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[摘 要]智能电网渗透着发电、输电、变电、配电、用电等各个方面。其中，只能变电站无疑是核心的一个环节，其有数字化变电站演变而来，技术也在逐渐完善，现已达到进行大规模推广的条件。本文分析智能变电站的技术应用，以期可以对电网技术的研究提出建设性的意见。
[摘 要]智能变电站；技术；应用分析
中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）48-0351-01
前言
智能变电站技术以“一高一低”，即高效率、低能耗为原则，已融入了先进的数字化通信技术、计算机技术和光电传输技术，数控技术也被引用到变电站的日常管理工作中。智能变电站有效地减少了传统变电站日常维护成本，而光缆的广泛应用更加提高了变电站的工作效率。智能变电站是变电站整体技术的跨越和未来变电站发展的方向，其重要特征体现为“智能性”，即设备智能化与高级智能应用的综合。
一、智能变电站系统的构成
在电压控制技术和电流控制技术基础之上，选用较为先进的传感器来代替传统的互感器，其将GIS控制设备与计算机网络监控系统结合，采用光纤端口传统的线路保护装置和回路装置进行信息传输。在职能变电站的各层分别采用不同的技术设备用以进行变电过程中的信息收集工作、电能的输入和电能的输出以及设备的连接。以下分别介绍智能变电站的站控层、间隔层和设备层。
1.站控层
作为职能变电站的控制层，站控层的构成包括计算机和路由器、其他人机交互设备。控制层主要用来实现对变电站的检测、控制以及发生异常情况时及时报警等，而站控层则成功实现了此项功能。当变电站发生技术上的问题时，计算机和人机交互设备能够及时记录下电能交换异常的发生过程，迅速反应、做出对应处理，并且能够及时把处理的结果予以反馈，方便了上一级的变电站第一时间解决获得的信息和进一步采取措施、解决问题。
2.间隔层
间隔层是居于其它两层之间的设备层，其组成设备包括继电器、母线保护设备以及测控设备单元。其作用包括连接、保护以及监控等。在电能的转换过程中，当经过间隔层时，测控单元记录下进程中所产生的信息，之后传达给站控层。间隔层内可以实现继电保护操作、故障初步检测、操作闭锁等。其组成设备和组成原件相对而言较为复杂，其中电力设备主要用于监控和保护电能传输。
3.设备层
作为电能的输入设备和接收设备，智能变电站的设备层由LCP就地控制柜和一次设备构成。其中，最为核心的设备有TA、高压显示闭锁装置和复合传感器等。智能变电站主要采用Rogowski TA，再通过其环形磁线，在高阻抗环境下对信号的输出和电压的测量加以数字化处理。其中，高压显示闭锁装置存在的作用主要是用于检测高压电路的带电情况，如果出现高压线路带电情况，高压显示闭锁装置能够闭锁电气设备，阻拦电气设备带电操作的发生，防止线路安全事故的发生。而最后一项装置，复合传感器是一种智能化的装置，其主要作用是监控一次设备的运行状态。断路器、变压器和电流电压互感器等直接产生或中转了电流，为变电站的配电和输电设备。
二、智能变电站的技术特点
计算机监控技术和计算机信息监控、处理技术被应用于智能变电站。它的主要特征在于高度信息共享、智能化控制以及集成化设备装置。
1.实现局部或全局智能控制
智能化变电站的特点是控制设备的智能化。在一次设备中采用光电技术，就地控制柜相当于一个微型的GIS。在二次设备中使用高压电流封闭装置和具有自动控制功能和漏电闭锁功能的智能交流互感器，实现了设备的智能化操作，很大程度上为难排查的小故障提供了技术实现方法。智能化的设备实现了对电能传输和电力设备的智能化控制。
2.引入控制终端
计算机终端对于变电站而言，相当于人类的大脑。变电站中电能的实际运行情况能够通过计算机终端系统在最短的时间内加以判断和处理，这项技术对于降低变电站故障和输变电事故的发生有很重大的意义。
3.光纤技术的应用和集成化电力装置
光纤技术的采用帮助实现了只能变电站各个控制层之间的局域网管理功能。信息可以在一次设备层和二次设备层及控制中心之间自由地播散，因此，相关数据的传输更可靠和稳定。电能检测设备和管理设备的集成化特点源于先进的计算机数字技术，这项技术的优点在于节省设备占地空间、缩短工期、节约安装成本等。
4.分级控制技术的应用
分布式控制技术的应用有效地降低了中央处理设备的负荷，降低了潜在风险性，提高了设备工作效率。这项技术实现的原理是在三层中分别安装具有智能控制和处理能力的设备，实现了各自具备分级调控功能。
三、智能变电站技术的突出应用
1.一次变电设备的智能化
