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【摘 要】 近些年来随着电网技术的快速发展，智能电网成为时代发展的新趋势。智能变电站的普及和发展是这种趋势的具体体现。在电力技术快速发展的今天，智能变电站在电力网络中的作用越来越重要，不仅要承担传统变电站的各项功能，同时还具有新功能。当前随着智能电网的不断普及和推广，智能变电站的发展已成为深入发展的重要前提，在今后的发展中应该进一步加强智能变电站的研究。
【关键词】 智能化；变电站；关键技术；未来愿望
一、智能变电站的概念
《智能变电站技术导则》对智能变电站进行了定义，智能变电站是采用先进的智能设备，通过数字通讯技术的辅助，根据需要对电网进行自动控制、智能调节以及在线分析决策等工作的具有高级功能的变电站。智能变电站的智能实际上是指变电站像人一样可以进行自我调节，这一点是智能变电站和数字化变电站最大的区别。数字化变电站主要强调实现变电手段的数字化，但是，目前我国电网经历了一段时期的发展，已经达到了一定的水平，简单的数字化要求已经不能满足电网的进一步提升，在建设坚强智能电网的规划和目标下，智能变电站更加符合我国电网的发展前景，因此应运而生。智能变电站是一种可以实时进行信息采集、测量、控制、保护和检测等，实现自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互助等功能的新型变电站管理模式。智能变电站比数字化变电站更加先进和智能，更加能够满足智能电网的建设要求。
二、智能变电站技术的特点
智能变电站主要指的是由先进可靠、节能环保、数字化集成设备组合而成的一種自动实现信息采集、测量、保护、计量以及监测等基本功能，同时还能承担电网自动控制、在线分析决策、智能调节以及协调互动等高级功能的变电站。智能变电站是传统变电站的新发展，与传统发电站相比更具优势。
智能变电站有其自身特点，详细分析智能变电站技术的特点是了解其应用的重要前提。智能变电站技术是信息处理技术和计算监控技术的有机融合。设备集成化和智能化控制是智能变电站技术的主要特点。具体而言智能变电站技术具有以下三个特点：
（一）控制端的引入
智能变电站技术引入了计算机终端，控制端相当于智能变电站的大脑。通过计算机终端系统能够实现对电能运行状况的实时监测，能够有效降低突发事件带来的变电站故障，这对于提升供电可靠性具有重要意义。
（二）设备集成化及光纤技术的应用
在智能变电站中通过充分利用光纤技术来实现各个层次之间的内部局域网管理功能。光纤技术使一次设备层、二次设备层与控制中心之间的数据和信息的传输更加顺畅和稳定，使变电站各个层次之间的数据和信息传递也更加安全和可靠。同时，计算机技术的快速发展让设备集成得以实现，智能变电站中各类监测、管理和控制设备的高度集成化不仅节约了设备占用空间，还缩短了工程时间，更降低了设备安装成本。智能变电站集成了大量先进、可靠、环保的设备，在保证变电站安全平稳运行的同时提高了工作效率，带来了更为可观的经济效益。
（三）局部或全局智能控制的实现
智能控制是智能变电站的明显优势。在智能变电站中对一、二级设备的控制主要是通过采用先进的光电技术来实现专业化的控制。光电技术的应用实现了电流闭锁装置、电流互感器以及控制柜的智能化。
三、智能变电站的结构
要想弄清智能变电站的技术特点，首先需要了解智能变电站的构成和结构。当前我国的智能变电站主要由三个大的部分构成，即过程层（设备层）、间隔层和站控层。这三个部分各有分工又协同作业。过程层（设备层）包含高压设计本体和智能组件两个部分，主要承担变电站电能的分配、交换和传输的工作，同时还包括测量、控制、保护、计量和检测等工作。间隔层一般指继电保护装置、测控装置和故障录播装置等二次装备，间隔层能够使用一个间隔的数据并且有效作用于该间隔一次设备。站控层包含自动化系统、站域控制系统、通信系统和对时系统等，它主要对电网或设备进行测量和控制，对变电站进行数据采集和监控、电量采集、保护信息管理等。一个完整的、先进的智能变电站是由以上三个部分紧密结合构成的，三个组成部分中的任何一部分没能有效运转，都将导致变电站无法正常工作，更谈不上智能化运作了。
