夠處于正常的工作狀態(tài)，能夠積極應(yīng)對各種生產(chǎn)任務(wù)。為了確保變電站的管理和維護的智能化水平，在日常工作中可以自行對變電站進行相應(yīng)的維護管理和保養(yǎng)，從而預(yù)防變電站的故障。與此同時要積極運用維修智能化技術(shù)，將傳統(tǒng)的事后維修轉(zhuǎn)變成為事前調(diào)節(jié)，可以在一定程度上降低變電站的運營風(fēng)險。另一方面，由于變電站的智能化系統(tǒng)比較復(fù)雜，其中使用了很多精密的電子器件，這些電子器件的成本都比較高，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，一旦出現(xiàn)問題，會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響，使得變電站智能化系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會帶來比較嚴重的經(jīng)濟損失。因此加強變電站維護管理維修智能化技術(shù)的應(yīng)用，可以從根本上解決這一問題，實現(xiàn)對變電站自身運行狀況的檢測，對故障進行預(yù)防和控制，從而確保變電站的安全運營。
二、 變電站智能化發(fā)展的策略探討
（一）在變電站生產(chǎn)運營過程中加強計算機技術(shù)的應(yīng)用
計算機技術(shù)是一種運用綜合控制理論、各種儀器儀表、計算機對工業(yè)生產(chǎn)過程進行檢測、控制以及優(yōu)化管理的重要技術(shù)。在變電站的生產(chǎn)和運營過程中，必須要加強對計算機技術(shù)的應(yīng)用。隨著計算機技術(shù)逐漸實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化以及集成化，變電站工作人員將很多工作內(nèi)容都交給計算機去工作，通過計算機的智能化調(diào)節(jié)和控制，實現(xiàn)了變電站工作過程中的各種任務(wù)的完成。計算機技術(shù)中的數(shù)字化技術(shù)和總線技術(shù)、計算機控制策略等都在變電站生產(chǎn)運行過程中有廣泛的應(yīng)用，總線技術(shù)是計算機數(shù)字通信技術(shù)在工業(yè)自動化領(lǐng)域中深入發(fā)展的一個重要基礎(chǔ)，此外，嵌入式計算機控制系統(tǒng)在變電站的發(fā)展過程中也具有十分廣泛的應(yīng)用，隨著嵌入式計算機控制系統(tǒng)逐漸成熟，在變電站的日常管理過程中對嵌入式計算機的運用會更加廣泛，同時也會利用計算機對變電站生產(chǎn)過程進行有效的控制。
（二）加強智能裝置檢修機制的運用
隨著智能化、數(shù)字化技術(shù)的綜合運用，變電站的檢測維修也要逐漸實現(xiàn)智能化和數(shù)字化，一方面，對于各種檢測機械要加強利用，要加強對檢測維修機械的采購，采購過程中要進行嚴格管理，一旦遇到不合格的機械，要防止其進入電力生產(chǎn)現(xiàn)場。在變電站智能化建設(shè)過程中，還可以加強數(shù)字化光纖網(wǎng)絡(luò)的運用，數(shù)字化光纖網(wǎng)絡(luò)可以對傳統(tǒng)的變電站的二次電纜進行有效的替代，在看不見也摸不到的網(wǎng)絡(luò)中可以完成各種繼電保護妝字號的安裝，同時在定期的檢測和維修的過程中也可以對這些問題進行有效的解決。
（三） 加強智能設(shè)備的安裝與調(diào)試
變電站智能化發(fā)展過程中，各種設(shè)備是實現(xiàn)智能化的重要基礎(chǔ)，在變電站的發(fā)展過程中，需要對各種智能裝置進行嚴格的管理，一定要嚴格把關(guān)智能化裝置的出廠調(diào)試量，可以減少在生產(chǎn)現(xiàn)場的調(diào)試量，使得智能化裝置的工作效率更高。同時要把好設(shè)計關(guān)，在進行現(xiàn)場工作之前要進行檢查，對所有可能出現(xiàn)的問題進行解決，防止對變電站的智能化水平的提升帶來影響。此外，還應(yīng)該要加強在線監(jiān)測、遙視安防等站內(nèi)輔助設(shè)備的配備，并且對各種設(shè)備進行統(tǒng)一的調(diào)試，使得變電站的智能化設(shè)備可以得打有效的利用。
結(jié)語
變電站智能化管理是以信息化和智能化為核心，將變電站生產(chǎn)運營過程中的各種問題進行有效解決的一個過程。變電站智能化是變電站發(fā)展過程中的一個重要趨勢，智能化管理模式可以使得變電站的管理工作更加便捷有效，同時可以使得變電站的其他系統(tǒng)積極發(fā)揮相應(yīng)的作用，加強變電站智能化改造，需要對變電站日常工作中的各個環(huán)節(jié)都加強改造，比如實現(xiàn)生產(chǎn)過程智能化、檢修維護過程智能化、管理智能化等，旨在提高變電站的整體智能化水平。
參考文獻：
[1] 馮業(yè)鋒.變電站智能化改造若干關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[J].山東理工大學(xué)，2012.
中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）
智能變電站就是將信息技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)和原有的變電基礎(chǔ)設(shè)施高度集成而形成的新型變電站，它具有提高能源效率、減少對環(huán)境的影響、提高供電的安全性和可靠性等多個優(yōu)點。智能主要體現(xiàn)在：1）可 觀 測-- 量測、傳感技術(shù)；2）可控制--對觀測狀態(tài)進行控制；3）嵌入式自主處理技術(shù)；4）實時分析--從數(shù)據(jù)到信息的提升；5）自適應(yīng)；6）自愈。本文在常規(guī)變電站智能化改造研究的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)常規(guī)變電站的智能化改造的實際應(yīng)用。智能變電站以先進的信息化、自動化和分析技術(shù)為基礎(chǔ)，靈活、高效、可靠地完成對輸電網(wǎng)的測量、控制、調(diào)節(jié)、保護、安穩(wěn)等功能，實現(xiàn)提高電網(wǎng)安全性、可靠性、靈活性的資源優(yōu)化配置水平的目標。
1 國內(nèi)外變電站的現(xiàn)狀
國內(nèi)變電站自動化技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，整體水平已經(jīng)達到國際領(lǐng)先。新建變電站，無論電壓等級高低，大多采用變電站自動化系統(tǒng)，許多老變電站也經(jīng)過改造實現(xiàn)自動化。當前的數(shù)字化變電站從技術(shù)上來說，其突出成就是實現(xiàn)了變電站信息的數(shù)字采集和網(wǎng)絡(luò)化信息交互，但是這對于智能電網(wǎng)的需求來說，還是遠遠不夠的，一種新型的變電站—智能變電站應(yīng)運而生。
智能變電站是采用先進、可靠、集成、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等基本功能，同時具備支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能的變電站。在智能電網(wǎng)技術(shù)的推動下，智能變電站將成為變電站建設(shè)的主流模式。
2 變電站智能化改造設(shè)計的內(nèi)容
本文開展常規(guī)變電站智能化改造的可行性研究，著重解決在解決變電站綜合信息化集成，光互感器、常規(guī)互感器匹配，常規(guī)變電站智能化過渡等智能化變電站發(fā)展過程中的核心問題，實現(xiàn)對常規(guī)變電站測控系統(tǒng)的全面智能化整合與提升。
常規(guī)變電站智能化改造主要包括以下內(nèi)容：
2.1 數(shù)據(jù)的智能一體化集成
采用一體化技術(shù)，實現(xiàn)全站SCADA功能的全景展示，以模塊化、開放化的設(shè)計思想，實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的智能化。將全站信息通過開放、規(guī)范的接口，進行統(tǒng)一建模，建立信息統(tǒng)一的存取平臺，提供標準的DL/T860通訊功能（包括Server/Client通訊），為各種應(yīng)用提供高效、可靠、穩(wěn)定的一體化數(shù)據(jù)平臺。依托該平臺，系統(tǒng)除具備常規(guī)的SCADA功能外，還配置工具軟件、狀態(tài)檢測可視化軟件、報文分析等軟件，具有一、二次系統(tǒng)順序控制、智能告警、狀態(tài)估計、故障綜合分析、保信子站、電壓無功控制、負荷優(yōu)化控制等功能。
2.2 參數(shù)的智能化傳輸
采用模型映射與協(xié)議的無縫轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)遠動裝置由傳統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)上傳向各種參數(shù)智能化傳輸?shù)霓D(zhuǎn)變。一方面承擔常規(guī)站的遠動機功能，另一方面子站控制器實現(xiàn)與調(diào)度系統(tǒng)的無縫連接，完成IEC61850與IEC61970模型的自動映射管理，從而實現(xiàn)變電站與調(diào)度自動化主站系統(tǒng)的一體化建模。
2.3 數(shù)據(jù)建模及數(shù)據(jù)模板的智能轉(zhuǎn)換
利用數(shù)據(jù)建模與數(shù)據(jù)模板轉(zhuǎn)換技術(shù)，實現(xiàn)傳統(tǒng)規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置向智能型的轉(zhuǎn)變。智能接口裝置針對智能變電站內(nèi)智能設(shè)備信息交互的功能需求設(shè)置，提供了將非標準的智能設(shè)備信息轉(zhuǎn)換為符合DL/T 860（IEC61850）標準的信息模型的功能。對站內(nèi)直流屏、電度表、巡檢、電源、風(fēng)機、空調(diào)、消防等子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)收集整合和IEC61850標準規(guī)范建模，實現(xiàn)變電站實時集成監(jiān)控和優(yōu)化管理，對外主要采用MMS通訊服務(wù)為其它站控系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)，實現(xiàn)站內(nèi)信息快速互動。
2.4 在線監(jiān)測的智能集成
通過具備數(shù)據(jù)智能集成匯總功能的智能控制柜實現(xiàn)變壓器頂層油溫及油位、有載開關(guān)的測控、變壓器在線監(jiān)測相關(guān)數(shù)據(jù)以及（包括油中溶解氣體分析、局部放電在線監(jiān)測、鐵芯接地電流監(jiān)測等）智能集成；實現(xiàn)斷路器、避雷器等設(shè)備在線監(jiān)測數(shù)據(jù)（包括斷路器分合閘線圈電流、時間、速度、行程曲線、SF6氣體壓力、避雷器泄漏電流、動作次數(shù)等），以及該區(qū)域的輔助系統(tǒng)數(shù)據(jù)（照明控制、振動告警等）的智能集成。
2.5 運行環(huán)境的智能監(jiān)測
整合視頻系統(tǒng)、變電站監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)運行環(huán)境遠程監(jiān)測與綜合自動化系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)等的智能聯(lián)動，通過攝像頭快速定位報警設(shè)備或報警區(qū)域，避免人為的現(xiàn)場定位不準確問題，同時能夠確認火警及其嚴重程度；通過圖像分析處理功能，發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備漏油、異物缺陷，采集斷路器、隔離開關(guān)的分合閘位置，對變電運行巡視及程序化操作提供智能輔助判斷；同時實現(xiàn)視頻系統(tǒng)與安防系統(tǒng)、照明控制系統(tǒng)的智能聯(lián)動，實現(xiàn)人員非法入侵的全天候監(jiān)視；集成戶內(nèi)外環(huán)境溫濕度及氣象監(jiān)測功能，并與空調(diào)、排風(fēng)、排水等系統(tǒng)智能聯(lián)動，實現(xiàn)室內(nèi)溫濕度的自動控制、調(diào)節(jié)，并根據(jù)雨量及場區(qū)水位自動啟動排水系統(tǒng)。