高压配电设备的智能化是变电站智能变电技术的一个重大创新，其帮助实现了在一定的范围内建立了智能电网。实时监控电力运行情况，电能传感器实现自动化处理故障和全面控制电力设备。智能变电技术将电能传感器和高压设备连接起来，兼顾控制和检测两个方面。对设备进行一体化设计帮助实现了分层控制设备的管理。
2.高级变电功能的实现
智能变电站能够帮助实现变电设备整体检测、智能报警和智能信息分析、线路综合故障控制等高级变电功能。以下分别具体阐述分析。
（1）变电设备整体监测
计算机终端的使用再加上站控系统帮助实现设备监测功能，与此同时，还可以无间歇得获得多种智能变电装置的运行信号和电力设备运行数据，降低无效数据收集率，以此提高了监控效率。鉴于技术水平的阻碍，对于实现部分智能变电站的整体检测还存在着一些难点，因此，各个变电站可以以现实为依据对核心设备进行监测，便于有效检测高负荷设备。
（2）线路综合故障控制
智能变电站的信息处理能了和故障排查能力在于数据采集的情况。而智能变电站参考在线信息处理技术和数据库模型技术，采用先进的数据采集技术，开发了状态监测和诊断系统。在这种技术条件下，技术人员需将电力设备运行时的相关参数和特征输入诊断系统和数据库，等到系统运行之后，分析一定时间内变电系统的工作状态，之后对设备进行深入的、具体的评价。智能变电站还可以智能防误，其和传统变电站中的封闭功能有所区别，增加了多层自动封闭系统，增设了站控端的自动封闭功能。其使用避免发生连环事故的可能性，使得变电站故障变得可控制。
（3）智能报警系统
分析决策系统是智能变电站报警功能的基础，分析决策系统可以在较短时间内分析和鉴别变电站中设备运行产生的数据，降低误报率，提高准确度。除此之外，分析决策系统还可以根据信号的强弱和来源对故障的大小进行判断，对控制终端计算机的判别故障功能具有辅助作用。反馈出来的故障数据方便了工作人员对故障进行处理。为了有效采纳故障信息，间隔报警机制也被运用到智能报警系统之中，实现了故障的定时报警。
四、结束语
智能变电站技术是计算机技术和电力的结合，将现代信息管理技术融入到电力输变技术之中，标志着变电站管理朝着智能化、数字化方向发展。其成功应用对于提高變电效率有着非常大的作用，同时降低了事故发生频率。其普及使用适应了现代化的要求，满足了信息时代对于电力提出的新的要求。但是，还需指出的是，我国智能变电站技术还需要进一步的完善和推广，高效的电网建设还需技术和设施的保证。
参考文献
[1] 卢文强，甘自霖，JohnN.JIANG.美国智能电网和分布式发电重点方向的调研与分析[J].电力系统自动化.2010（9）.
[摘 要]智能变电站；技术；应用分析
中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）48-0351-01
前言
智能变电站技术以“一高一低”，即高效率、低能耗为原则，已融入了先进的数字化通信技术、计算机技术和光电传输技术，数控技术也被引用到变电站的日常管理工作中。智能变电站有效地减少了传统变电站日常维护成本，而光缆的广泛应用更加提高了变电站的工作效率。智能变电站是变电站整体技术的跨越和未来变电站发展的方向，其重要特征体现为“智能性”，即设备智能化与高级智能应用的综合。
一、智能变电站系统的构成
在电压控制技术和电流控制技术基础之上，选用较为先进的传感器来代替传统的互感器，其将GIS控制设备与计算机网络监控系统结合，采用光纤端口传统的线路保护装置和回路装置进行信息传输。在职能变电站的各层分别采用不同的技术设备用以进行变电过程中的信息收集工作、电能的输入和电能的输出以及设备的连接。以下分别介绍智能变电站的站控层、间隔层和设备层。
1.站控层
作为职能变电站的控制层，站控层的构成包括计算机和路由器、其他人机交互设备。控制层主要用来实现对变电站的检测、控制以及发生异常情况时及时报警等，而站控层则成功实现了此项功能。当变电站发生技术上的问题时，计算机和人机交互设备能够及时记录下电能交换异常的发生过程，迅速反应、做出对应处理，并且能够及时把处理的结果予以反馈，方便了上一级的变电站第一时间解决获得的信息和进一步采取措施、解决问题。
2.间隔层
间隔层是居于其它两层之间的设备层，其组成设备包括继电器、母线保护设备以及测控设备单元。其作用包括连接、保护以及监控等。在电能的转换过程中，当经过间隔层时，测控单元记录下进程中所产生的信息，之后传达给站控层。间隔层内可以实现继电保护操作、故障初步检测、操作闭锁等。其组成设备和组成原件相对而言较为复杂，其中电力设备主要用于监控和保护电能传输。
3.设备层
