智能变电站技术体系研究

摘要：智能变电站体系是国家智能电网的关键部分，智能化是变电站发展的主流趋势。本文结合我国目前智能变电站试点工程的建设情况，主要介绍了智能变电站的功能特点，对智能变电站的体系结构进行分析，希望对我国智能变电站体系建设有所裨益。

关键词：智能变电站；IEC61850规约；体系

中图分类号：TM762 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 20-0000-01

Intelligent Substation Technology System Study

Jiang Shan

(Jingdezhen Power Supply Company,Jingdezhen333000,China)

Abstract:Intelligent substation system is a key part of the national smart grid,intelligent substation development trends.In this paper,China's current pilot project of smart substation construction,introduces the features of intelligent substation,substation architecture for intelligent analysis,I hope our country will benefit smart substation system.

Keywords:Intelligent substation;IEC61850 protocol;System

一、前言

所谓智能变电站，是指应用先进、高效、环保以及可靠的智能化设备来实现变电站信息传输数字化、信息质量标准化以及通信平台虚拟化的要求，高效完成变电站信息的收集、控制、探测、保护等基本工作，同时还可以根据实际情况进行变电站的自动控制、自动调节调节并做针对现实情况做出准确的决策。我国电力行业广泛使用智能变电站技术，2009年颁布了《智能变电站技术导则》（IEC61850规约），标志着智能变电站将逐步成为我国变电站发展的方向。

二、我国智能变电站的功能特点

在国使用的传统变电站主要有数字化变电站以及常规变电站两大模式.然而，数字化变电站由于缺乏行业标准规范以及专业的评估系统，导致数字化信息缺乏真实性以及稳定性；常规变电站则有设计以及调试工作复杂，导致操作难，缺乏统一的标准规范等缺点。

随着理论以及实践的发展，国家对于变电站的建设有了更高的要求，智能变电站以其先进、高效、环保以及可靠的优点应运而生。智能变电站将数字化变电站的体系框架进行改良，以此实现变电站信息数字化、操作自动化、分析决策智能化的要求，以此保证变电站站内与站间的信息交流通畅。具体有以下具体功能：

（一）智能控制、在线监测功能。由于智能变电站采用的是智能化的一次设备，因而其可以实现数字化接头、智能化控制以及在线监测等功能。

（二）数字通信快捷准确。智能变电站内的数字通信是通过智能终端、测控装置以及保护装置等二次设备通过以太网来进行的，方便快捷，保证数字信息传递的真实可靠，实现变电站的信息网络化交流，省略了二次电缆的应用，简化设备。

（三）信息传输标准化功能。智能变电站在进行站内、站外数字信息交流及共享时采用的是统一标准（即IEC 61850规约标准），以同一标准进行信息传输能保证信息的真实可靠，最终达到多系统信息的无缝对接的目的。

（四）设备调试灵活准确。目前，我国主要是采用IEC61850规约来设计设备状态检修模式，将监测收集到的设备运行状态信息集中在网络中，全面分析设备的运行状态，及时调试设备，使设备处于高效运行的优良状态。

三、智能变电站技术体系设计

我国的智能变电站体系主要是根据IEC 61850规约来作为信息交流以及信息建模标准进行设计的，智能变电站主要实现站内监以及控继电保护功能，根据该功能需要将变电站的设备分成三个层次二个网络，三个层次分别为过程层、间隔层以及站控层，两个网络即过程层网络以及站控层网络。

（一）过程层即过程层网络。在过程层中，变压器、隔离开关、断路器等执行器与电子式传感器是常用设备，这些设备共同构成过程层网络。过程层是一次设备与二次设备的结合面，主要功能是配合完成一次设备的功能，主要包括运行设备的状态参数在线检测以及模拟量的收集，以进一步实现数字接口、智能控制、在线监测的功能，同时也完成操作控制的执行任务.

（二）间隔层。间隔层一般设置在靠近开关设备的位置，起着承上启下的作用。间隔层主要由系统测控装置以及继电保护装置等二次设备组成，一个间隔层只能对一个间隔层的设备进行控制，主要是对过程层与间隔层之间的数据信息进行汇总，实际上过程层的功能主要是在间隔层里实现的。

（三）站控层及站控层网络。在智能变电站中所有的显示打印以及通用硬件都集中在站控层中，同时电网监视、控制以及维护的通信接口也设置在该层当中，相对其他层来说，站控层的设备比较多，这些设备共同组成了站控层网络。在站控层中，为了操作方便，要为操作人员设置人与机的接口，其中UPS为站内控制的设备良性运行提供了有效的动力保障。

智能变电站主要是通过数字通信来实现三个层次之间的联系的，过程层与间隔层是通过过程总线（Process Bus）方式进行通信，即以交换式以太网方式进行数字通信，这样的通信方式能保证传递的信息真实可靠。过程层到间隔层之间主要用大量的并行电缆连接，保证过程层的多数功能能在间隔层得到实现。而间隔层与站控层之间是通过站级总线（Station Bus）通信方式进行通信的，又称为串行通信方式。

四、结语

智能变电站具有设备先进、运行高效、低碳环保以及数据可靠等优点，因而受到我国变电站工程建设的广泛关注，智能变电站的建设成为我国电网建设的重要节点。智能变电站的智能性体现在变电站维护、运行以及基础设施等方面。其主要是采用智能一次设备来实现站内监控，采用智能化的二次设备进行站内数字通信，实现全站信息的优化控制，进而满足变电站的运行需求。完善的变电站技术体系对于变电站的智能运行至关重要，为此，在建设智能变电站时需要对智能变电站的体系进行精心设计，并配合完善的信息传输基础设施，实现智能变电站的良性运行。

参考文献：

[1]牛占平.VLAN技术在智能化变电站网络中的应用探讨[J].电力系统保护与控制,2009,23

[2]庞红梅,李淮海,张志鑫,周海雁.110kV智能变电站技术研究状况[J].电力系统保护与控制,2010,6

[3]李斌.智能变电站技术及其应用研究[D].华北电力大学(北京),2011