2.6 變電巡視智能化
通過在變電站三維模型上規(guī)劃巡視路線的功能，充分調(diào)動巡視路線上的相關(guān)攝像頭，根據(jù)巡視作業(yè)指導(dǎo)書所要求的巡視過程中的主要觀察點，利用攝像頭的預(yù)置位，實現(xiàn)在模擬線路上自動巡視的功能，并通過圖像識別技術(shù)，發(fā)現(xiàn)一些明顯的設(shè)備缺陷，起到輔助運行巡視的作用。
2.7 設(shè)備狀態(tài)可視化
設(shè)備狀態(tài)可視化就是基于自監(jiān)測信息和經(jīng)由信息互動獲得的高壓設(shè)備其它狀態(tài)信息，通過智能組件的自診斷，以智能電網(wǎng)其它相關(guān)系統(tǒng)可辨識的方式表述診斷結(jié)果，使高壓設(shè)備狀態(tài)在電網(wǎng)中是可觀測的。建立變電站變電設(shè)備三維全景展示模型，變電設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)等均通過三維全景模型進行展示。變電站主要一次設(shè)備（變壓器、斷路器、避雷器、開關(guān)柜等）安裝外置的在線監(jiān)測裝置，采集設(shè)備狀態(tài)信息，同時結(jié)合設(shè)備運行信息（運行電壓、電流、開斷故障電流、動作次數(shù)等），通過在線監(jiān)測中心專家系統(tǒng)分析，將設(shè)備狀態(tài)在集控中心進行展示。
3 研究方案及難點
計劃對需智能化改造的常規(guī)站設(shè)備、運行情況進行深入的調(diào)研，對國內(nèi)的智能化變電站設(shè)備主流廠家及智能化變電站相關(guān)運行維護單位進行廣泛調(diào)研，深入分析電網(wǎng)公司對變電站智能化的需求，研究智能化變電站的表達模式，并在此基礎(chǔ)上建立一種智能化變電站系統(tǒng)架構(gòu)，為智能化變電站實用化打下堅實的基礎(chǔ)。
本文的實施方案如下：
4 預(yù)期成果和可能的創(chuàng)新點
計劃對需智能化改造的常規(guī)站設(shè)備、運行情況進行深入的調(diào)研，對國內(nèi)的智能化變電站設(shè)備流廠家及智能化變電站相關(guān)運行維護單位進行廣泛調(diào)研，深入分析電網(wǎng)公司對變電站智能化需求，研究智能化變電站的表達模式，并在此基礎(chǔ)上建立一種智能化變電站系統(tǒng)架構(gòu)。
智能變電能夠完成比常規(guī)變電站范圍更寬、層次更深、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的信息采集和信息處理，變電站內(nèi)、站與調(diào)度、站與站之間、站與大用戶和分布式能源的互動能力更強，信息的交換和融合更方便快捷，控制手段更靈活可靠。與常規(guī)變電站相比，智能變電站設(shè)備具有信息數(shù)字化、功能集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化、狀態(tài)可視化等主要技術(shù)特征，符合易擴展、易升級、易改造、易維護的工業(yè)化應(yīng)用要求。
5 結(jié)束語
變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，它擔負著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù)，對電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟運行起著舉足輕重的作用。尤其是現(xiàn)在大容量發(fā)電機組的不斷投運和超高壓遠距離輸電和大電網(wǎng)的出現(xiàn)，使電力系統(tǒng)的安全控制更加復(fù)雜，如果仍依靠原來的人工抄表、記錄、人工操作為主，依靠原來變電站的舊設(shè)備，而不進行技術(shù)改造的話，必然沒法滿足安全、穩(wěn)定運行的需要，更談不上適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)管理模式的需求。
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）05-0095-01
從2011年，我國全面建設(shè)智能電網(wǎng)工程，而智能電網(wǎng)建設(shè)中非常重要的一個環(huán)節(jié)就三場股變電站的智能化改造。近幾年常規(guī)變電站的智能化改造已經(jīng)成為一種普遍現(xiàn)象。2011年8月，由國家電網(wǎng)公司的《變電站智能化改造技術(shù)規(guī)范》（下文簡稱技術(shù)規(guī)范）出臺，變電站的智能化改造有了標準的指導(dǎo)文件。技術(shù)規(guī)范將二人次系統(tǒng)改造列為智能化改造的首要目標，并規(guī)定了改造后的基本特征。智能化改造過程中不僅僅是設(shè)備更新和技術(shù)革新問題，在工程中能否順利實施現(xiàn)場確定的方案，在規(guī)定的停電時間內(nèi)能否順利完成施工。
1 常規(guī)變電站體系結(jié)構(gòu)
微電子技術(shù)的發(fā)展以及計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用也很大程度上促進了變電站的智能化，許多低功耗、智能化的電氣設(shè)備運用在常規(guī)變電站，使變電站的智能化改造更加方便。一般來說，常規(guī)變電站的設(shè)備分別安裝在站控層和間隔層兩個不同的功能層，待數(shù)據(jù)庫的計算機、操作員工作站以及遠方通信接口組成站控層，而繼電器保護裝飾以及計量、測控設(shè)備組成了間隔層。在常規(guī)變電站中，一般通過常規(guī)的電磁型電流互感器（TA）和電壓互感器（TV）組成常規(guī)變電站的信息采集渠道。通常這兩種互感器的采樣信息由電纜傳送到計算機系統(tǒng)，也就繼電、測控和計量系統(tǒng)中，然后系統(tǒng)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成電子電路可以識別的信號。
2 智能變電站的體系結(jié)構(gòu)
與常規(guī)變電站相比，智能變電站有很多技術(shù)上和結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在采用標準的信息交互，通過智能化的一次設(shè)備，直接實現(xiàn)運行的智能化控制和互動化工能應(yīng)用。從物理角度可以將其分為兩種結(jié)構(gòu)，一種是智能化一次設(shè)備結(jié)構(gòu)，一種是網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備結(jié)構(gòu)。從邏輯上，又可以分為過程層、間隔層、站控層三個層次。用高速網(wǎng)絡(luò)通道在各層次內(nèi)部以及層次之間建立通信系統(tǒng)。
3 現(xiàn)場施工方案研究
3.1 網(wǎng)絡(luò)的重要性
（1）網(wǎng)絡(luò)硬件的組建；在鋪設(shè)二次電纜的時候，應(yīng)該同步敷設(shè)網(wǎng)絡(luò)通信線以及光纜。這樣做有兩個好處：首先可以統(tǒng)一設(shè)計施工，保證不二次施工，施工工藝更為美觀；第二，網(wǎng)絡(luò)三智能化的基礎(chǔ)，只有搭建好網(wǎng)絡(luò)，才能保證智能化改造的其他工作順利進行。對于過程層網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，應(yīng)該按照既定技術(shù)規(guī)范要求，采用星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組建，如果交換機處理不當，星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以避免網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的發(fā)生。在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的過程中，不僅要設(shè)計合理的線纜敷設(shè)清冊，還要有按照三個網(wǎng)絡(luò)層次所展示出來的VLAN配置圖、網(wǎng)絡(luò)拓撲圖、網(wǎng)絡(luò)通信圖，為設(shè)計IP地址的分配方案提供基礎(chǔ)，并應(yīng)提供虛擬端子接線圖以及物理設(shè)備以及設(shè)備端口編號。變電站的智能化技術(shù)才剛剛起步，在一定時間內(nèi)會出現(xiàn)不規(guī)范和不完善的狀況，這就需要系統(tǒng)集成商、IDE廠家以及變電站設(shè)計部門共同努力，不斷規(guī)范和完善。
（2）最理想的網(wǎng)絡(luò)配置方案；網(wǎng)絡(luò)配置最理想的方法是系統(tǒng)集成商與IED廠家及時進行協(xié)調(diào)配合完成設(shè)備與系統(tǒng)的配置和聯(lián)調(diào)，然后再進行現(xiàn)場施工。但是這種提前聯(lián)調(diào)工作會受到生產(chǎn)運輸條件以及施工工期的影響?；谶@些因素，需要在現(xiàn)場處理本應(yīng)在出廠前就解決的問題。這就需要注意一個問題，在現(xiàn)場施工前，要對施工過程中可能出現(xiàn)的問題提前考慮，盡量避免在出現(xiàn)問題時才進行修改，避免因重復(fù)施工和配置而造成的工作量、安全風(fēng)險增加，工期延長以及資源浪費。所以在網(wǎng)絡(luò)配置和搭建的過程要有整體觀念，在這種理念的指導(dǎo)下進行狀態(tài)檢測、順控、輔助系統(tǒng)配置和故障綜合分析工作。
3.2 合理規(guī)劃設(shè)備位置，避免沖突
在常規(guī)變電站的智能化改造時，經(jīng)常會出現(xiàn)新舊一次設(shè)備因為安裝位置而出現(xiàn)沖突。施工時要先將舊的一次設(shè)備和基礎(chǔ)拆除，然后再建設(shè)和安裝新基礎(chǔ)和新設(shè)備。但是老舊的常規(guī)電站一般承擔著非常重的負荷，停電時間不能過長。一般在安裝完一次設(shè)備后，調(diào)試二次設(shè)備的時間已經(jīng)非常短。如果是建設(shè)常規(guī)電站，可以先安裝一次設(shè)備，然后再進行二次設(shè)備的測試和調(diào)試。然后如果建設(shè)智能電站，一次設(shè)備的調(diào)試工作需要提前預(yù)設(shè)，避免出現(xiàn)次生問題。例如在安裝智能斷路器的時候，可以安裝智能匯控柜解決一次設(shè)備不能安裝的問題，還可以用易地調(diào)試的方式解決匯控柜不能安裝的問題。智能匯控柜只要接入裝置電源就可以進行調(diào)試。通過電纜連接的匯控柜可以用模擬斷路器代替智能斷路器，就可以提前進行各種參數(shù)的檢測。在安裝完一次設(shè)備以后，再進行連接實測。可以大幅度縮短工期。
3.3 電子式互感器預(yù)調(diào)試
電子式互感器是智能化經(jīng)常用到的設(shè)備，而且電子式互感器會和常規(guī)互感器共同用在智能化變電站。當不同類型的互感器共同組成保護時，要注意合并但愿采集延時問題，這就需要廠家提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)。在安裝電子式互感器尤其是全光纖電流互感器時因為現(xiàn)場安裝的工作量很大，為了縮短工期，可以采用預(yù)調(diào)試的方式提前測試電子式互感器的采樣數(shù)據(jù)。電子式互感器與其他設(shè)備連接時，會出現(xiàn)光纜熔接不良或者錯誤的問題，采樣調(diào)試前先進行光纜熔接質(zhì)量測試，然后再接入相對較低的電壓檢驗全回路光纜連接、極性和相別正確與否。然后再進行電子式互感器精度校驗的時候，會大大縮短施工工期。
