劉長信

【摘 要】隨著社會的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的供電模式在當今的社會服務中出現(xiàn)了很多弊端。因此，有必要研究出一套適合當今社會需求的智能化的電網(wǎng)模式。作者通過對當前智能電網(wǎng)的發(fā)展的研究，總結(jié)出了智能變電站的主要特征、應用的主要技術(shù)和它的主要構(gòu)件方式，希望能夠服務于我國電力事業(yè)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】智能變電站；主要技術(shù)；構(gòu)建方式

1.智能變電站的定義及其具有的特征

智能變電站是智能電網(wǎng)的一部分，是由集成性高、交互性好、可靠性高并且低碳環(huán)保的設備建設而成的變電站。智能變電站的主要構(gòu)成如圖1所示。它具有以下幾種功能：可以進行標準化的信息共享、把變電站的通信平臺進行網(wǎng)絡化以及可以實現(xiàn)全站的數(shù)字化?？梢詫ψ冸娬具M行自動實現(xiàn)信息的采集、檢測、分析以及控制等功能，同時還能夠根據(jù)電網(wǎng)的需求，實時的對信息進行自動控制、智能調(diào)節(jié)、分析決策等。

綜上所述，智能變電站屬于無人職守的變電站，具有對事故早發(fā)現(xiàn)，早預防的性能，它的主要特征表現(xiàn)為：可靠性高、高集成性、交互性、低碳環(huán)保。

2.智能變電站的主要技術(shù)

2.1軟件構(gòu)件技術(shù)及硬件的集成技術(shù)

2.1.1軟件構(gòu)件技術(shù)

從很多具體的技術(shù)實踐上來看，智能變電站軟件系統(tǒng)與傳統(tǒng)變電站相比，具有以下功能：可以對變電站實行實時的測控與信息管理，把相量測控單元與錄波進行集成，從而可以實時估計變電站內(nèi)的狀態(tài)、對狀態(tài)進行實時的檢測、對一個區(qū)域的變電站進行集中控制、進行變電站的遠程維護、智能管理變電站。根據(jù)變電站的信息數(shù)據(jù)，軟件構(gòu)件技術(shù)可以對設備系統(tǒng)和變電站系統(tǒng)進行自動重構(gòu)。為了保證軟件正常的運行，必須設計以及做好軟件構(gòu)件系統(tǒng)。軟件構(gòu)件技術(shù)不僅能夠縮小成本開支、降低智能變電站維護的勞動量，還可以提高系統(tǒng)本身的自愈能力，增強系統(tǒng)互動。

2.1.2硬件集成技術(shù)

智能變電站有一套比較完善的硬件設備，可以避免傳統(tǒng)變電站模式中的很多問題。尤其是硬件語言在變電站中的應用，能夠?qū)⒆冸娬镜挠布M行高度的集成化，而且能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的功能。這些方面的應用，能夠?qū)⑵溆布O備進行模塊化設計。比如，針對變電站中的某個具體功能，進行單獨的設計。可以在高度智能化的設備中同化傳統(tǒng)模式中的一些固定的數(shù)據(jù)邏輯處理，把傳統(tǒng)模式下只能依靠軟件才能實現(xiàn)的數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)化為硬件處理模式。這種方法不僅能夠可靠且實時的處理數(shù)據(jù)，而且還能很好的克服了數(shù)據(jù)傳輸中的一些難題。硬件集成技術(shù)不僅節(jié)省成本，提高變電站的性能，還可以對變電站進行升級。

2.2信息的存儲與融合及其分布式電源的保護技術(shù)

智能變電站構(gòu)件了一個數(shù)字信息平臺，可以對信息進行集中管理。對信息進行集中并且存儲，可以實現(xiàn)以下功能：集成信息模型、調(diào)用信息模型、轉(zhuǎn)化信息模型，也可以實現(xiàn)某些電網(wǎng)間的互動。除了這些功能，為了能夠提供信息融合溝通，它還設定了專門的標準，可以快速有效的建立通信連接。這種技術(shù)的優(yōu)點是提高變電站的安全性以及電網(wǎng)的運行效率。但是缺點是維護困難。為了保護分布式電源的雙向流通和電源內(nèi)部，引入了分布式電源保護的措施。它是通過負荷模型的反饋和阻抗前饋從而制定保護、控制策略。但是它存在的問題是，對于并網(wǎng)，它不能進行有效的控制。如果要進行并網(wǎng)，一般情況下是采取自動同期控制與重合閘控制相互配合的方式，但是這樣需要對主網(wǎng)架進行改變，可能會造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

