摘要： 智能變電站是加強智能電網建設的基本前提和關鍵所在。本文分析了智能變電站技術的現(xiàn)狀，闡述了智能變電站的概念和系統(tǒng)設備特點，并對其運行及維護中的注意問題進行了闡述，以滿足智能變電站全面建設以及正常工作的需要。

　　Abstract： Intelligent substation is the basic premise and key of the intelligent grid construction. This paper analyses the current situation of the intelligent substation technique， expounds the concept of the intelligent substation， the characteristics of the system equipment， and the announcements in the operation and maintenance， to meet the needs of the comprehensive construction and normal work of the intelligent substation.

　　關鍵詞： 工程師論文發(fā)表,智能變電站,運行,維護

　　Key words： intelligent substation;operation;maintenance

　　0 引言

　　采用先進、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設備對智能變電站進行設置，按照全站信息數(shù)字化、信息共享標準化等要求，對信息進行自動采集、測量、計量和監(jiān)測等，并可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節(jié)等。根據IEC61850標準定義，數(shù)字化變電站的綜合自動化系統(tǒng)在邏輯結構上可分為過程層、間隔層、站控層，各層次內部及層次之間的通信則采用高速數(shù)據網(過程層網絡和站控層網絡)進行實現(xiàn)，即整站結構劃分為 “三層兩網”。

　　1 智能變電站與常規(guī)變電站的比較

　　智能變電站與傳統(tǒng)變電站相比，對于繼電保護技術來說，最大區(qū)別表現(xiàn)在取消電纜連接，變電站設備之間采用網絡傳輸進行數(shù)據交換，這就使得各保護設備的配置原則、技術性能要求、功能劃分、維護檢修等都與傳統(tǒng)變電站大不相同，也為多種新技術的應用提供了基礎。智能變電站采用電子式互感器，且電子式互感器的優(yōu)勢隨電壓等級的升高而越發(fā)明顯。

　　常規(guī)站測量精度的整體誤差取決于互感器準確度、傳輸附加誤差、電表精度。智能變電站測量精度的整體誤差取決于電子式互感器。因此智能化變電站整體誤差水平比常規(guī)變電站有所降低。此外，將智能化設備應用到智能化變電站的一次、二次設備中，按照統(tǒng)一的模型規(guī)范對設備間的交互信息進行數(shù)字化管理，與常規(guī)綜自變電站相比，其技術優(yōu)勢非常明顯。主要體現(xiàn)在：

　　1.1 提高了信號傳輸?shù)哪芰�和可靠�? 對于智能化變電站的信號傳輸系統(tǒng)來說，一方面能夠傳輸有效的數(shù)據信息，另一方面對通道自檢信號和校驗信息進行同步傳輸，在一定程度上避免識別錯誤的通道信號，通信系統(tǒng)的可靠性大大提高。通過光纖介質傳輸通信信號，從根本上解決了電磁干擾和信號衰減等問題。

　　1.2 提升了二次設備的測量精度 智能化變電站采用的電子式互感器具備直接輸出數(shù)字信號的功能，通過光纖將數(shù)字化的電流電壓信號傳輸?shù)蕉�次設備端，在對信號進行傳輸、處理的過程中，不會產生附加的誤差，進而在一定程度上提高了繼電保護，以及計量、測量裝置的采樣精度。

　　1.3 減少了二次電纜數(shù)量 采用計算機通信技術最大限度地對智能化變電站一、二次設備間的通信進行處理，通信信息通過光纖傳輸介質進行傳輸，大量信息可以通過一條信道進行同時傳輸。此外，還應用了高速網絡通信技術，通過光纖傳輸站內通信信號，在一定程度上減少了二次電纜的使用量。

　　1.4 簡化了設備間的互操作 按照IEC61850標準規(guī)范建立信息模式，進一步對智能化變電站的一次設備和二次設備間的通信進行管理，統(tǒng)一了通信接口，實現(xiàn)了不同設備間通信的無縫對接，同時對不同設備間的互操作配置進行了簡化，使得設備間的互操作變得更加穩(wěn)定。

　　1.5 統(tǒng)一的信息平臺共享多種功能 通過同一個通信網絡接收電流、電壓信號和設備運行狀態(tài)信息實現(xiàn)繼電保護、在線監(jiān)控、計量測量、“四遙”功能，遠方執(zhí)行控制命令，在一定程度上改變了常規(guī)變電站為不同功能模塊建立各自的信息采集、傳輸、執(zhí)行系統(tǒng)的傳統(tǒng)模式。