四、智能变电站的关键技术
（一）一次设备的智能化
智能变压器与控制系统依靠通信光纤相连，可及时掌握变压器状态参数和运行数据。当运行方式发生改变时，设备根据系统的电压、功率情况，决定是否调节分接头；当设备出现问题时，会发出预警并提供状态参数等，在一定程度上降低运行管理成本，减少隐患，提高变压器运行可靠性。智能高压开关设备是具有较高性能的开关设备和控制设备，配有电子设备、传感器和执行器，具有监测和诊断功能。电子式光电互感器是指纯光纤互感器、磁光玻璃互感器等，可有效克服传统电磁式互感器的缺点。
（二）二次设备的网络通信技术
电力系统二次系统作为一次系统的辅助回路，主要是由测量仪表、控制及信号装置、继电保护装置、自动控制及监测或反馈装置、远动装置及相关控制回路等组成。网络技术的发展是变电站自动化技术从集中式向分布式发展的基础，二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源共享，常规的功能装置变成了逻辑的功能模块。以太网技术被广泛引入变电站自动化系统过程层的采集、测量单元和间隔层保护、控制单元中，构成基于网络控制的分布式变电站自动化系统，系统的通信具有实时性、优先级、通信效率高等特点。
（三）标准信息交互技术
IEC 61850标准是全世界唯一的变电站网络通信标准，也将成为电力系统中从调度中心到变电站、变电站内、配电自动化无缝自动化标准。IEC 61850标准的发展方向是实现“即插即用”，在工业控制通信上最终实现“一个世界、一种技术、一个标准”。IEC 61850标准为电力系统自动化产品的“统一标准、统一模型、互联开放”的格局奠定了基础，使变电站信息建模标准化成为可能，信息共享具备了可实施的基础前提。 （四）高级的运行维护技术
智能变电站高级应用功能是变电站智能化水平的集中体现，主要包括智能巡检、顺序控制、状态检修、经济运行优化控制、保护状态控制和管理、智能告警及事故信息综合分析决策、信息分层分类优化处理、电能质量分析、站域控制、协调互动等。
五、智能变电站技术优势的应用探究
新一代智能变电站之所以引起人们的巨大关注，一方面当然是因为智能变电站本身具备安全、高效、智能化的特点，为电力的可持续稳定供应提供了坚实的基础，另一方面则是因为智能变电站技术的巨大优势使得其应用的范畴、影响都在扩大。
（一）提高了设备运行的安全性和效率
所谓智能变电站技术，其实就是一种基于现代智能发电和变电技术的独特技术集合体，能够为变电站的各项工作提供帮助。在关于智能变电站站内应用的设计中，设计人员会考虑安全性等因素，以确保变电站内部运转的稳定与高效。新一代智能变电站，其站内高级应用已经进一步现代化和实用化，基本可以实现“一键式顺控”，即一个按钮或键盘就可以完成大部分的工作。另外，过去的传统变电站建成投运后，送电需要调度与现场操作并进，至少要经过12h才能送电成功，而如今效率已经大幅度提升。以武汉为例，新一代的110kv未来城智能变电站采用了全站监控、在线监测及智能辅助控制系统，工作人员甚至不需要在现场，只需进行“一键式顺控”操作即可完成送电工作，全过程仅需30min，与过去相比简直有“翻天覆地”的变化。另外，新一代智能变电站的设计以“安全第一，性能优化”为主要理念，不但大大减短了投运后的操作时间，节省了人工与物资成本，还降低了因人工干预造成的倒闸误操作等风险。在不久的将来，我国会有更多的城市将新一代智能变电站的设计与应用纳入城市发展的核心议题，这既是社会经济快速发展的诉求，也是人民群众的热切期盼。正是具备了高安全性与高效率，新一代智能变电站才逐步成为变电站发展的主流，它更具实用性和市场价值，当然也就更受青睐。