3.智能變電站的構(gòu)建方式

3.1智能體系的構(gòu)建

智能體系的構(gòu)建與傳統(tǒng)的模式相比更緊湊。由于軟件構(gòu)建技術(shù)應用到內(nèi)部系統(tǒng)中，變電站可以根據(jù)實際情況對相應的功能進行調(diào)配。為了構(gòu)造一個更為安全、精確的智能變電站體系，可以把軟件構(gòu)件技術(shù)、硬件集成技術(shù)等完美的應用到變電站的控制系統(tǒng)中。根據(jù)作者多年在智能變電站方面的工作經(jīng)驗，這種先進的智能體系能夠有效的把變電站實現(xiàn)數(shù)字化和信息化，還可以使變電站與電網(wǎng)之間進行有效的通信、方便施工與維護，降低投資成本。

3.2智能設備的設計與應用

智能設備是指在智能變電站運行時所需的各中設備（比如合并單元、智能終端、IED等）。智能設備可以對變電站的過程層和間隔層進行高度的集成，還可以實現(xiàn)對設備自身的診斷、線上維護等功能。為了確保智能變電站的完美與實用性，必須對智能設備進行專心的設計與合理的應用。比如環(huán)境耐受性能滿足戶外使用條件，使用壽命更長久（與傳統(tǒng)的保護控制裝置相比使用壽命要長久）。只有這樣，才能保證智能變電站的運行安全、高效。

3.3運用開放的保護控制策略

開放的保護策略是與傳統(tǒng)的變電站中運用固定的保護策略相反的，根據(jù)某些原則和電網(wǎng)運行的動態(tài)而進行自動調(diào)整保護的控制策略。在制定開放的保護控制策略時，應當根據(jù)控制系統(tǒng)的具體情況來制定，一般情況下，采用分布式的控制系統(tǒng)。它對應著分層分布的信息系統(tǒng)，因此它可以在多個層次實現(xiàn)對變電站系統(tǒng)運行的協(xié)調(diào)控制。

開放的保護控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：能夠進行在線的、自適應的定值；在線計算系統(tǒng)參數(shù)、如果有需要，還對系統(tǒng)進行保護；實時監(jiān)測并判斷系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并且對系統(tǒng)的保護方式進行調(diào)整；可以對信息進行共享，并且自動的調(diào)整繼電保護控制方式；確保系統(tǒng)的各種參數(shù)的合理配置；線上對變電站系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)進行實時的校驗。通過開放的保護控制策略，可以分散系統(tǒng)風險，增強變電站對故障的反應，提高其決策能力，有效的保證智能電網(wǎng)的可靠運行。

3.4智能變電站的測試

測試智能變電站時包含以下四方面的內(nèi)容：設備單元測試、系統(tǒng)集成測試、總體性能測試和綜合評估。單元測試的主要內(nèi)容是對變電站系統(tǒng)內(nèi)每個最基本的單元特性進行測試，檢查其是否滿足設計要求；每個單元之間的通信接口是否能夠進行正常的信息傳遞等。集成測試也可以稱為一致性測試，其主要檢測內(nèi)容是智能變電站系統(tǒng)內(nèi)的物理設備的通信行為與設計中定義的互操作性規(guī)格要求是否相符合，以及根據(jù)設計建設出的智能變電站的通信網(wǎng)絡能否實現(xiàn)變電站的自動化。系統(tǒng)測試又可以稱為互操作性測試，這個測試主要是變電站智能設備間能否利用一個協(xié)議相互連接（比如國標中規(guī)定的IEC61850的通信協(xié)議），某個設備能否接收并處理其他設備傳遞的數(shù)據(jù)信息。最后是評估這些基本單元組合起來能否進行安全有效的運行，從而實現(xiàn)智能變電站的相應的設計功能。

4.結(jié)語

為了適應社會的進步與經(jīng)濟的發(fā)展，當前必須設計出與傳統(tǒng)變電站不同模式的、能夠高效、安全運行的新模式的變電站。因為智能變電站通過在國內(nèi)的實踐表明，它可以保證當今電網(wǎng)的安全運行，所以，今后應當對智能變電站的相關(guān)技術(shù)進行加強研究。爭取能夠在不遠的將來，研究出一套適合中國現(xiàn)狀的智能電網(wǎng)的技術(shù)，給中國的發(fā)展帶來強有力的后盾。

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