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摘要：文章通过介绍电气智能化变电站的功能，讨论了电气智能化变电站的设计思想展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。设各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能，通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。
关键词：电力系统；智能变电站；二次设备
电力系统为生活和生产活动提供所需电能，作用日益突出，其安全稳定性也受到广大重视，但由于电力系统复杂，涉及面多，覆盖范围广，容易出现一些事故，影响正常工作。在日常运行中，受诸多因素影响，常会出现通讯中断的现象，需认真分析引起原因，并采取相关措施予以解决。本文主要对直流回路一点接地以及交直流的串扰两个方面进行分析。
1 智能变电站
1.1 定义
社会在进步，传统的变电站已不能完全满足人们的需求，在高科技的推动下，智能变电站开始兴起，并广受欢迎。智能变电站是一种新的智能设备，涉及计算机、通讯、自动控制等诸多技术，功能齐全，除了自动采集信息，具备控制保护及自动检测的能力，更重要的是其还实现了在线分析决策，而且能够进行智能调节。
1.2 构成
智能变电站可分为两大部分：一是智能高压设备，主要有变压器、互感器以及开关设备等：（1）智能变压器通过通信光纤和站内控制系统连接，以便对变压器的运行状态有个实时了解，当设备不能正常工作时，能够自动发出警报，同时提供所需的参数，将损失减到最低，保证变压器能够安全运行；（2）互感器多指磁光玻璃或纯光学互感器，可以解决旧的电磁式互感器无法解决的问题；（3）高压开关设备是智能化的控制设备，主要負责检测诊断工作，配备有相应的传感器和其他电子设备。二是统一的信息平台，主要负责横向信息的共享，同时实现纵向信息的标准化。
1.3 技术特点
智能变电站系统有以下三层：（1）过程层，包括一些主要的设备和终端，皆由智能组件和一次设备组成，智能组件指的是一些能满足灵活配置的物理设备，如计量单元、控制、保护单元等。这一层主要负责电能的转换、传输分配以及控制测量、状态检测等工作；（2）间隔层，通常是一些二次装备，如故障录波、继电保护装置等，其功能主要是借助一个间隔数据实现与远方的传感器或控制器之间的通信；（3）站控层，包含自动化、通信系统、站域
控制以及对时等子系统，实现面向全站或一个以上一次设备的测量控制已完成数据监测、监视控制以及操作闭锁等功能。各层设备通过网络进行连接，二次设备间通过网络连接，设备间的连接基于网络传输的数字信号。
2 对网络通信状态的监视
当网络通信中断时，常会影响人们的生活，疏于检查是其中一个原因，因此，必须对网络通信进行实时检测，了解其工作状态，一旦出现问题，能够及时解决，否则延误修理时机，必将带来更大损失。当网络通信出现故障时，需对其原因进行分析，可借助移动记录分析仪对故障发生处进行测试。若端口的交换机具有镜像功能，可分别在后台及远动网的端口将交换机的镜像端口接入。或者直接将出现故障的网络和记录仪的网络监听口相连，在通讯中断后，通过专业的分析软件对记录的信息进行分析。
有些记录仪具有在线分析的功能，此时可直接通过逻辑通信分类对发生故障处进行二次回路检测，查看应用层和传输层的协议是否不一致或中断现象。关于变电系统的智能化，其具体运行程序如下：
（1）电压传感器，其作用十分关键，对测量的精确度有着直接影响。在线监测系统中的电压传感器包括两部分：一是高压分压器，该装置主要负责电压信号的获取工作，其结构简单，具有良好的暂态响应和测量精度，涵盖了电容、电阻等几种形式的分压器。在运行时，分压器需要保持长期并联的状态，因此电网的等级较高时，需注意人员安全；二是光纤传感器，其频带较宽，具有极好的绝缘性和抗干扰能力，在雷电过电压中较为适用。但有源光
纤的运行需配置有高压分压器，无源光纤受温度影响大，有很大的局限性。
（2）信号传输，该环节主要负责监测系统中各种数据的传输，其媒质多为光纤或同轴电缆。同轴电缆成本低，对信号损害性小，而且安装比较简单，尽管如此，在使用时也要做好安全防护。光纤具有良好的绝缘性，且传输量大，另外，不受电磁干扰，具有较高的安全性，但需配备专门的接收机和光发射，成本较同轴电缆高，而且安装不便。
（3）数据采集，主要负责模拟信号的转换处理。包括以下几个单元：多路转换单元，多用于对传感器的选择或监测，选通信号时通常要借助程控模拟开关来完成；预处理单元，主要负责输入信号的调整工作，为模数转换器提供必要条件，此外，还有一定的抑制干扰的功能；数据采集单元，采样保持负责模数转换周期内各输入量的存储工作，并进行筛选，将数值未发生变化的信号送入模数转换器。数据采集的核心是模数转换器ADC，其关键为转换的
速度和精确度。
（4）数据处理，该部分是整个监测系统的核心，通常有两种形式：一是在线监测，由相关软件提供硬件的驱动，完成过电压的采集工作；二是离线分析，主要负责对采集的信息进行分析整理，相关软件的工作有如何显示波形、对电压参数进行测量、对频谱进行分析等。
3 结语
近些年来，电力系统规模扩大，环境日益复杂，很容易出现各种故障。通讯中断对人们的生活会造成重大影响，需及时发现并予以安全处理。变电站在电力系统中占据着很重要的地位，随着技术的发展，变电站开始实现智能化，逐步建立起了智能化在线监测系统，能够实时掌握变电站的运行状态，以保证系统正常供电。