（二）实现了电力设备的智能化与现代化
电力设备是变电站的工作核心，也是最基础的硬件设施。智能变电站技术的创新和应用主要体现在电力设备的创新应用上，即电力设备逐步走向现代化、科技化与智能化。比如，基于技术创新产生的智能高压设备，就是智能变电站技术应用的典范。智能高压设备其实就是在传统设备上加了一些智能化的应用，从而提升了设备的效能，其目的是给电网提供更多有关设备的信息。此外，智能化的同时会用到在线监测技术，但目的是有区别的。现在研发及未来应用的智能化电力设备，将具备测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化等技术特征，即把非必需的设备都集成在一起，使变电设备跟电网有更多的互动。因此，智能化电力设备的技术特征可以总结为如下几点：
（1）测量的数字化；（2）控制的网络化；（3）状态的可视化；（4）信息的互动化，把这些信息跟调度系统联系起来，使变电设备更加透明，有更多的选择余地；（5）功能的一体化。
（三）基于智能技术打造数字化变电站平台
在前期数字化电网、数字化变电站试点的基础上，形成有关技术标准，推广结构简单、可靠性高的数字化变电站建设模式。对目前运行的数字化变电站进行总结，解决已经出现的问题，而不要一味地追求创新，仍应以小批量的试点为主，在总结运行经验的基础上，制定不同电压等级智能变电站的功能、技术、试验、设计、运维等标准，同时重视建立关键设备的数字化、智能化平台。
在智能变电站技术创新的基础上应用集成的数字化平台，其基本特征和功能包括：全景数据及信息平台、分布式建模、一次设备状态检修、一体化五防、一体化故障信息综合分析决策、保护状态检修/智能报警等。
六、结语
智能變电站技术是一种新型的专业化的电网智能技术，智能变电站技术的应用是电网智能化建设的必然要求，是我国电网实现节能减排的重要手段。
参考文献：
1]谢杨.浅析数字化变电站技术及应用[J].黑龙江科技信息，2011，27：12.
[2]韩琪.数字化变电站应用及智能变电站发展趋势研究[D].山东大学，2011.
[3]李澄，黄伟，吴钢.数字化变电站新技术特点及应用[J].江苏电机工程，2007，S1：8-10.
【关键词】 智能化；变电站；关键技术；未来愿望
一、智能变电站的概念
《智能变电站技术导则》对智能变电站进行了定义，智能变电站是采用先进的智能设备，通过数字通讯技术的辅助，根据需要对电网进行自动控制、智能调节以及在线分析决策等工作的具有高级功能的变电站。智能变电站的智能实际上是指变电站像人一样可以进行自我调节，这一点是智能变电站和数字化变电站最大的区别。数字化变电站主要强调实现变电手段的数字化，但是，目前我国电网经历了一段时期的发展，已经达到了一定的水平，简单的数字化要求已经不能满足电网的进一步提升，在建设坚强智能电网的规划和目标下，智能变电站更加符合我国电网的发展前景，因此应运而生。智能变电站是一种可以实时进行信息采集、测量、控制、保护和检测等，实现自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互助等功能的新型变电站管理模式。智能变电站比数字化变电站更加先进和智能，更加能够满足智能电网的建设要求。
二、智能变电站技术的特点
智能变电站主要指的是由先进可靠、节能环保、数字化集成设备组合而成的一種自动实现信息采集、测量、保护、计量以及监测等基本功能，同时还能承担电网自动控制、在线分析决策、智能调节以及协调互动等高级功能的变电站。智能变电站是传统变电站的新发展，与传统发电站相比更具优势。
智能变电站有其自身特点，详细分析智能变电站技术的特点是了解其应用的重要前提。智能变电站技术是信息处理技术和计算监控技术的有机融合。设备集成化和智能化控制是智能变电站技术的主要特点。具体而言智能变电站技术具有以下三个特点：
（一）控制端的引入