作为电能的输入设备和接收设备，智能变电站的设备层由LCP就地控制柜和一次设备构成。其中，最为核心的设备有TA、高压显示闭锁装置和复合传感器等。智能变电站主要采用Rogowski TA，再通过其环形磁线，在高阻抗环境下对信号的输出和电压的测量加以数字化处理。其中，高压显示闭锁装置存在的作用主要是用于检测高压电路的带电情况，如果出现高压线路带电情况，高压显示闭锁装置能够闭锁电气设备，阻拦电气设备带电操作的发生，防止线路安全事故的发生。而最后一项装置，复合传感器是一种智能化的装置，其主要作用是监控一次设备的运行状态。断路器、变压器和电流电压互感器等直接产生或中转了电流，为变电站的配电和输电设备。
二、智能变电站的技术特点
计算机监控技术和计算机信息监控、处理技术被应用于智能变电站。它的主要特征在于高度信息共享、智能化控制以及集成化设备装置。
1.实现局部或全局智能控制
智能化变电站的特点是控制设备的智能化。在一次设备中采用光电技术，就地控制柜相当于一个微型的GIS。在二次设备中使用高压电流封闭装置和具有自动控制功能和漏电闭锁功能的智能交流互感器，实现了设备的智能化操作，很大程度上为难排查的小故障提供了技术实现方法。智能化的设备实现了对电能传输和电力设备的智能化控制。
2.引入控制终端
计算机终端对于变电站而言，相当于人类的大脑。变电站中电能的实际运行情况能够通过计算机终端系统在最短的时间内加以判断和处理，这项技术对于降低变电站故障和输变电事故的发生有很重大的意义。
3.光纤技术的应用和集成化电力装置
光纤技术的采用帮助实现了只能变电站各个控制层之间的局域网管理功能。信息可以在一次设备层和二次设备层及控制中心之间自由地播散，因此，相关数据的传输更可靠和稳定。电能检测设备和管理设备的集成化特点源于先进的计算机数字技术，这项技术的优点在于节省设备占地空间、缩短工期、节约安装成本等。
4.分级控制技术的应用
分布式控制技术的应用有效地降低了中央处理设备的负荷，降低了潜在风险性，提高了设备工作效率。这项技术实现的原理是在三层中分别安装具有智能控制和处理能力的设备，实现了各自具备分级调控功能。
三、智能变电站技术的突出应用
1.一次变电设备的智能化
高压配电设备的智能化是变电站智能变电技术的一个重大创新，其帮助实现了在一定的范围内建立了智能电网。实时监控电力运行情况，电能传感器实现自动化处理故障和全面控制电力设备。智能变电技术将电能传感器和高压设备连接起来，兼顾控制和检测两个方面。对设备进行一体化设计帮助实现了分层控制设备的管理。
2.高级变电功能的实现
智能变电站能够帮助实现变电设备整体检测、智能报警和智能信息分析、线路综合故障控制等高级变电功能。以下分别具体阐述分析。
（1）变电设备整体监测
计算机终端的使用再加上站控系统帮助实现设备监测功能，与此同时，还可以无间歇得获得多种智能变电装置的运行信号和电力设备运行数据，降低无效数据收集率，以此提高了监控效率。鉴于技术水平的阻碍，对于实现部分智能变电站的整体检测还存在着一些难点，因此，各个变电站可以以现实为依据对核心设备进行监测，便于有效检测高负荷设备。
（2）线路综合故障控制
智能变电站的信息处理能了和故障排查能力在于数据采集的情况。而智能变电站参考在线信息处理技术和数据库模型技术，采用先进的数据采集技术，开发了状态监测和诊断系统。在这种技术条件下，技术人员需将电力设备运行时的相关参数和特征输入诊断系统和数据库，等到系统运行之后，分析一定时间内变电系统的工作状态，之后对设备进行深入的、具体的评价。智能变电站还可以智能防误，其和传统变电站中的封闭功能有所区别，增加了多层自动封闭系统，增设了站控端的自动封闭功能。其使用避免发生连环事故的可能性，使得变电站故障变得可控制。
（3）智能报警系统
分析决策系统是智能变电站报警功能的基础，分析决策系统可以在较短时间内分析和鉴别变电站中设备运行产生的数据，降低误报率，提高准确度。除此之外，分析决策系统还可以根据信号的强弱和来源对故障的大小进行判断，对控制终端计算机的判别故障功能具有辅助作用。反馈出来的故障数据方便了工作人员对故障进行处理。为了有效采纳故障信息，间隔报警机制也被运用到智能报警系统之中，实现了故障的定时报警。
四、结束语
智能变电站技术是计算机技术和电力的结合，将现代信息管理技术融入到电力输变技术之中，标志着变电站管理朝着智能化、数字化方向发展。其成功应用对于提高變电效率有着非常大的作用，同时降低了事故发生频率。其普及使用适应了现代化的要求，满足了信息时代对于电力提出的新的要求。但是，还需指出的是，我国智能变电站技术还需要进一步的完善和推广，高效的电网建设还需技术和设施的保证。
参考文献
[1] 卢文强，甘自霖，JohnN.JIANG.美国智能电网和分布式发电重点方向的调研与分析[J].电力系统自动化.2010（9）.