　　1.6 提高了自動化運行管理水平 實時通信的及時性和可靠性借助G00SE網絡得以提升，在數(shù)字化變電站中得以實現(xiàn)更加復雜的控制工作和自動化功能。

　　1.7 避免了電纜帶來的電磁兼容、傳輸過電壓和兩點接地等問題 對于常規(guī)變電站一、二次設備來說，智能化變電站使用光纖介質進行傳輸，從根本上徹底改變利用控制電纜進行信息傳輸?shù)哪Ｊ剑�同時解決了電纜介質存在的電磁兼容、傳輸過電壓等問題，進而在一定程度上提高了變電站數(shù)據傳輸?shù)目煽啃浴�準確性。

　　2 關于智能變電站的幾點經驗

　　變電站安全運行將直接影響電網的穩(wěn)定性，而智能變電站的建設與發(fā)展也給廣大電力調試、檢修、運行人員帶來挑戰(zhàn)。為了確保其穩(wěn)定運行，需從以下幾方面多加注意：

　　2.1 設備廠家方面 雖然智能變電站的投運驗收及運行經驗遠不及常規(guī)變電站，但其在全國范圍內逐步展開的趨勢已成必然。然而通過對某某智能變電站的聯(lián)調驗收，我們發(fā)現(xiàn)由于缺少相應完善的規(guī)約和標準，使得不同廠家設備的性能、標準難以統(tǒng)一，不同設備廠家間的功能模塊配合有待完善，缺乏成熟可靠的方案。雖然通過不斷溝通與調試，最終得以解決，但希望設備廠家能吸取經驗，各方電力施工及驗收人員也應注意。 　　2.2 技術人員方面 目前傳統(tǒng)變電站的技術人員較多，而智能變電站的設計、調試、運行、維護人員，都相對欠缺。雖然有部分骨干人員可以支撐智能變電站試點工程的建設、調試、驗收及運維，但面對智能變電站的全面普及以及國網公司有關智能變電站的技術政策和標準的日新月異以及不斷完善，相關技術人員不足的問題顯得尤為突出。這就需要建立起完善的培訓機制，不斷補充相關技術人員，為智能變電站大規(guī)模的建設做好準備。

　　2.3 運行管理方面 缺乏完整有力的技術管理體制，原有管理體系不能很好地適應智能電網、智能變電站的建設需求。各部門似乎都在管，又似乎都不管。標準、文件也是連連制定、發(fā)布，但標準、文件之間的沖突難以理順，管理責任不清晰。

　　3 關于智能變電站的幾點建議

　　3.1 一次部分 ①匯控柜與GIS本體間宜采用多芯控制電纜連接，利用航空插頭連接。多芯航空插頭每個插頭都有定義，減少了接線錯誤率;適應現(xiàn)場復雜惡劣的環(huán)境，抗干擾能力強，屏蔽性能良好，現(xiàn)場好操作，施工方便，節(jié)省空間。②取消GIS就地橫向電氣聯(lián)閉鎖，利用就地GOOSE跨間隔通信實現(xiàn)其功能，可有效簡化GIS橫向電氣二次接線，減少橫向閉鎖電纜及輔助接點數(shù)量。

　　3.2 二次部分 ①同一間隔內CT、PT合并單元硬件整合。將電流互感器與電壓互感器的合并單元的硬件實現(xiàn)整合。利用公共的合并單元采集電流電壓信號，互感器輸出規(guī)約按照統(tǒng)一規(guī)約建模。但此方案取決于國網電子式互感器輸出規(guī)約的統(tǒng)一以及互感器廠家的建模能力。②同一間隔內合并單元、智能終端硬件整合。在建議①的基礎上，當合并單元、智能終端同柜布置時，可考慮將兩者硬件整合，將整合后的一體化裝置作為過程層統(tǒng)一的數(shù)字化接口，合并單元與智能終端之間的GOOSE通信(位置信息、報警信息)可通過裝置內部總線完成，減少對交換機端口的占用。

　　4 結束語

　　本文對智能化變電站區(qū)與傳統(tǒng)變電站的主要區(qū)別做了簡單對比，并對智能化變電站的相關問題進行了思考以及經驗的淺談，希望能對智能化變電站的設計、驗收、運行和維護提供幫助，為智能化變電站的快速發(fā)展打下基礎。

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