智能变电站技术引入了计算机终端，控制端相当于智能变电站的大脑。通过计算机终端系统能够实现对电能运行状况的实时监测，能够有效降低突发事件带来的变电站故障，这对于提升供电可靠性具有重要意义。
（二）设备集成化及光纤技术的应用
在智能变电站中通过充分利用光纤技术来实现各个层次之间的内部局域网管理功能。光纤技术使一次设备层、二次设备层与控制中心之间的数据和信息的传输更加顺畅和稳定，使变电站各个层次之间的数据和信息传递也更加安全和可靠。同时，计算机技术的快速发展让设备集成得以实现，智能变电站中各类监测、管理和控制设备的高度集成化不仅节约了设备占用空间，还缩短了工程时间，更降低了设备安装成本。智能变电站集成了大量先进、可靠、环保的设备，在保证变电站安全平稳运行的同时提高了工作效率，带来了更为可观的经济效益。
（三）局部或全局智能控制的实现
智能控制是智能变电站的明显优势。在智能变电站中对一、二级设备的控制主要是通过采用先进的光电技术来实现专业化的控制。光电技术的应用实现了电流闭锁装置、电流互感器以及控制柜的智能化。
三、智能变电站的结构
要想弄清智能变电站的技术特点，首先需要了解智能变电站的构成和结构。当前我国的智能变电站主要由三个大的部分构成，即过程层（设备层）、间隔层和站控层。这三个部分各有分工又协同作业。过程层（设备层）包含高压设计本体和智能组件两个部分，主要承担变电站电能的分配、交换和传输的工作，同时还包括测量、控制、保护、计量和检测等工作。间隔层一般指继电保护装置、测控装置和故障录播装置等二次装备，间隔层能够使用一个间隔的数据并且有效作用于该间隔一次设备。站控层包含自动化系统、站域控制系统、通信系统和对时系统等，它主要对电网或设备进行测量和控制，对变电站进行数据采集和监控、电量采集、保护信息管理等。一个完整的、先进的智能变电站是由以上三个部分紧密结合构成的，三个组成部分中的任何一部分没能有效运转，都将导致变电站无法正常工作，更谈不上智能化运作了。
四、智能变电站的关键技术
（一）一次设备的智能化
智能变压器与控制系统依靠通信光纤相连，可及时掌握变压器状态参数和运行数据。当运行方式发生改变时，设备根据系统的电压、功率情况，决定是否调节分接头；当设备出现问题时，会发出预警并提供状态参数等，在一定程度上降低运行管理成本，减少隐患，提高变压器运行可靠性。智能高压开关设备是具有较高性能的开关设备和控制设备，配有电子设备、传感器和执行器，具有监测和诊断功能。电子式光电互感器是指纯光纤互感器、磁光玻璃互感器等，可有效克服传统电磁式互感器的缺点。
（二）二次设备的网络通信技术
电力系统二次系统作为一次系统的辅助回路，主要是由测量仪表、控制及信号装置、继电保护装置、自动控制及监测或反馈装置、远动装置及相关控制回路等组成。网络技术的发展是变电站自动化技术从集中式向分布式发展的基础，二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源共享，常规的功能装置变成了逻辑的功能模块。以太网技术被广泛引入变电站自动化系统过程层的采集、测量单元和间隔层保护、控制单元中，构成基于网络控制的分布式变电站自动化系统，系统的通信具有实时性、优先级、通信效率高等特点。
（三）标准信息交互技术
IEC 61850标准是全世界唯一的变电站网络通信标准，也将成为电力系统中从调度中心到变电站、变电站内、配电自动化无缝自动化标准。IEC 61850标准的发展方向是实现“即插即用”，在工业控制通信上最终实现“一个世界、一种技术、一个标准”。IEC 61850标准为电力系统自动化产品的“统一标准、统一模型、互联开放”的格局奠定了基础，使变电站信息建模标准化成为可能，信息共享具备了可实施的基础前提。 （四）高级的运行维护技术
智能变电站高级应用功能是变电站智能化水平的集中体现，主要包括智能巡检、顺序控制、状态检修、经济运行优化控制、保护状态控制和管理、智能告警及事故信息综合分析决策、信息分层分类优化处理、电能质量分析、站域控制、协调互动等。