4 結(jié)語
常規(guī)變電站的智能化改造是一項繁瑣而復(fù)雜的工作，改造后的智能化變電站要易集成和擴展、易升級改造以及易維護。施工過程中首先要注意安全問題以及設(shè)備穩(wěn)定運行。盡量縮短施工工期以減少停電時間，經(jīng)濟性因素是最后考慮的問題。我國從2011年開始大規(guī)模建設(shè)智能化電網(wǎng)，必然要大量對常規(guī)變電站進行智能化改造。然而在常規(guī)變電站智能化改造過程中，會因電壓等級、電氣設(shè)備生產(chǎn)廠家以及變電站地域的不同而遇到的問題存在很大差異。這就需要各個部門和生產(chǎn)單位協(xié)調(diào)配合，發(fā)揮主觀能動習(xí)慣，努力建設(shè)好我國的智能化電網(wǎng)。
參考文獻
中圖分類號：TP212.6 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）30-0041-01
1 智能化變電站概念及特征
1.1 概念
智能化變電站是指通過使用先進可靠、集成環(huán)保的智能電力設(shè)備，以實現(xiàn)電站運行過程中電力信息的形式數(shù)字化、共享標準化和平臺網(wǎng)絡(luò)化為準則， 進而實現(xiàn)對電站運行信息的自動化采集、測量、控制和保護。智能化變電站能夠通過對人工思維和行為的模仿，對負荷低不同的輸送電力根據(jù)實際需求進行相應(yīng)的調(diào)整，有效實現(xiàn)在人工無法干預(yù)的電力輸送環(huán)節(jié)的能源節(jié)約和網(wǎng)絡(luò)控制。此外，智能化變電站還具備一些高級功能，如支持電網(wǎng)實現(xiàn)實時自動化控制、智能調(diào)節(jié)、協(xié)同互動和在線決策等。
智能化變電站主要由高壓設(shè)備和統(tǒng)一信息平臺2 部分組成。其中， 智能化的高壓設(shè)備主要包括智能變壓器、電子式互感器、智能高壓開關(guān)設(shè)備等。昝能變壓器通過通信光纖與控制系統(tǒng)相連， 對變壓器的狀態(tài)參數(shù)及運行數(shù)據(jù)進行及時掌握。
電子式互感器有很多種，如純光纖互感器、磁光玻璃互感器等，這些電子式互感器能夠有效克服以往電磁式互感器性能上的缺陷。智能高壓開關(guān)設(shè)備是指具有較高性能的電壓開關(guān)和控制設(shè)備，主要由傳感器和執(zhí)行器組成，負責對電壓運行過程進行監(jiān)測和診斷。統(tǒng)一信息平臺主要負責變電站內(nèi)部信息的共享，一方面，通過管理過程中上層應(yīng)用對信息進行統(tǒng)一獲取，實現(xiàn)系統(tǒng)橫向信息的共享；另一方面，通過底部各層對上層應(yīng)用的透明化支撐，實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)縱向信息共享過程中的標準化。
1.2 特征
智能化變電站的特征由其自身的性能特點所決定， 主要包括標準化的信息交換、自動化的運行控制、高度集成化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、在線化的分析決策和協(xié)同化的保護控制等。其中， 最主要的特征是一次設(shè)備實現(xiàn)智能化。作為電網(wǎng)的主要組成部分，設(shè)備的高可靠性是智能化變電站的基礎(chǔ)， 自動協(xié)同控制、高效綜合分析是智能化變電站的關(guān)鍵性能， 而電站設(shè)備的信息數(shù)字化、結(jié)構(gòu)緊湊化和功能集成化則是其主要的發(fā)展方向。
2 智能化變電站的結(jié)構(gòu)
從具體功能上對變電站設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行劃分，主要可以分為3個應(yīng)用層次，分別代表了智能化變電站的不同優(yōu)勢環(huán)節(jié)。
2.1 過程層
過程層也叫設(shè)備層，主要包括由一次設(shè)備與智能化組件組成的智能設(shè)備和智能終端，負責完成變電站對電能分配、傳輸和變換以及測量、保護等一系列功能，其主要功能包括：在電力運行過程中對電氣量進行實時監(jiān)測；對設(shè)備運行過程中的狀態(tài)參數(shù)進行監(jiān)測；對操作性控制的執(zhí)行和驅(qū)動等。
2.2 間隔層
間隔層一般指控裝置、繼電保護裝置等二次設(shè)備，主要功能包括：對間隔內(nèi)過程層數(shù)據(jù)進行實時匯總；對一次設(shè)備進行保護控制；對本間隔操作進行閉鎖；進行間隔同期操作和其他控制；優(yōu)先控制數(shù)據(jù)采集、運算統(tǒng)計、發(fā)出控制命令；實現(xiàn)與過程層和站控層的高速網(wǎng)絡(luò)通信。
2.3 站控層
站控層一般包括自動化系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、站域控制系統(tǒng)和對時系統(tǒng)等，主要任務(wù)包括：利用兩級高速網(wǎng)絡(luò)對全站的數(shù)據(jù)信息進行實時匯總和刷新數(shù)據(jù)庫，并按時對歷史數(shù)據(jù)庫進行登錄》按規(guī)定把相關(guān)數(shù)據(jù)信息及時報送控制中心；接收來自控制中心的相關(guān)命令并轉(zhuǎn)發(fā)至間隔層和過程層執(zhí)行；對全站操作進行在線可編程的閉鎖控制；對站內(nèi)進行當?shù)乇O(jiān)控，具有人機聯(lián)系的功能；能夠?qū)﹂g隔層和過程層的設(shè)備進行在線維護、組態(tài)和修改參數(shù)；能夠?qū)ψ冸娬竟收线M行自動分析和操作培訓(xùn)。
以上這3個應(yīng)用層不是彼此獨立的，而是相互之間緊密聯(lián)系的。過程層為間隔層提供一次設(shè)備數(shù)據(jù)，并執(zhí)行間隔層或站控層發(fā)出的對一次設(shè)備進行控制、調(diào)節(jié)的命令，在一次設(shè)備和二次設(shè)備的聯(lián)系中起著重要的橋梁作用。間隔層負責對一次設(shè)備進行量、控制和保護。智能化組件集成間隔層和過程層測量、控制、保護等部分功能，具有狀態(tài)可視化、控制網(wǎng)絡(luò)化、測量數(shù)字化、信息互動化、功能一體化等特征。一次設(shè)備與智能組件有機結(jié)合，構(gòu)成智能一次設(shè)備，這種結(jié)合可以通過獨立運行高壓設(shè)備加外置智能組件的方式實現(xiàn)，也可以通過設(shè)備內(nèi)嵌智能組件再加相關(guān)外置智能組件的形式實現(xiàn)，還可以直接通過高壓設(shè)備內(nèi)嵌智能組件的方式實現(xiàn)。由此我們可以看出，智能組件是實現(xiàn)一次設(shè)備智能化的關(guān)鍵所在。
3 一次設(shè)備智能化的實現(xiàn)
變電站的一次設(shè)備主要包括變壓器、互感器、斷路器和母線等，這些一次設(shè)備的智能化是變電站實現(xiàn)智能化的關(guān)鍵和重要標志。智能化的一次設(shè)備可以采用先進的檢測手段和評價體系對設(shè)備運行的狀態(tài)進行科學(xué)、有效的判斷，能夠在早期及時發(fā)現(xiàn)故障；同時能夠在對設(shè)備運行狀態(tài)科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，為設(shè)備檢修和運行調(diào)整提供有效的信息依據(jù)；在故障發(fā)生時，能夠?qū)收线M行全面分析，有效評估故障的原因、嚴重程度和造成損失的程度。通過變電站的一體化信息平臺，接收智能化一次設(shè)備傳輸?shù)男畔?，從而建立一套完備的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，通過監(jiān)測單元對一次設(shè)備狀態(tài)參數(shù)在線監(jiān)測，為一次設(shè)備的管理提供有效的數(shù)據(jù)支撐。此外，系統(tǒng)對實時監(jiān)測到的狀態(tài)信息進行相應(yīng)的分析處理后，可以做出初步的整改決策，從而實現(xiàn)站內(nèi)智能設(shè)備的自診斷。
智能組件的智能化改造是實現(xiàn)一次設(shè)備智能化的關(guān)鍵，主要包括以下幾個方面：
（1）主變壓器實現(xiàn)智能化。從目前變壓器的智能化發(fā)展成果來看，在一些方面，尤其是狀態(tài)監(jiān)測方面，已經(jīng)取得了不小的成績，各個獨立的監(jiān)測系統(tǒng)能夠集成為一個統(tǒng)一系統(tǒng)，對變壓器主要部件實現(xiàn)監(jiān)控。但是，在智能化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，即專家診斷環(huán)節(jié)，還有許多工作要做，如運行數(shù)據(jù)的大量積累、設(shè)備運行特性的充分挖掘、分析系統(tǒng)的有效開發(fā)等。
（2）開關(guān)設(shè)備實現(xiàn)智能化。開關(guān)設(shè)備智能化方面的研究已經(jīng)取得了不小的成績，如對GIS絕緣進行在線監(jiān)測過程中，通過局部放電監(jiān)測，能夠比較清楚地發(fā)現(xiàn)在GIS設(shè)備制造和安裝過程中混入的導(dǎo)電微?；蚱渌s物，及時發(fā)現(xiàn)由于毛刺或刮傷造成的電極表面損傷，多點監(jiān)測還可以很好地實現(xiàn)故障定位等。
（3）避雷設(shè)備實現(xiàn)智能化。避雷設(shè)備的在線監(jiān)測系統(tǒng)很好地實現(xiàn)了對避雷設(shè)備泄漏電流值、全電流和計數(shù)器動作次數(shù)等的在線監(jiān)測和控制，能夠有效保證避雷設(shè)備性能始終保持在較高水平上。
（4）電容性設(shè)備實現(xiàn)智能化。通過對介質(zhì)損耗因數(shù)、不平衡電流和電容量進行實時監(jiān)測，實現(xiàn)對電容性設(shè)備絕緣特性的掌握。
關(guān)鍵詞：220kV變電站；智能化改造；安全性；可靠性
中圖分類號：TM411+.4 文獻標識碼：A 文章編號：
近年來，隨著以太網(wǎng)技術(shù)、電子互感器、智能一次設(shè)備的不斷發(fā)展和完善以及國際標準IEC61850的制定，給變電站智能化提供了充足的條件。在數(shù)字化變電站技術(shù)日趨成熟的同時，也給傳統(tǒng)變電站自動化系統(tǒng)的應(yīng)用瓶頸帶來了技術(shù)上的重大突破，推廣智能化變電站現(xiàn)已成為大勢所趨。然而，若是大量新建智能化變電站前期資金投入非?？捎^，并且也無法解決傳統(tǒng)變電站中存在的種種問題。為此，最佳的途徑是對現(xiàn)有的變電站進行智能化升級改造，這樣不僅節(jié)約了投資，而且還能進一步解決傳統(tǒng)變電站中存在的問題，可謂是一舉兩得。借此，本文220kV變電站智能化改造策略展開探討。
一、220kV變電站智能化改造的重要意義
現(xiàn)階段，隨著自動化、計算機以及通信等技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，為電力系統(tǒng)智能化的實現(xiàn)提供了必要條件。就智能化變電站而言，其屬于一門包含多種專業(yè)學(xué)科的綜合性技術(shù)。借助微型計算機，真正實現(xiàn)了對傳統(tǒng)變電站中繼電保護裝置、測量方式、控制手段、通信、管理等全方位的技術(shù)改造，為我國電網(wǎng)運行管理帶來了一次顛覆性的革命。對220kV變電站進行智能化改造具有如下幾點意義：
（一）有利于提高設(shè)備運行的可靠性
220kV變電站智能化改造是以微機系統(tǒng)及其相關(guān)軟件為基礎(chǔ)進行設(shè)計，這種設(shè)計具有較強的分析和判斷能力，可以有效地應(yīng)對電力系統(tǒng)中各種復(fù)雜的故障，微機系統(tǒng)借助軟件程序能夠?qū)ο嚓P(guān)硬件電路中的各個重要環(huán)節(jié)進行在線自檢，這樣可以進一步預(yù)防各種故障的發(fā)生，從而確保了變電站一、二次設(shè)備運行的安全性和可靠性。
