变电站电网智能输变电技术应用实践

【摘 要】随着我国电网建设的不断改革与进步，智能输变电技术也将成为我国变电站电网发展的新方向。智能电网系统是集多种技术于一体的系统，其中智能输变电技术对电力系统进行自动化监测控制具有十分重要的作用，能够在到达电力质量的前提下，保证电网工作的安全顺利进行。

【关键词】变电站电网；智能输电技术；智能变电技术

前言

在经济技术的不断进步下，人们的用电需求量越来越大，对供电质量的要求也有了提高，我国电网事业已经全面进入新的发展阶段。随着我国超高压电网与特高压电网的体制系统不断进步，各电力企业相继引进高科技设备，逐渐实现智能化输变电技术，大大提高了企业的运行效率。

1 引进智能输变电技术的优势

电力行业是社会基础产业，也是国家发展的重点产业之一，电网的建设与国家的能源资源结构、经济发展规划都密切相关。随着中国在电力需求日益增长的背景下，中国的电力工业建设已经进入了快速发展的时期，中国国情已然决定了必须要建立出具有中国特色的智能电网，才能适应国家发展的战略部署。输变电设备的智能化已经成为了电网运行管理中必不可少的环节，输变电设备作为电网的重要构成元件，一旦出现故障，不仅会给电网企业带来重大的经济损失，还会造成社会影响，所以引进智能输变电技术对保证电网的正常运行有着非常重要的作用。随着当前社会的科技发展，电网的负荷量也逐渐变大，在大量损耗电能的同时会出现“功率倒流”或者“功率绕送”等各种问题，传统的输变电设备已经不能满足当今社会的发展需要，很多电网线路在负荷加大时产生损耗，降低了电网的稳定性，但是电力系统的稳定性对于远距离的输电有着重要的影响。近年来，世界各地由于输变电设备故障而引发的重大事故屡见不鲜，其产生的原因多是因为自然灾害导致输电线路故障或者变电设备绝缘老化等，因此，电网企业必须要建造更加安全、可靠、优质的电力系统，以适应高度市场化的电力需要。

将电网智能化利用先进的自动化控制技术，安全灵活的实现资源优化配置的目的。智能输变电技术的优势众多，例如能够有效的抵御外来伤害的袭击、保证电力的畅通运行、在出现问题时可以自行断电保证系统安全、提供高质量的电力、优化电网运行方式、降低运行损耗与运行费用等等。在变电站电网中引进智能输变电技术能够高效灵活的应对电网在工作中出现的各种问题，通过智能设备有效的控制和调节电网的运行，把各种新型能源引入电网系统，能够更好的满足电网的运行需求。

2 智能输电技术应用

电力系统的重要环节就是输电与变电，它们之间关系到系统是否能够正常运行，所以只有不断加强完善智能输变电技术，才能提高企业经济效益。输电线路的作用就是将变电站的电力传送给用户，是整个电力过程的传输通道。在当前大机组与高压电的快速发展趋势下，输电线路也必须要提高传输的效率与质量，因此要逐步实现智能化的输电技术。智能输电技术包含三种类型：特高压输电技术、柔性输电技术、轻型高压直流输电技术。

2.1 特高压输电技术的应用

特高压输电技术分为直流输电和交流输电两种，由于国内电网事业正在面临着大容量与长距离的发展趋势，而交流输电的电压等级大多都在1000kV以上，运输容量非常大、损耗少，能够达到长距离的运输目的，并且比较经济，所以国内普遍运用的是交流输电。特高压直流输电也具有输送容量大、送点距离远、线路损耗低、走廊利用率高的特点，它区别于特高压交流的优点是方式灵活、输电可靠性高。

对于特高压输电技术而言，输电能力是非常重要的，但是电压与阻抗对其影响较大，电压高，传输能力就强；线路阻抗大，传输能力就弱。为了防止出现工频过电压的现象，电网企业通常会选择并联电抗器对过电压进行深度控制。

2.2 柔性输电技术的应用

柔性输电技术也包含交流和直流两种输电技术，它的主要特点是采用大量电力电子器件。例如晶闸管控制串联电容器（FSC）、静止无功补偿器（SVC）、可控并联电抗器（CSR）等，采用这些电力电子器件的优势是无功补偿与电能质量控制等。在转换和控制方面，柔性直流输电系统可以以无源环流方式进行工作，不加换相电压也可以精确的进行有功控制，甚至对无功功率也可以进行有效控制。

2.3 轻型高压直流输电技术的应用

轻型高压直流输电技术使用的是由绝缘栅双极晶体管器件构成的电压源流器，可自行关断。与普通的高压直流相比其优点在于，可以向无电源负荷区或者弱交流系统进行供电工作，若降低无功需求，还能动态补偿交流母线的无功功率，可以稳定交流母线的电压，在环保价值与经济效益方面都有比较大的优势。并且，轻型高压直流输电技术灵活性强，比较适合小型输电工程。

3 智能变电技术的实际应用

3.1 智能变电站的作用

智能变电技术也就是智能变电站及相关技术，智能电网建设中智能变电站的建设是至关重要的。智能变电站集中了大量智能电网新技术的应用，利用先进科学技术借助具有低碳环保特点的设备对普通变电站加以改进，依靠网络化、自动化、数字化等技术对变电站的工作状态实行完全自动化的监控。智能变电站的优点是自动采集信息的同时还可以具备计量控制功能，实现电网的高效运行。

3.2 智能变电技术的实际应用

3.2.1 智能感应技术的应用

电力系统的结构非常庞大，要对其进行有效的控制，就要从整体出发对全局进行观测，获取系统的运行状况和准备的设备信息。智能感应器在变电站的多种设备工作中都会发挥巨大的作用，地位相当重要。

3.2.2 信息通讯技术的应用

实行智能高速通讯可以为智能电网提供及时有效的信息传达技术保障，光纤通讯技术与无线通讯技术是通讯技术的代表，在智能电网中最为广泛使用的是光纤通讯技术，优点是可靠性较强。但由于无线通信技术的应用范围受到可靠性的限制而应用较少，还需要进一步扩展。

3.2.3 同步相量测量技术的应用

同步相量测量技术目前已经广泛应用于电网事业，由于GPS技术快速发展，能够为其提供精确的同步时标，使智能电网系统各个站点的电压或者电流信号都可以保持同步、共享。智能变电站成为了布置同步相量测量技术最为理想的场所。

3.3 控制决策技术的应用

为了保障职能电网的安全与经济运行，需要对其进行分析决策，要求强化数字化、可视化与控制决策等方面的技术，要实现这些技术就必须要依靠布置在智能变电站中的传感装置来得到大量的运行参数与运行信息。

3.4 智能设备装置的应用

智能电力系统中安装了大量的智能设备和智能装置，这些设备装置已经覆盖了电力站的发电、输电、变电、配电等各个环节。智能设备强调的就是数字化、可视化、网络化和功能一体化，