五、智能变电站技术优势的应用探究
新一代智能变电站之所以引起人们的巨大关注，一方面当然是因为智能变电站本身具备安全、高效、智能化的特点，为电力的可持续稳定供应提供了坚实的基础，另一方面则是因为智能变电站技术的巨大优势使得其应用的范畴、影响都在扩大。
（一）提高了设备运行的安全性和效率
所谓智能变电站技术，其实就是一种基于现代智能发电和变电技术的独特技术集合体，能够为变电站的各项工作提供帮助。在关于智能变电站站内应用的设计中，设计人员会考虑安全性等因素，以确保变电站内部运转的稳定与高效。新一代智能变电站，其站内高级应用已经进一步现代化和实用化，基本可以实现“一键式顺控”，即一个按钮或键盘就可以完成大部分的工作。另外，过去的传统变电站建成投运后，送电需要调度与现场操作并进，至少要经过12h才能送电成功，而如今效率已经大幅度提升。以武汉为例，新一代的110kv未来城智能变电站采用了全站监控、在线监测及智能辅助控制系统，工作人员甚至不需要在现场，只需进行“一键式顺控”操作即可完成送电工作，全过程仅需30min，与过去相比简直有“翻天覆地”的变化。另外，新一代智能变电站的设计以“安全第一，性能优化”为主要理念，不但大大减短了投运后的操作时间，节省了人工与物资成本，还降低了因人工干预造成的倒闸误操作等风险。在不久的将来，我国会有更多的城市将新一代智能变电站的设计与应用纳入城市发展的核心议题，这既是社会经济快速发展的诉求，也是人民群众的热切期盼。正是具备了高安全性与高效率，新一代智能变电站才逐步成为变电站发展的主流，它更具实用性和市场价值，当然也就更受青睐。
（二）实现了电力设备的智能化与现代化
电力设备是变电站的工作核心，也是最基础的硬件设施。智能变电站技术的创新和应用主要体现在电力设备的创新应用上，即电力设备逐步走向现代化、科技化与智能化。比如，基于技术创新产生的智能高压设备，就是智能变电站技术应用的典范。智能高压设备其实就是在传统设备上加了一些智能化的应用，从而提升了设备的效能，其目的是给电网提供更多有关设备的信息。此外，智能化的同时会用到在线监测技术，但目的是有区别的。现在研发及未来应用的智能化电力设备，将具备测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化等技术特征，即把非必需的设备都集成在一起，使变电设备跟电网有更多的互动。因此，智能化电力设备的技术特征可以总结为如下几点：
（1）测量的数字化；（2）控制的网络化；（3）状态的可视化；（4）信息的互动化，把这些信息跟调度系统联系起来，使变电设备更加透明，有更多的选择余地；（5）功能的一体化。
（三）基于智能技术打造数字化变电站平台
在前期数字化电网、数字化变电站试点的基础上，形成有关技术标准，推广结构简单、可靠性高的数字化变电站建设模式。对目前运行的数字化变电站进行总结，解决已经出现的问题，而不要一味地追求创新，仍应以小批量的试点为主，在总结运行经验的基础上，制定不同电压等级智能变电站的功能、技术、试验、设计、运维等标准，同时重视建立关键设备的数字化、智能化平台。
在智能变电站技术创新的基础上应用集成的数字化平台，其基本特征和功能包括：全景数据及信息平台、分布式建模、一次设备状态检修、一体化五防、一体化故障信息综合分析决策、保护状态检修/智能报警等。
六、结语
智能變电站技术是一种新型的专业化的电网智能技术，智能变电站技术的应用是电网智能化建设的必然要求，是我国电网实现节能减排的重要手段。
参考文献：
1]谢杨.浅析数字化变电站技术及应用[J].黑龙江科技信息，2011，27：12.
[2]韩琪.数字化变电站应用及智能变电站发展趋势研究[D].山东大学，2011.
[3]李澄，黄伟，吴钢.数字化变电站新技术特点及应用[J].江苏电机工程，2007，S1：8-10.