（二）有利于提高供電質(zhì)量
變電站智能化改造后，自動化系統(tǒng)中具有的電壓無功自動控制功能，不僅可以進一步提高電壓合格率，而且還有助于確保電力系統(tǒng)中各主要電氣設(shè)備的安全性，從而使無功潮流變得更加合理，極大程度地降低了網(wǎng)損，供電質(zhì)量隨之顯著提高。
（三）有利于提高故障處理速度
變電站智能化改造后，自動化系統(tǒng)能夠收集更多的數(shù)據(jù)信息和信號，并在對此進行分析處理后，將結(jié)果反映給現(xiàn)場值班人員，同時還能提供相應(yīng)的處理意見，這樣一來，值班人員便可以及時準確地發(fā)現(xiàn)問題并處理問題，解決系統(tǒng)中存在的故障，以最快的速度恢復(fù)供電，有利于確保供電可靠性。
（四）有利于提高經(jīng)濟效益
變電站智能化改造后，電力系統(tǒng)中的測量數(shù)據(jù)與運行信息可以進行統(tǒng)一規(guī)劃，并且獲得的全部信息都能夠由各個部分一同共享，這樣大幅度節(jié)省了控制電纜。同時，由于采用的是計算機和通信技術(shù)，也使資源共享變?yōu)榭赡?，加之硬件電路多以集成電路為主，其具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、功能強大等優(yōu)點，極大程度地縮小了變電站的實際占地面積。此外，因市場中處理器和集成電路的價格不斷下降，使總體投資有所減少，經(jīng)濟效益非常明顯。
（五）為無人值守提供了條件
變電站智能化改造后，由自動化控制系統(tǒng)便可以對各種設(shè)備進行監(jiān)視和控制，這樣可以減少現(xiàn)場值班人員的數(shù)量，若是再配置與調(diào)度中心的通信功能，便可以實現(xiàn)四遙，即遙控、遙測、遙信和遙調(diào)，不僅為變電站無人值守創(chuàng)造了條件，而且還有助于確保變電站安全、穩(wěn)定、可靠運行。
二、220kV變電站智能化改造應(yīng)遵循的基本原則
在遵循國家電網(wǎng)公司制定的有關(guān)智能化變電站以及智能設(shè)備的技術(shù)規(guī)范和導(dǎo)則的基礎(chǔ)上，應(yīng)當做好統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計，以最小的投入獲得最大的產(chǎn)出。在對220kV變電站進行智能化改造的過程中，不僅要充分應(yīng)用先進的新技術(shù)，而且還要盡量保留原有的設(shè)備，同時還應(yīng)兼顧智能電網(wǎng)未來一段時期內(nèi)的技術(shù)發(fā)展，具體應(yīng)遵循以下幾點原則：
（一）經(jīng)濟性原則
變電站在進行智能化改造的過程中應(yīng)當充分結(jié)合自身的重要程度、設(shè)備類型、場地布置情況以及運行環(huán)境等，并從發(fā)揮原有資產(chǎn)的使用效率和經(jīng)濟效益的角度出發(fā)，以提高運行管理效益為目標，務(wù)求做到經(jīng)濟、實用。
（二）可靠性原則
在對變電站進行智能化改造的過程中，必須嚴格按照國家電網(wǎng)公司制定的與安全生產(chǎn)運行有關(guān)的規(guī)定要求，在具體改造時，應(yīng)確保變電站運行安全、穩(wěn)定、可靠，不得因改造導(dǎo)致變電站安全性和可靠性下降，這是整個智能化改造中必須遵守的原則之一，如果違背這一原則，將會使智能化改造失去原有的意義。
（三）因地制宜、就地取材
變電站智能化改造應(yīng)當在滿足總體技術(shù)框架要求的基礎(chǔ)上，盡可能做到因地制宜、就地取材，對原有的設(shè)備不要進行大改大換，應(yīng)制定出科學(xué)合理、切實可行且具有一定針對性的改造方案，確保以最小的投入獲得最大的產(chǎn)出，這樣即可以提高經(jīng)濟效益，又可以確保變電站可靠運行。
（四）技術(shù)先進性原則
在對變電站進行智能化改造的過程中，所選擇的技術(shù)應(yīng)當是目前最為先進的技術(shù)，并且要確保其能夠滿足智能電網(wǎng)未來發(fā)展的需求，這樣才能真正體現(xiàn)出變電站智能化改造的價值，進而發(fā)揮出其應(yīng)有的功能和作用，推動電網(wǎng)向智能化方向發(fā)展。
三、220kV變電站智能化改造的具體策略
220kV變電站智能化改造應(yīng)以IEC61850這一國際標準為基礎(chǔ)進行建模及通信，其具有以下兩個方面的特征：即一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，主要的技術(shù)特征如下：采用數(shù)字化結(jié)構(gòu)的智能開關(guān)和電子互感器、采用基于網(wǎng)絡(luò)通信的保護與控制等二次設(shè)備、采用基于IEC61850這一國際標準的通信平臺、采用光網(wǎng)二次回路技術(shù)等等。
（一）智能化變電站的改造目標
IEC61850這一國際標準的應(yīng)用，有效地推動了我國變電站的標準化進程，站內(nèi)所有的二次設(shè)備基本都能夠以標準的方式進行通信，并在站內(nèi)完成統(tǒng)一的信息交互。合并單元的引入以及電子互感器的應(yīng)用實現(xiàn)了采樣環(huán)節(jié)的融合、智能操作箱的應(yīng)用使開關(guān)量采集與控制輸出這兩大環(huán)節(jié)有機地融為一體，這些都為站內(nèi)二次設(shè)備的融合提供了條件。通過二次設(shè)備的融合，能夠進一步促進由單個保護或測控單元實現(xiàn)多線路、多間隔保護及測控的可能，這一點完全符合資源節(jié)約型戰(zhàn)略目標。
中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）32-0008-02
智能化變電站是采用可靠、先進、集成等各種智能化設(shè)備，自動完成配電網(wǎng)各種信息的采集、測量、控制與檢測等，實現(xiàn)對配電網(wǎng)的調(diào)節(jié)、控制、協(xié)調(diào)與分析，是配電網(wǎng)的重要組成部分，其能否安全可靠的運行直接決定著整個電網(wǎng)的可靠性。然而由于智能化變電站極為復(fù)雜化，規(guī)模也日益擴大，造成各種安全隱患十分嚴重，一些簡單的事故就可能造成大范圍停電，嚴重的還可能導(dǎo)致電網(wǎng)癱瘓?；诖?，開發(fā)一套能實現(xiàn)變電站內(nèi)故障信息的分析決策系統(tǒng)，以便準確判斷故障類型、位置并及時排除故障，增強供電的可靠性，就具有重要的意義。
1 智能化變電站故障系統(tǒng)的關(guān)鍵問題
為了能對故障位置和類型進行準確判斷，并能夠及時排除故障，智能化變電站故障系統(tǒng)的開發(fā)必須克服以下三方面的問題：①大容量數(shù)據(jù)采集和存儲。通常情況下，1個變電站會存在多個合并單元，每個合并單元采樣點平均采樣字節(jié)數(shù)為255 Byte，這就要求開發(fā)的故障系統(tǒng)必須具有較強的數(shù)據(jù)吞吐、處理能力和準確度，同時還能通過高速通道將故障信息及時進行傳輸；②故障錄波和上報記錄兩個模塊互相獨立，互補影響；③故障錄波數(shù)據(jù)和報文記錄能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)聯(lián)分析、相互印證。
2 智能化變電站故障系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖與作用
2.1 智能化變電站故障系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
智能化變電站故障系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
整個系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)共包括五個模塊：報文采集、解析模塊；報文監(jiān)測、記錄模塊；故障錄波模塊；高精度時鐘模塊和分析站模塊。
2.2 智能化變電站故障系統(tǒng)模塊作用
2.2.1 報文采集、解析模塊
該模塊是整個故障系統(tǒng)的核心部分，具體如圖2所示。
該模塊主要負責接收報文信息，接收后即刻讀取當前時標，并給該信息打上與GPS同步的時間印章，同時結(jié)合師表和報文中的采樣計數(shù)器，準確得出故障信息從采集到傳輸?shù)难訒r。在工作時為了降低報文檢測模塊的中斷響應(yīng)頻率，該模塊將信息打包后傳輸給報文監(jiān)測、記錄模塊，采用計數(shù)器同步方式將所有MU數(shù)據(jù)實現(xiàn)同步，然后再根據(jù)錄波通道配置，提取錄波模擬量和開關(guān)量，將提取出的信息傳輸給故障錄波模塊。
2.2.2 報文監(jiān)測、記錄模塊
該模塊主要負責實時、連續(xù)、無損記錄各種信息的交互及其過程，對整個故障系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中通信網(wǎng)絡(luò)、連接、報文、節(jié)點及端口等網(wǎng)絡(luò)流量和報文信息進行統(tǒng)計。記錄完成后，還能對各個模塊的信息進行監(jiān)測和對狀態(tài)進行評估，根據(jù)監(jiān)測的信息確定報文有無出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，對報文錯誤、重復(fù)、錯序、符合性等進行實時預(yù)警。
2.2.3 故障錄波模塊
該模塊能實現(xiàn)對變電站故障錄波的全部功能，如啟動、波形記錄等。
2.2.4 高精度時鐘模塊
該模塊主要作用是維護20 ns分辨率的高精度時鐘系統(tǒng)，共提供三種對時方式：脈沖對時、B碼對時和1588對時，與GPS實現(xiàn)同步，通過高速串行總線，能夠?qū)崿F(xiàn)對多個CPU同時提供時標。
2.2.5 分析站模塊
該模塊主要作用是分析智能化變電站運行過程中網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)和電力故障，提供多種可視化的分析工具，為相關(guān)工作人員進行電力故障排查提供幫助，共包含在線監(jiān)測、離線分析、建模和配置、對外通信四個子模塊。
①在線監(jiān)測模塊。該模塊的主要作用是實時顯示各種監(jiān)測到的信息狀態(tài)，如：GOOSE和SV報文監(jiān)測、故障錄波和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測。GOOSE報文監(jiān)測通常根據(jù)正常周期和錯誤原則來監(jiān)測，具體見表1、2；SV報文監(jiān)測主要包括同步偏差、丟點、重復(fù)、格式錯誤等監(jiān)測；故障錄波監(jiān)測主要包括波形慢掃描、開關(guān)量檢測等。
②離線分析模塊。該模塊的主要作用是對SC、GOOSE報文、故障測距、波形等進行詳細分析，并實現(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)報文的點對點關(guān)聯(lián)，從故障波形的任意采樣點能夠迅速實現(xiàn)SV報文定位，也能從SV報文里迅速找到相對應(yīng)采樣點并進行圖形化分析。
③裝置與配置模塊。該模塊的主要作用是對各個模塊進行有效管理，同時能實現(xiàn)參數(shù)和啟動定值的修改。
④對外通信模塊。該模塊的主要作用是提供傳輸故障錄波、報文記錄、故障簡報等多種文件；能夠?qū)崿F(xiàn)定制查看、修改和投退；能傳輸出現(xiàn)故障的設(shè)備信號；能實現(xiàn)遠程控制啟動和復(fù)歸錄波等。
3 結(jié) 語
綜上所述，對智能化變電站故障系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和作用進行了研究，并將研發(fā)的系統(tǒng)應(yīng)用到具體配電網(wǎng)中，該系統(tǒng)是將網(wǎng)絡(luò)信息分析和故障錄波技術(shù)融為一體，對智能化變電站的發(fā)展趨勢相匹配，具有很好的使用效果。
參考文獻：
[1] 高翔，張沛超.數(shù)字化變電站的主要特征和關(guān)鍵技術(shù)[J].電網(wǎng)技術(shù)，2009，（23）.