作者简介：
张若煜 男 籍贯：山西大同 本科 电气工程及其自动化专业 毕业院校：华北电力大学
陆骋 国网山西省电力公司临猗县供电公司 助理工程师
关键词：电力系统；智能变电站；二次设备
电力系统为生活和生产活动提供所需电能，作用日益突出，其安全稳定性也受到广大重视，但由于电力系统复杂，涉及面多，覆盖范围广，容易出现一些事故，影响正常工作。在日常运行中，受诸多因素影响，常会出现通讯中断的现象，需认真分析引起原因，并采取相关措施予以解决。本文主要对直流回路一点接地以及交直流的串扰两个方面进行分析。
1 智能变电站
1.1 定义
社会在进步，传统的变电站已不能完全满足人们的需求，在高科技的推动下，智能变电站开始兴起，并广受欢迎。智能变电站是一种新的智能设备，涉及计算机、通讯、自动控制等诸多技术，功能齐全，除了自动采集信息，具备控制保护及自动检测的能力，更重要的是其还实现了在线分析决策，而且能够进行智能调节。
1.2 构成
智能变电站可分为两大部分：一是智能高压设备，主要有变压器、互感器以及开关设备等：（1）智能变压器通过通信光纤和站内控制系统连接，以便对变压器的运行状态有个实时了解，当设备不能正常工作时，能够自动发出警报，同时提供所需的参数，将损失减到最低，保证变压器能够安全运行；（2）互感器多指磁光玻璃或纯光学互感器，可以解决旧的电磁式互感器无法解决的问题；（3）高压开关设备是智能化的控制设备，主要負责检测诊断工作，配备有相应的传感器和其他电子设备。二是统一的信息平台，主要负责横向信息的共享，同时实现纵向信息的标准化。
1.3 技术特点
智能变电站系统有以下三层：（1）过程层，包括一些主要的设备和终端，皆由智能组件和一次设备组成，智能组件指的是一些能满足灵活配置的物理设备，如计量单元、控制、保护单元等。这一层主要负责电能的转换、传输分配以及控制测量、状态检测等工作；（2）间隔层，通常是一些二次装备，如故障录波、继电保护装置等，其功能主要是借助一个间隔数据实现与远方的传感器或控制器之间的通信；（3）站控层，包含自动化、通信系统、站域
控制以及对时等子系统，实现面向全站或一个以上一次设备的测量控制已完成数据监测、监视控制以及操作闭锁等功能。各层设备通过网络进行连接，二次设备间通过网络连接，设备间的连接基于网络传输的数字信号。
2 对网络通信状态的监视
当网络通信中断时，常会影响人们的生活，疏于检查是其中一个原因，因此，必须对网络通信进行实时检测，了解其工作状态，一旦出现问题，能够及时解决，否则延误修理时机，必将带来更大损失。当网络通信出现故障时，需对其原因进行分析，可借助移动记录分析仪对故障发生处进行测试。若端口的交换机具有镜像功能，可分别在后台及远动网的端口将交换机的镜像端口接入。或者直接将出现故障的网络和记录仪的网络监听口相连，在通讯中断后，通过专业的分析软件对记录的信息进行分析。
有些记录仪具有在线分析的功能，此时可直接通过逻辑通信分类对发生故障处进行二次回路检测，查看应用层和传输层的协议是否不一致或中断现象。关于变电系统的智能化，其具体运行程序如下：
（1）电压传感器，其作用十分关键，对测量的精确度有着直接影响。在线监测系统中的电压传感器包括两部分：一是高压分压器，该装置主要负责电压信号的获取工作，其结构简单，具有良好的暂态响应和测量精度，涵盖了电容、电阻等几种形式的分压器。在运行时，分压器需要保持长期并联的状态，因此电网的等级较高时，需注意人员安全；二是光纤传感器，其频带较宽，具有极好的绝缘性和抗干扰能力，在雷电过电压中较为适用。但有源光
纤的运行需配置有高压分压器，无源光纤受温度影响大，有很大的局限性。
（2）信号传输，该环节主要负责监测系统中各种数据的传输，其媒质多为光纤或同轴电缆。同轴电缆成本低，对信号损害性小，而且安装比较简单，尽管如此，在使用时也要做好安全防护。光纤具有良好的绝缘性，且传输量大，另外，不受电磁干扰，具有较高的安全性，但需配备专门的接收机和光发射，成本较同轴电缆高，而且安装不便。
（3）数据采集，主要负责模拟信号的转换处理。包括以下几个单元：多路转换单元，多用于对传感器的选择或监测，选通信号时通常要借助程控模拟开关来完成；预处理单元，主要负责输入信号的调整工作，为模数转换器提供必要条件，此外，还有一定的抑制干扰的功能；数据采集单元，采样保持负责模数转换周期内各输入量的存储工作，并进行筛选，将数值未发生变化的信号送入模数转换器。数据采集的核心是模数转换器ADC，其关键为转换的
速度和精确度。
（4）数据处理，该部分是整个监测系统的核心，通常有两种形式：一是在线监测，由相关软件提供硬件的驱动，完成过电压的采集工作；二是离线分析，主要负责对采集的信息进行分析整理，相关软件的工作有如何显示波形、对电压参数进行测量、对频谱进行分析等。
3 结语
近些年来，电力系统规模扩大，环境日益复杂，很容易出现各种故障。通讯中断对人们的生活会造成重大影响，需及时发现并予以安全处理。变电站在电力系统中占据着很重要的地位，随着技术的发展，变电站开始实现智能化，逐步建立起了智能化在线监测系统，能够实时掌握变电站的运行状态，以保证系统正常供电。
作者简介：
张若煜 男 籍贯：山西大同 本科 电气工程及其自动化专业 毕业院校：华北电力大学
陆骋 国网山西省电力公司临猗县供电公司 助理工程师