智能变电站技术优点与运行维护探讨

【摘 要】智能变电站是电网系统的重要基础和有力支撑，推动了电网智能化的飞跃式发展。而数字化电站作为智能变电站的过渡设施，也起到了非常重要的作用。本文对二者进行了剖析与对比，深入探究了智能变电站的特点和技术要求，并对智能变电站的日常维护和事故检修提出了相关的对策。

【关键词】智能电网；智能变电站；数字化；运行维护

南网于2009年5月正式提出了自主创新的发展战略，以统一标准为原则进行建设规划。将建设一个以特高压电网为骨干、各级电网协调化发展、集自动化、信息化和互动化等优势于一身的智能电网作为首要发展目标，同时还分别提出了三个相应阶段的发展规划。数字化变电站正是在这样的大环境中应运而生。但在2009年12月，南网即又出台了新的《只能变电站技术导则》，对智能变电站的规划和设计进行了详尽的阐述与指导，数字化变电站也就在诞生不到一年的时间内宣告终结。那么，数字化变电站与智能变电站到底有什么区别和异同呢？本文对二者进行了深入对比，详述了后者的功能和特点，并总结了若干注意事项。

1 数字化变电站与智能变电站的区别

1.1 数字化变电站的内涵和特点

数字化变电站是现代化变电站的一种，它严格按照国际标准（IEC61850通信规范）的要求，将智能化的一次设备和网络化的二次设备按照过程层、间隔层和站控层的顺序进行分层搭设，并实现了变电站内部的智能电气设备信息共享和互相操作。数字化变电站与传统变电站相比，所有信息的采集、处理、传输等过程全部由过去的模拟信息转换成了数字信息，并且具有相应的通信系统和通信网络。

数字化变电站作为智能变电站的技术基础，重视数字化的实现手段，但其并不能满足智能电网建设和变电站自动化对于高级应用和智能电网的支撑性能的新要求。

智能变电站作为一种具备相当先进性的环保设备，能够对电网的智能化调节、自动化控制、在线进行决策分析，以及互动协同等一系列高级功能提供技术支撑。变电站严格实行数字化信息系统、网络化通信平台，以及标准化信息共享等基本功能，遵循规划、标准和建设的统一性进行设计。其采集的数据不仅仅包括实时性的稳态、动态以及暂态数据，还需要涵盖信息模型、视频以及设备的在线监测等等。

所以说，相比较而言，智能变电站比数字化变电站更加先进，智能变电站才是变电站技术的跨越体现，也是未来发展的正确方向。

2 智能变电站的技术性特点

2.1 智能变电站的结构特征

智能变电站的系统分为三层，依次为过程层、间隔层和站控层。这三层各司其职，具有独有的功能。其中，过程层由涵盖了智能组件和一次设备的智能设备、智能终端和合并单元，能够完成变电站的电能分配、转换、输送和测量等相关功能；而间隔层则一般由继电保护设备、测控设备、电能计量设备等一系列二次设备所组成，功能在于使用某间隔的数据并作用于本间隔的一次设备，即远距离输入输出、传感器与控制器通信等；站控层包括了站域控制系统、通信系统和自动化系统等分支系统，实现测量与控制，完成数据的监控和采集，以及采集电能量、管理保护信息等功能。

2.2 智能设备的顺序控制与相关监测

选用顺序控制进行智能高压设备的操作具有很多的优势。第一，满足了监控中心管理模式和实践过程中无人值班等特殊情况的要求；其次，可以接收来自于调度监控中心以及当地后台的相关控制指令，在对其进行安全校核之后自动控制设备运行；第三，直观的图像图形系统界面能够实现可视化操作。

监测与诊断系统的数据来源是被监测设备的特征、参数、运行状态记录和环境信息，能对设备的性能状态和剩余年限进行有效地评估，是变电站设备的综合诊断系统。智能变电站能够实现极大范围的在线监测，同时有效和及时地对电网状态数据和动作信息、信号回路状态数据进行收集。由于目前的在线监测水平尚不足以实现所有设备的全面监测，目前能最大程度改善经济效益的方法还是针对主要的一次设备进行在线监测。

2.3 智能告警与事故信息综合分析

智能告警与事故信息综合分析决策系统也是智能变电站监控系统的一个组成部分，能够实现信号的分类显示及处理、故障报警信息的提取、辅助故障的判断与处理等功能。根据变电站的逻辑推理模式，智能变电站能够实现信号过滤与告警信息分类，并能对变电站的实时状态进行在线分析推理，在报告变电站异常的同时还能自动生成故障处理的相关意见，为主站提供告警和分析决策信息来源。

系统应该能够根据告警信号的轻重缓急，对每个告警信号进行分别定义和重要程度的标示，通过这个手段来实现告警信息的分类、分页显示。另外，告警信息还可以依据间隔或者厂站进行过滤分析。

2.4 电压的无功自动分析与控制

区域子系统的电压控制是电压的无功控制系统的第二级控制，它的目标是实现子系统电压合格、经济最优和操作次数最少，同时实现子系统内部各变电站及上下级变电站之间的协调和控制的智能化。电压的无功自动控制系统先是通过自动化调度系统进行数据采集，之后在无功分析模块和电压分析模块将数据和信息进行分析，从而形成变电所的电容器投切指令、主变分接头调节指令、多主变经济运行指令等，递送集控或调度中心的控制系统并执行。

3 智能变电站运行维护的注意事项

就目前而言，电力系统中的大多数变电站还是采用工作人员值班、定期检修设备的形式进行管理，而智能变电站的推广和建设发展必然给广大电力系统的工作人员带来了极大的挑战。但变电站的安全运行与电网稳定性又密切相关，所以绝对不可掉以轻心。为了确保智能变电站的安全运行，应注意以下几点：

（1）在对智能变电站的设备进行检修的过程中，工作人员需要依托顺序控制流程，实现设备与网络安全措施卡的自动化生成，对被检修设备的安全有效隔离进行深入指导；

（2）工作票管理系统需要根据调度员的指令和系统的相关安排，实现相关步骤和内容的自动化规划实施，并自行对顺序控制的步骤进行校核和监控。

（3）工作人员应能够做到，通过监测和分析诊断，能够对站内各设备进行健康状况监测，建立站内数据的信息平台，以供系统层的各个高级子系统进行统一规范处理，并及时向上级调度系统发送。其中，信息平台可作为变电站未来的信息出口，作用在变电站的监测和控制方面；同时，为了保证变电站的安全性，信息平台应该与监控系统相独立，它的相关实施不应该对站内设备的运行与控制造成影响。

4 结语

目前，智能变电站的现状和南网对于变电站的发展规划目标仍有相当大的差距，伴随着数字化变电站的互相联通以及互相操作程度的加深，工作效率和经济、社会效益必然得到极大提高。《智能变电技术导则》以及与之相关的若干规范为智能变电站的建设和变电站的智能化改造提供了理论依据和指导。智能变电站作为未来智能电网的重要基石，是目前以及将来变电站建设的主要方向。本文对数字化变电站和智能变电站区别进行了深入阐述和剖析，着重介绍了智能变电站的技术特征，并对智能变电站的日常运行和维护提供了相关措施和建议。

参考文献：