[2] 薛晨，黎燦兵，黃小慶，等.智能變電站信息一體化應(yīng)用[J].電力自動化備，2011，（7）.
引言
智能變電站在管理方面比傳統(tǒng)的變電站有著明顯的技術(shù)優(yōu)勢，變電站的智能化將工作人員從繁重的工作中解放出來，從而保證了電網(wǎng)的運行效率。但是由于我國在智能變電站的建設(shè)只是在起步階段，很多技術(shù)還不成熟，實踐經(jīng)驗也比較少。因此對智能變電站的研究對我國的供電質(zhì)量、電網(wǎng)智能化進程都有著很大的關(guān)系。
一、智能變電站的技術(shù)特點
智能變電站具有信息的交互的網(wǎng)絡(luò)化和設(shè)備狀態(tài)的檢修化，即可以實現(xiàn)一、二次設(shè)備的一體化、智能化整合與集成。
（一）智能變電站的分布
過程層包括斷路器、互感器、變壓器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備；而站控層包括控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)，以及變電站設(shè)備的監(jiān)控和信息交互；間隔層包括，繼電保護裝置、檢測功能等。
（二）智能變電站的檢修狀態(tài)化
通過對設(shè)備的采集提供給動態(tài)的檢測以及風(fēng)險的預(yù)測，而處理中心能夠自動的提出設(shè)備的檢修建議，而這些信息提供調(diào)度部門和執(zhí)行的單位，使得設(shè)備維護能夠自動進行。
（三）智能變電站的設(shè)備智能化
調(diào)度臺會對電網(wǎng)發(fā)出指令，而智能設(shè)備可以將信息進行反饋到調(diào)度中心，然后再授權(quán)執(zhí)行操作。整個過程中全都自動進行，保證了變電站的電網(wǎng)運行安全，反應(yīng)迅速。
二、當前我國智能變電站維護過程中存在的問題
智能變電站運行效率搞過普通的變電站，而且成本運行也比較低，因為無需人員看守，因此自動化程度較高。但是正是由于無人看管，在設(shè)備運行中由于二次控制的誤報的影響，會使得工作人員難以判斷運行狀況，從而影響變電站的正確運行。使得狀態(tài)只是信號起不到預(yù)警作用。
智能變電站通常要使用錄波器，然而工作人員對某些重要的線路上的錄波器往往不重視。智能變電站通常都安置了低壓線路的低周減載裝置，但沒有真正的將其利用起來。由于智能系統(tǒng)沒有較好的實現(xiàn)遙感功能，使得智能變電站經(jīng)常出現(xiàn)信號不通常的情況。由于智能軟件不足，使得智能變電站在處理數(shù)據(jù)，診斷線路以及票據(jù)生成等方面都不方便。智能變電站目前智能化水平有限，很多情況仍舊需要現(xiàn)場工作人員進行手工維護，為運行維護帶來隱患。
三、加強智能變電站的維護措施
（一）打造專業(yè)的管理隊伍，保證技術(shù)優(yōu)勢
智能變電站和常規(guī)的變電站的不同就是因為有智能化技術(shù)、人性化技術(shù)的參與，多種高科技手段保證了變電站的智能化運行。一方面，智能變電站的建設(shè)適應(yīng)了經(jīng)濟大發(fā)展的需求，也保障了人們的需要。另一方面，智能變電站本身對技術(shù)要求就比較高，無論從建設(shè)到維護，從管理到維修，不是專業(yè)的技術(shù)人員無法操控。以全天候自動控制技術(shù)為例，這項技術(shù)要求工作人員要掌握自動化控制技術(shù)、工程理論以及電力知識等，所以智能變電站需要的技術(shù)要很高。因此對于智能變電站的維護、運行就需要一支技術(shù)過硬專業(yè)素質(zhì)高的隊伍。將人才隊伍的建設(shè)作為變電站的日常維護、隊伍管理的核心來抓，才能保證變電站的出現(xiàn)高水平的隊伍。
（二）積極推廣維護的關(guān)鍵技術(shù)，提升維護的質(zhì)量
智能變電站出現(xiàn)較晚，如何保證其正常的運行以及如何保證智能變電站的有效維護都沒有形成一種國際性的標準。這就需要各技術(shù)人員共同摸索，共同協(xié)作，積極推廣和探索智能變電站的維護技術(shù)。
對于我國各級各級的變電站機組人員和維護部門的機構(gòu)來講，逐步提高智能變電站的維護水平是首要任務(wù)之一。他們要加強技術(shù)的推陳出新、積極的對技術(shù)進行實踐和探索，從而保證技術(shù)的應(yīng)用。
智能變電站在運行過程會出現(xiàn)這樣或者那樣的故障問題，而這些問題都設(shè)計各學(xué)科的知識，最主要的是這種情況沒有發(fā)生過，沒有相關(guān)經(jīng)驗或者預(yù)案，智能在實踐中逐步的探索、逐步完善。我國很多智能變電站已經(jīng)建成并開始運營，而且取得了很好的市場，成為了我國變電站很好的補充，為國民經(jīng)濟增添了不少的推動。
智能變電站在進行日常維護時候，要根據(jù)一次設(shè)備、二次設(shè)備等順序有序進行，結(jié)合變電站的實際情況，選擇技術(shù)方案。智能變電站的日常維護需要技能專業(yè)的人員，也需要新技術(shù)的參與。智能變電站的控制單元，直接控制著變電站的各項指令、各項工作，是接收、執(zhí)行以及反饋信息，保證對各元件的控制部件，所以在進行維護時候，必須要對控制單元的技術(shù)進行分析?？傊?，智能變電站不僅需要技術(shù)保障，也需要技術(shù)革新，只有實事求是將關(guān)鍵的技術(shù)研究運用到智能變電站中才能保證智能變電站的科學(xué)維護。
（三）對變電站的運行維護的規(guī)范、標準進行完善
拓寬技術(shù)的應(yīng)用范圍變電站的運行歸根結(jié)底還是需要通過制度化和技術(shù)手段完成。智能變電站在維護的時候，必須保證維護技術(shù)標準、制度和規(guī)范的健全；其次，要加大技術(shù)人員的培訓(xùn)，提升技術(shù)的應(yīng)用水平和應(yīng)用范圍。比如：在某500kv的智能變電化變電站運行維護的時候，可以通過運行、檢修等專業(yè)人員的共同努力，推進智能變電站的設(shè)備聯(lián)調(diào)、項目研究，啟動與投產(chǎn)等工作，并制定相關(guān)的技術(shù)標準，使得智能化體系更加完善，這就可以保證500kv的智能變電站在投產(chǎn)后有很好的保障。技術(shù)規(guī)范、技術(shù)標準可以有效的保障智能變電站的運行，能夠大幅度的提升管理水平。只有全體的工作人員張開相關(guān)技術(shù)的學(xué)習(xí)，進行培訓(xùn)，才能保障技術(shù)標準的落實，保障智能變電站的良好運行。
結(jié)語
綜合上述，智能變電站的維護由于沒有相關(guān)的經(jīng)驗可以指導(dǎo)，也沒有成套的標準體系去遵守，這就需要各工作人員共同去探索，不斷的學(xué)習(xí)新的技術(shù)，在工作中嚴格要求自己，認真、耐心、盡職盡責的完成相關(guān)的任務(wù)。電力企業(yè)也要在技術(shù)培訓(xùn)、技術(shù)創(chuàng)新方面加以重視，保證工作隊伍的素質(zhì)提高，保障電廠的維護、維修高效完成，進而保障電力系統(tǒng)的安全，提升電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1]林永君；孫佳.智能變電站信息系統(tǒng)研究[J].科技信息，2013（25）.
[2]李梅芳；李珍.關(guān)于綜合自動化變電站運行維護[J]科技資訊，2014（31）.
[3]何穎.智能化變電站技術(shù)簡析[J]企業(yè)科技與發(fā)展，2014（23）.
引言
隨著我國科技的飛速發(fā)展，變電站智能化技術(shù)已經(jīng)達到了一定的水平。在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造與建設(shè)中，不僅中低壓變電站采用了智能化技術(shù)，在220kV以上的超高壓變電站建設(shè)中也大量采用智能化新技術(shù)，從而有效提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展是永無止境的，隨著相關(guān)變電站的技術(shù)日趨成熟，在實時系統(tǒng)中開發(fā)并應(yīng)用計算機高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)展的必然。變電站智能化技術(shù)是一項具有高安全性、高穩(wěn)定性的技術(shù)，同時能夠有效降低運行、維護的成本，從而大大提高經(jīng)濟效益。
1 變電站智能化技術(shù)
變電站智能化技術(shù)就是采用先進、可靠、環(huán)保的智能設(shè)備，將數(shù)字信息化技術(shù)全面應(yīng)用在變電站中，將通信網(wǎng)絡(luò)化、信息共享作為基本要求，通過計算機自動完成信息的采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等變電站正常運行的工作，同時智能化變電站可以根據(jù)實際需要，對電網(wǎng)實行自動控制、智能調(diào)節(jié)等高級功能。
2 變電站的基本結(jié)構(gòu)
2.1 分散（層）分布式結(jié)構(gòu)
分散（層）分布式結(jié)構(gòu)就是將“面向?qū)ο蟆弊鳛槔砟钤O(shè)計分布式結(jié)構(gòu)[1]?！懊嫦?qū)ο蟆本褪侵笇㈦姎庖淮位芈吩O(shè)備或電氣間隔設(shè)備作為面向?qū)ο螅瑢⒃O(shè)備中的數(shù)據(jù)單元、采集單元、控制單元和保護單元進行分散安裝，同時，在一次設(shè)備附近安裝通訊設(shè)備，通過通信網(wǎng)絡(luò)之間相互連接，實現(xiàn)隨時與監(jiān)控主機通信的目的。
2.2 集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就是以功能較強的計算機為主，通過擴展其I/O端口，統(tǒng)一對變電站的數(shù)據(jù)信息進行采集，然后由I/O端口進行直接輸入計算機，由計算機進行計算和處理，通過微機監(jiān)控、微機保護和自動控制等功能進行完善。由前置機完成數(shù)據(jù)的輸入、輸出、保護、控制及監(jiān)測等作用，后臺機完成數(shù)據(jù)處理以及后期工作[2]。該結(jié)構(gòu)對監(jiān)控主機的性能要求較高，但是其系統(tǒng)處理能力有限，開發(fā)手段少，在開放性、擴展性和可維護性等方面處理能力較差。
2.3 分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就是將變系統(tǒng)功能分布的多臺計算機連接到共享資源的網(wǎng)絡(luò)中，然后對變電站的工作實現(xiàn)分布式處理。該結(jié)構(gòu)具有的最大優(yōu)點就是很好地利用了主、從CPU的作用，其系統(tǒng)各功能模塊通常是多個CPU之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式進行數(shù)據(jù)通信，使用具有優(yōu)先級的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)解決數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，并且提高系統(tǒng)的實時性[3]。該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在一定基礎(chǔ)上能夠方便系統(tǒng)的擴展和維護，系統(tǒng)的局部故障不會導(dǎo)致其他模塊出現(xiàn)癱瘓的現(xiàn)象。在安裝過程中，可以通過形成集中組屏或分層組屏的方式，有效幫助變電站的正常運行，這兩種系統(tǒng)組態(tài)的結(jié)構(gòu)，通常情況下使用于中、低壓變電站?，F(xiàn)階段，該系統(tǒng)還存在抗電磁波干擾、信息傳輸?shù)膯栴}。
3 變電站智能化系統(tǒng)的綜合運用
變電站智能化技術(shù)的實踐運用體現(xiàn)在很多方面，下文對控制和操作閉鎖、微機保護、數(shù)據(jù)采集、無功電壓就地控制幾個方面進行簡介。
3.1 控制和操作閉鎖
控制和操作閉鎖就是指操作人員可以通過CRT屏幕隨時對電容器組投切、斷路器、變壓器分接頭、隔離開關(guān)進行遠程控制[4]。從而能夠有效避免了系統(tǒng)由于故障導(dǎo)致的無法操作的問題，同時在系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)該保留人工直接跳合閘的措施。
3.2 微機保護
微機保護就是利用智能化技術(shù)對變電站內(nèi)的電氣設(shè)備進行保護，其中包括母線保護、線路保護、電容器保護、變壓器保護等，通過安全自動裝置對變電站的正常運行實施保護。同時通過對故障進行記錄、對設(shè)備的定值進行修改等工作，在各種設(shè)備的保護的工作中積累經(jīng)驗。
3.3 數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集大致包括三個方面。第一，狀態(tài)量采集：通過對斷路器狀態(tài)，隔離開關(guān)狀態(tài)以及設(shè)備信號進行采集工作，同時將采集的數(shù)據(jù)信號以光電隔離方式輸入系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)采集的完整性。保護動作信號則是通過串行口（RS-232或RS485）或計算機局域網(wǎng)的方式進行采集。第二，模擬量采集：通常情況下，變電站采集的模擬量以線路電壓、電流、功率值作為首要采集數(shù)據(jù)。除此之外，還包括饋線電流，電壓、頻率，相位等電量的采集，同時也包括變壓器油溫，變電站室溫等非電量的采集。模擬量采集的精度需要滿足SCADA系統(tǒng)。第三，脈沖量采集：脈沖量的采集主要是針對脈沖電度表的輸出脈沖，其內(nèi)部也采用光電隔離的方式與系統(tǒng)相連接，通過計數(shù)器對脈沖個數(shù)進行統(tǒng)計，從而實現(xiàn)脈沖量的采集工作[5]。
3.4 無功電壓就地控制
通常情況下，無功電壓就地控制采用調(diào)整變壓器分接頭、電抗器組、投切電容器組的方式。在操作的過程中，可手動可自動，人工操作可就地控制，也可以遠程控制。專門的無功控制設(shè)備是用于實現(xiàn)控制工作，同時也可以作為監(jiān)控系統(tǒng)對保護裝置的電壓進行監(jiān)控。
4 結(jié)束語
綜上所述，變電站智能化是未來變電站的發(fā)展方向，對變電站的監(jiān)測系統(tǒng)集成以及變電站的信息平臺進行智能開發(fā)，能夠有效幫助變電站智能化技術(shù)的發(fā)展。該技術(shù)對于實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度有著重要作用，對于電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟運行水平的促進起到良好的保障作用，同時大大加強了電網(wǎng)的性能和可靠性，對保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定具有重大的意義。
參考文獻
[1]段日新.變電站自動化系統(tǒng)的前沿技術(shù)[J].西北電力技術(shù)，2010，10（03）：156-157.
[2]吳沛東，王京陽.變電站自動化系統(tǒng)發(fā)展方向探討[J].黑龍江電力，2011，05（02）：149-151.
[3]董鍇，趙敏，趙宏軍.變電站信息管理技術(shù)的應(yīng)用[J].科技信息（學(xué)術(shù)研究），2011，19（32）：206-209.
中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2016）12-0114-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.12.053
依據(jù)國家電網(wǎng)公司的“十二五”規(guī)劃綱要，未來的電網(wǎng)建設(shè)要以特高壓電網(wǎng)建設(shè)為骨架，各級電網(wǎng)要協(xié)調(diào)發(fā)展，并且建設(shè)出的電網(wǎng)要具有高度自動化、智能化的特征。堅強智能電網(wǎng)將作為未來電網(wǎng)發(fā)展的主要方向。而變電站作為電網(wǎng)中的一個重要節(jié)點，它在整個電力系統(tǒng)中占有重要地位，變電站智能化水平的高低將直接影響到整個電網(wǎng)的智能化建設(shè)。近年來，隨著大量智能變電站的投入試運行，各種各樣的問題也開始層出不窮，為了進一步促進智能變電站的發(fā)展，分析探討智能變電站的主要技術(shù)特點以及在建設(shè)運維管理中遇到的問題顯得十分必要。
1 智能變電站的發(fā)展現(xiàn)狀及主要技術(shù)特點
隨著智能變電站的飛速發(fā)展，光纖設(shè)備、智能模塊、網(wǎng)絡(luò)通信、在線監(jiān)測、一體化電源等新技術(shù)也開始大量應(yīng)用于智能變電站中，這些新技術(shù)的應(yīng)用使傳統(tǒng)變電站的主系統(tǒng)至輔助系統(tǒng)的智能化得以實現(xiàn)，智能變電站的系統(tǒng)大致可以分為綜合自動化系統(tǒng)、在線監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)的系統(tǒng)、智能監(jiān)測以及輔助控制系統(tǒng)。
1.1 精簡了二次回路，使用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享
通常智能變電站的二次組網(wǎng)采用的是圖1結(jié)構(gòu)，圖1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用使得智能變電站的“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)得到了實現(xiàn)，SV以及GOOSE網(wǎng)絡(luò)是間隔層設(shè)備與設(shè)備連接的主要方式，同時間隔層連接設(shè)備層時主要采用的也是這種連接方式，采用MMS網(wǎng)絡(luò)來連接間隔層與站控層。對于軟壓板的投入與退出以及切換定值區(qū)等，都可以通過繼電保護借助MMS網(wǎng)絡(luò)來完成，與常規(guī)保護相比，智能變電站保護系統(tǒng)把硬接點警告輸出取締了，報文形式成為了傳送警告信息的主要方式。
1.2 采用OCT以及EVT設(shè)備，簡化了相應(yīng)的電流、電壓回路，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享
采用電子式互感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電磁式互感器，這樣大大簡化了二次回路，使用光纖代替電纜傳輸信號，精簡了系統(tǒng)的線路結(jié)構(gòu)。雙AD采樣是當前智能變電站主要使用的采樣方式，并且保護配置也采用了雙重化的。當前OCT的輸出通常使用的是4個光敏環(huán)，從4個電氣單元分別向各自對應(yīng)的合并單元傳輸信號，而EVT的輸出通常使用的是2個電氣模塊，保護裝置的采集方式最終決定了從合并單元輸出的電壓、電流回路數(shù)量。
1.3 倒閘操作方式與習(xí)慣都進行了改變，一、二次設(shè)備順控、遙控得到了大量應(yīng)用
與傳統(tǒng)的倒閘操作相比，智能變電站的操作人員的操作對象變化較大，后臺監(jiān)控畫面成了日常操作的主戰(zhàn)場，軟壓板操作成為了保護裝置主要的壓板操作，保護屏柜上安裝的二次壓板也被取締了。此外，應(yīng)用順控操作以后，大大降低了運維人員誤操作事故的發(fā)生，有效保障了系統(tǒng)的安全。
2 運維工作中的常見問題及應(yīng)注意的事項
2.1 二次壓板的操作與設(shè)置
2.1.1 對于保護裝置的初始狀態(tài)壓板運維人員最好不要隨便更改。通常應(yīng)在壓板退出狀態(tài)下，再對保護裝置的定值壓板進行遠方修改操作，應(yīng)在投入狀態(tài)下，對壓板進行遠方控制，遠方切換定值區(qū)。
2.1.2 在智能組件正常運行的情況下，“置檢修”壓板嚴禁投入。
2.1.3 在進行設(shè)備開關(guān)時，應(yīng)先把本間隔保護失靈壓板以及母差本間隔投入壓板退出。
2.1.4 應(yīng)在確定已全部取下“置檢修”壓板后，再進行各設(shè)備的啟用。
2.1.5 在保護投退時，嚴禁借助投退斷路器跳合閘壓板來完成。
2.2 電子式互感器直流電源的管理
一旦光電互感器的直流電源發(fā)生中斷，必然會引起繼電保護、測控裝置等不能正常工作，一次設(shè)備的工作工況也就不能正確反饋，造成一次在失去保護的狀態(tài)下工作。根據(jù)配置的雙重化，當前OCT電源的主要來源是由兩組直流電源分別提供的，若某一路電源中斷，就會引起其所對應(yīng)的元件保護與母差保護接受不到采樣信息，最終導(dǎo)致保護裝置發(fā)生閉鎖的現(xiàn)象。為此，當某路直流出現(xiàn)接地后，不要輕易采用拉路檢查的方式來進行檢查，若以上電源必須進行斷電，也應(yīng)把相應(yīng)的保護裝置先停用后，再進行操作。
2.3 全光纖式電流互感器運維穩(wěn)定性與合并單元電磁兼容性問題
全光纖式電流互感器在智能變電站中的應(yīng)用使各設(shè)備輸出方式由模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量，這樣的輸出方式不但安全、環(huán)保，而且提高了測量精度。但由于這種技術(shù)還屬于一種新型技術(shù)，運維技術(shù)還不成熟，在投運以來這種設(shè)備及其附屬裝置經(jīng)常出現(xiàn)問題，在今后的變電站運維管理匯總我們應(yīng)重視提高電子式互感器的運行穩(wěn)定性，改善合并單元設(shè)備的電磁兼容性。
2.4 智能設(shè)備就地布置運行環(huán)境有待改善
隨著變電站智能化的推進，交換機以及大量微機系統(tǒng)都開始陸續(xù)引入變電站內(nèi)，就地布置智能設(shè)備，不利于設(shè)備熱量的擴散，設(shè)備溫升現(xiàn)象比較嚴重，就地布置大量的智能設(shè)備，必然會影響到各自設(shè)備的運行環(huán)境，使設(shè)備的故障率大大增加，為了使得這些設(shè)備能更好地運行，應(yīng)注重智能變電站內(nèi)環(huán)境的改善。
3 智能變電站建設(shè)與運維建議
3.1 強化智能變電站的建設(shè)管理
在建設(shè)智能變電站時，應(yīng)重視變電站運行的安全、可靠，建設(shè)出的變電站要簡潔實用，便于運維人員操作，要不斷提高設(shè)備的裝備水平。若變電站采用的是普通的電流、電壓互感器，建議應(yīng)仍然使用電纜接入方式進行采樣，這樣可以避免由于過多中間環(huán)節(jié)，而引起系統(tǒng)可靠性的降低。同時相關(guān)的智能變電站科研單位應(yīng)增大電子式互感器的科研力度，要注重其穩(wěn)定性的提高，以便于這種高科技設(shè)備能更好地服務(wù)于智能變電站。
3.2 要不斷完善智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)的功能
當前智能變電站的監(jiān)控畫面缺乏一致的標準與模式，這就導(dǎo)致了各后臺廠家在監(jiān)控畫面的設(shè)置上容易出現(xiàn)不統(tǒng)一的現(xiàn)象，而智能變電站上報信息主要采用的是報文的形式，這就要求必須對各信息不斷進行規(guī)范，此外在設(shè)置保護裝置軟壓板時也應(yīng)進行相應(yīng)的規(guī)范化管理。應(yīng)制定一個統(tǒng)一標準來明確變電站的各項內(nèi)容，這樣可以使變電站的運維效率得到進一步提升。
3.3 重視運維管理網(wǎng)絡(luò)交換機等設(shè)備
智能變電站采用光纖進行連接后，這樣可以大大簡化屏柜與屏柜間的連接，但這也同時增加了變電站交換機的使用量。由于每個交換機上都有很多端口，若不能定位各端口連接的光纖，這將非常不利于后期的管理維護，可能會影響到設(shè)備的正常運行，所以施工方應(yīng)定位各交換機端口的光纖，這些內(nèi)容要具體體現(xiàn)在設(shè)計施工圖紙中，另外在進行土建施工時嚴禁進行設(shè)備安裝，這可以有效防止施工粉塵污染光纖設(shè)備接口，影響到設(shè)備后期的正常運行。
3.4 應(yīng)重視整合智能變電站的輔助系統(tǒng)，促進應(yīng)用實效的提升
當前數(shù)據(jù)的遠傳與監(jiān)視功能在很多智能變電站的輔助系統(tǒng)中都已實現(xiàn)，但同一所變電站的輔助系統(tǒng)設(shè)備通常是由不同的廠家共同來設(shè)計制造的，這就形成了不同輔助系統(tǒng)服務(wù)器各自配置的現(xiàn)象，這樣必然會增大變電站二次屏柜空間的占用量。建議應(yīng)有效地整合變電站的監(jiān)測、防火、防盜、防風(fēng)系統(tǒng)，讓它們實現(xiàn)集成應(yīng)用，這樣一方面可以精簡變電站各設(shè)備的空間占用量，另一方面還可以有效提升智能變電站輔助系統(tǒng)的效能。
4 結(jié)語
通過分析與探討智能變電站運維過程中產(chǎn)生的主要問題可知：當前智能變電站使用的全光纖式電流互感器與其附屬設(shè)備在運行時還不是很穩(wěn)定，對其技術(shù)、工藝水平還有待于進一步提升；高度集成智能變電站的二次設(shè)備后，引起了設(shè)備散熱效果的下降，影響到了設(shè)備運行的穩(wěn)定性，應(yīng)在這方面多加研究；還應(yīng)不斷提升智能變電站的運維管理水平，只有把以上幾點都充分做好，才能使智能變電站的工作效能得到充分發(fā)揮，才能促進電力企業(yè)生產(chǎn)效益的提升。
參考文獻
[1] 馬濤，武萬才，馮毅.智能變電站繼電保護設(shè)備的運行和維護[J].電氣技術(shù)，2015，（6）.
作者簡介：宋友文（1980-），男，江蘇豐縣人，中國南方電網(wǎng)有限責任公司物資部，工程師。（廣東廣州510623）
中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）06-0154-02
保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行不是單靠提高變電站的智能化就可以實現(xiàn)的，它是一個系統(tǒng)工程，取決于諸多因素，變電站的安全穩(wěn)定運行是與變電站接入方案是否可靠、系統(tǒng)網(wǎng)架是否合理、運行方式是否合適分不開的。在智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，必須明確“智能化”是確保電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟運行的手段，而不是目的；智能化不能犧牲電網(wǎng)原有的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。
一、智能變電站的定義
智能變電站是由先進、可靠、節(jié)能、環(huán)保、集成的設(shè)備組合而成。以高速網(wǎng)絡(luò)通信平臺為信息傳輸基礎(chǔ)，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級應(yīng)用功能的變電站。
二、智能變電站的特征
一次設(shè)備智能化、信息交換標準化、系統(tǒng)高度集成化、運行控制自動化、保護控制協(xié)同化、分析決策在線化是智能變電站的主要特征。高可靠性的設(shè)備是變電站堅強的基礎(chǔ)，綜合分析、自動協(xié)同控制是變電站智能的關(guān)鍵，設(shè)備信息數(shù)字化、功能集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化是發(fā)展方向。
三、智能變電站的結(jié)構(gòu)
智能變電站設(shè)備分為過程層、間隔層、站控層。
（1）過程層：過程層的主要功能有電力運行實時的電氣量檢測；運行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)檢測；操作控制執(zhí)行與驅(qū)動。
（2）間隔層：其設(shè)備的主要功能是匯總本間隔過程層實時數(shù)據(jù)信息；實施對一次設(shè)備保護控制功能；實施本間隔操作閉鎖功能；實施操作同期及其他控制功能；對數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計運算及控制命令的發(fā)出具有優(yōu)先級別的控制；承上啟下的通信功能，即同時高速完成與過程層及站控層的網(wǎng)絡(luò)通信功能。必要時，上下網(wǎng)絡(luò)接口具備雙口全雙工方式，以提高信息通道的冗余度，保證網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。
（3）站控層：其主要任務(wù)是通過2級高速網(wǎng)絡(luò)匯總?cè)镜膶崟r數(shù)據(jù)信息，不斷刷新實時數(shù)據(jù)庫，按時登錄歷史數(shù)據(jù)庫；按既定規(guī)約將有關(guān)數(shù)據(jù)信息送向調(diào)度或控制中心；接收調(diào)度域控制中心有關(guān)控制命令并轉(zhuǎn)間隔層、過程層執(zhí)行；具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能；具有（或備有）站內(nèi)當?shù)乇O(jiān)控，人機聯(lián)系功能；具有對間隔層、過程層諸設(shè)備的在線維護、在線組態(tài)、在線修改參數(shù)的功能；具有（或備有）變電站故障自動分析和操作培訓(xùn)功能[1]。
過程層設(shè)備是聯(lián)系一次設(shè)備和二次系統(tǒng)的橋梁，為間隔層設(shè)備提供一次設(shè)備的數(shù)據(jù)，執(zhí)行間隔層和站控層對一次設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)等功能。間隔層設(shè)備完成對一次設(shè)備的測量、控制、保護、計量、檢測等功能。智能組件以測量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化、信息互動化為特征，集成了過程層和間隔層的部分功能，具備測量、控制、保護、計量、檢測中的全部或部分功能。高壓一次設(shè)備與相關(guān)智能組件的有機結(jié)合構(gòu)成了智能化一次設(shè)備，這種有機結(jié)合可以是獨立運行的高壓設(shè)備加外置的智能組建，也可以是高壓設(shè)備內(nèi)嵌部分智能組建再加外置智能組件，還可以是高壓設(shè)備內(nèi)嵌相關(guān)智能組件。智能組件是一次設(shè)備實現(xiàn)智能化的主要途徑。
四、變電站一次設(shè)備的智能化
變電站設(shè)備主要包括變壓器、斷路器、互感器、母線等一次設(shè)備和變電站自動化系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、智能組件等二次設(shè)備。
一次設(shè)備智能化是智能變電站的重要標志之一。采用標準的信息借口，實現(xiàn)融狀態(tài)監(jiān)測、測控保護、信息通信等技術(shù)于一體的智能化一次設(shè)備，可滿足整個智能電網(wǎng)電力流、信息流、業(yè)務(wù)流一體化的需求。智能化一次設(shè)備通過先進的狀態(tài)監(jiān)測手段和可靠的自評價體系，可以科學(xué)地判斷一次設(shè)備的運行狀態(tài)，識別故障的早期征兆，并根據(jù)分析診斷結(jié)果為設(shè)備運維管理部門合理安排檢修和調(diào)度部門調(diào)整運行方式提供輔助決策依據(jù)，在發(fā)生故障時能對設(shè)備進行故障分析，對故障的部位、嚴重程度進行評估。大規(guī)模間隙發(fā)電和分布式發(fā)電接入，要求電網(wǎng)具有很高的靈活性，而一次設(shè)備智能化是滿足這種要求的重要基礎(chǔ)。
把一次設(shè)備智能化的信息傳輸至信息一體化平臺，建設(shè)變電站狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，智能變電站通過狀態(tài)監(jiān)測單元實現(xiàn)主要一次設(shè)備重要參數(shù)的在線監(jiān)測，為電網(wǎng)設(shè)備管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。實時狀態(tài)信息通過專家系統(tǒng)分析處理后可作出初步?jīng)Q策，實現(xiàn)站內(nèi)智能設(shè)備自診斷功能。
智能組件是一次設(shè)備智能化的核心部分，對智能組件應(yīng)有如下要求：
智能組件的投入和使用不應(yīng)改變和影響一次設(shè)備的正常運行；智能組件應(yīng)能自動連續(xù)地進行監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理和存儲；智能組件應(yīng)具有自檢和報警功能；智能組件應(yīng)具有較好的抗干擾能力和合理的監(jiān)測靈敏度；監(jiān)測結(jié)果應(yīng)具有較好的可靠性、重復(fù)性以及合理的準確度；應(yīng)具有狀態(tài)標定其監(jiān)測靈敏度的功能。
（1）主變壓器智能化。主要包括油中溶解氣體在線監(jiān)測、油中微水在線監(jiān)測、套管絕緣在線監(jiān)測（含環(huán)境溫濕度監(jiān)測）、局部放電在線監(jiān)測、溫度負荷在線監(jiān)測等單元，實現(xiàn)對變壓器油溶解氣體，油中微水，局部放電，變壓器鐵芯和夾件電流，套管絕緣介損、電容值、泄漏電流值、溫度負荷趨勢、油溫、油位、風(fēng)扇狀態(tài)、油泵狀態(tài)等的在線監(jiān)測功能。
油色譜可以區(qū)分放電類型與過熱類型、油過熱與油-絕緣紙過熱等。微水檢測可以反映油的受潮程度。局部放電監(jiān)測可以反映電暈、油中氣體放電等多種缺陷。
總體而言，變壓器狀態(tài)監(jiān)測功能方面已經(jīng)有了一定突破，實現(xiàn)了將各自獨立的監(jiān)控系統(tǒng)集成為一個系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對變壓器所有主要部件進行監(jiān)控；但變壓器智能化的核心――專家診斷系統(tǒng)，還需要積累大量運行數(shù)據(jù)，挖掘設(shè)備運行特性，研究診斷方法開發(fā)分析系統(tǒng)，從而實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)診斷智能化。另外，考慮到傳感器的使用壽命，尤其是內(nèi)置傳感器對于主設(shè)備本體運行的影響，監(jiān)測量的選擇以及傳感器布點方面仍有待研究。
（2）開關(guān)設(shè)備智能化。GIS密度微水在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了SF6氣體的密度、微水監(jiān)測功能；GIS局放在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了GIS局放的在線監(jiān)測功能；GIS設(shè)備光纖測溫在線監(jiān)測，利用溫度傳感器采集GIS內(nèi)部溫度數(shù)據(jù)，可以直觀地反映GIS內(nèi)部溫度變化。
目前GIS絕緣在線監(jiān)測最有效的方法是局部放電監(jiān)測，可以發(fā)現(xiàn)GIS設(shè)備制造和安裝及維修時引入的導(dǎo)電微粒及其他雜物，電極表面產(chǎn)生的毛刺、刮傷等損傷，導(dǎo)電或接地接觸不良，支持絕緣內(nèi)部的氣隙等缺陷，多點監(jiān)測可以實現(xiàn)故障定位。
斷路器在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了斷路器的SF6氣體密度、微水；分合閘線圈電流的波形狀態(tài)、斷路器的特征分合閘速度、儲能電機電流波形、儲能狀態(tài)、儲能時間、頻率等參量的在線監(jiān)測功能。
（3）避雷器設(shè)備智能化。避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了避雷器的全電流、泄漏電流值以及計數(shù)器動作次數(shù)的在線監(jiān)測功能。
（4）電容性設(shè)備智能化。主要實現(xiàn)介質(zhì)損耗因數(shù)、電容量以及三相不平衡電流的監(jiān)測，掌握其絕緣特性。
（5）電纜。主要監(jiān)測電力電纜的局部放電、介質(zhì)損耗因數(shù)、直流分量等參量，掌握其絕緣特性。
（6）電子式互感器。電子式互感器是實現(xiàn)變電站運行實時信息數(shù)字化的主要設(shè)備之一，在電網(wǎng)動態(tài)觀測、提高繼電保護可靠性等方面具有重要作用。準確的電流、電壓動態(tài)測量，為提高電力系統(tǒng)運行控制的整體水平奠定測量基礎(chǔ)。
電子式互感器利用電磁感應(yīng)等原理感應(yīng)被測信號，對于電子式電流互感器，采用羅氏線圈；對于電子式電壓互感器，則采用電阻、電容或電感分壓等方式。羅氏線圈為纏繞在環(huán)狀非鐵磁性骨架上的空心線圈，不會出現(xiàn)磁飽和及磁滯等問題。電子式互感器的高壓平臺傳感頭部分具有需用電源供電的電子電路，在一次平臺上完成模擬量的數(shù)值采樣，采用光纖傳輸將數(shù)字信號傳送到二次的保護、測控和計量系統(tǒng)。電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)包括電源供電技術(shù)、遠端電子模塊的可靠性和采集單元的可維護性等[2]。
光學(xué)電子式電流互感器采用法拉第磁光效應(yīng)感應(yīng)被測信號，傳感頭部分又分為塊狀玻璃和全光纖兩種方式。目前的光學(xué)電子式電壓互感器大多利用Pokels電光效應(yīng)感應(yīng)被測信號。光學(xué)電子式互感器傳感頭部分不需要復(fù)雜的供電裝置，整個系統(tǒng)的線性度比較好。光學(xué)電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)包括光學(xué)傳感材料的穩(wěn)定性、傳感頭的組裝技術(shù)、微弱信號調(diào)制解調(diào)器、溫度對精度的影響、振動對精度的影響、長期運行的穩(wěn)定性等。
與傳統(tǒng)電磁感應(yīng)式電流互感器相比，電子式互感器具有以下優(yōu)點：（1）高、低壓完全隔離，具有優(yōu)良的絕緣性能；（2）不含鐵芯，消除了磁飽和及鐵磁諧振等問題；（3）動態(tài)范圍大，頻率范圍寬，測量精度高；（4）抗電磁干擾性能好，低壓側(cè)無開路和短路危險；（5）互感器無油可以避免火災(zāi)和爆炸等危險，體積小，重量輕；（6）經(jīng)濟性好，電壓等級越高效益越明顯。
五、智能變電站與數(shù)字化變電站及傳統(tǒng)變電站在一次設(shè)備上的主要區(qū)別
（1）智能變電站與數(shù)字化變電站及傳統(tǒng)變電站在一次設(shè)備上的區(qū)別如下：1）一次主設(shè)備采用在線監(jiān)測設(shè)備實時監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)，即設(shè)備狀態(tài)可視化；2）在線監(jiān)測裝置及保護裝置采取智能組件方式，就地安裝，以減少信號及控制電纜的長度；3）狀態(tài)監(jiān)測參量的通信符合IEC61850標準；4）狀態(tài)監(jiān)測參量集成在集控室信息一體化平臺中；5）互感器均采用電子式或光電式。
（2）智能變電站一次設(shè)備智能化是基于在線監(jiān)測的基礎(chǔ)上建設(shè)，需要準確選擇在線監(jiān)測參量（表1）。
根據(jù)國網(wǎng)公司 Q／GDW 393-2009 《110（66）kV～220kV智能變電站設(shè)計規(guī)范》[4]及 Q／GDW 394-2009《330kV～750kV智能變電站設(shè)計規(guī)范》[5]，一次設(shè)備監(jiān)測參量有：主變――油中溶解氣體；220kV GIS――SF6氣體密度、微水；110kV GIS――SF6氣體密度、微水；避雷器――泄漏電流、動作次數(shù)；220kV GIS 局放應(yīng)綜合考慮安全可靠、經(jīng)濟合理、運行維護方便等要求，通過技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。
根據(jù)以上標準，需認真考慮例如主變的超高頻局放、套管介損、繞組溫度等在線監(jiān)測參量是否選取，是否需要增加其他有效的在線監(jiān)測參量。
（3）在線監(jiān)測智能終端采用就近安裝，即室外運行，智能單元從本質(zhì)上仍是電子元件，工作年限一般不超過12年，與一次設(shè)備（20年及以上）不匹配，因此其長時運行的測量精確性及使用壽命有待檢驗。
（4）根據(jù)已投入的在線監(jiān)測設(shè)備運行經(jīng)驗，在線監(jiān)測裝置易發(fā)生誤報警。應(yīng)在主變、開關(guān)設(shè)計之初就考慮融入智能傳感器、控制設(shè)備等，使主設(shè)備結(jié)構(gòu)更加緊湊、設(shè)計更加合理、絕緣更加可靠、監(jiān)測參量更加精確。
參考文獻：
[1]劉振亞.智能電網(wǎng)技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2010:170.
[2]龐紅梅,李懷海.110kV智能變電站技術(shù)研究狀況[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2010,(38):146-150.
現(xiàn)階段哈爾濱供電公司智能變電站的建設(shè)和改造主要包括智能高壓設(shè)備改造和變電站統(tǒng)一信息平臺建設(shè)兩部分。在設(shè)備改造方面主要是電子式互感器的更換。電子式互感器主要分為：有源電子式互感器和無源電子式互感器。哈地區(qū)管轄的變電站主要應(yīng)用有源式電子互感器，即傳感頭需用電源供能的電子電路。
表1 電子式互感器的優(yōu)點
有源式電子互感器利用電磁感應(yīng)原理感應(yīng)被測信號。CT采用空心線圈（RC）和低功率線圈（LPCT），空心線圈傳感保護用電流，LPCT傳感測量和計量用電流。電子式互感器采用互感器上的小線圈和光功能兩種方式進行能源供給：采用互感器上的小線圈進行功能；當線路一次電流小于一定值（50A）時，采用光供能。智能變電站設(shè)有光功能屏，將變電站內(nèi)直流電源轉(zhuǎn)換成激光，通過光纖輸送至互感器，供給傳感頭能量。通過電子式互感器，將采集到的電流量和電壓量轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，送至合并單元柜及智能單元，在將數(shù)字化的電流、電壓信號進行同步后，通過光纖分別送至保護、測量和計量裝置。哈地區(qū)變電站全站采用站域化保護，全站所有的保護（包括線路、主變等保護）分別集中于站域化保護A/B屏，站域化保護動作及遠方下達跳合閘命令，通過光纖下行至智能單元中的操作模塊，通過跳合閘壓板動作跳閘，實現(xiàn)了保護的站域化，全站保護全部集中在站域化保護A/B屏兩塊屏上。
