智能化变电站范文

智能化变电站范文第1篇

【关键词】：变电站；智能化综合系统

中图分类号：TN915.5 文献标识码：A

一、智能变电站

随着社会的进步，城市的发展，智能电网作为城市智能化发展的客观需求，是城市发展的重要能源保障和先行者，也是城市智能化建设的一项重要内容，是城市智能化进程的必然选择。

智能变电站是指采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化，通信平台网络化，信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。其主要内容包括新建智能变电站，变电站智能化改造，变电站在线监控、变电站运行维护集约化等。

二、智能变电站的自动化系统

智能变电站自动化系统可以划分为站控层、间隔层和过程层三层。

（1）站控层包含自动化站级监视控制系统，站域控制、通信系统、对时系统等子系统，实现面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能，完成数据采集和监视控制（SCADA）操作闭锁以及同步相量采集，电能量采集，保护信息管理等相关功能。

（2）间隔层设备一般指继电保护装置，系统测控装置、检测功能组的主智能电子设备（IED）第二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能。

（3）过程层包括变压器，断路器、隔离开关、电流/电压互感器等一次设备及其所属的智能组件一级独立的智能电子设备。

三、智能化变电站综合集成化智能装置及其功能结构

数字化变电站在运用集成技术之后，全站范围内的数据交互通过光纤以太网实现。变电站层与间隔层之间现场距离长，数据交换量大，实时性要求高，需要与外部电网互联互通。而间隔层与过程层之间数据交换，不同间隔之间的数据交换，都是局限于变电站内，数据交换多是点对点，瞬时性的。若所有的间隔层设备与过程层设备之间的联系完全依赖于光纤网络，一旦光纤网络出现故障或受到干扰，间隔层与过程层之间的联系将非常不可靠，全站的所有自动化功能都可能因此受到影响而不能正常工作。

为了进一步减少变电站内元件(节点)数量，降低间隔层自动化功能对光纤网络的依赖性，将间隔层与过程层之间的联系从对光纤网络的依赖中解放，同时也为了进一步简化变电站的结构，本文提出了一种将变电站内过程层与间隔层一二次设备进行一体化、智能化综合集成的构想，并以此提出智能化变电站的架构体系。通过分析，认为该综合集成构想以及智能化变电站架构体系的实现，具有先进性，能够满足未来智能电网发展的要求。

变电站一、二次设备的一体化、智能化集成，指除了过程层的测量与控制执行等功能外，将目前变电站结构中间隔层的保护、控制、监视等功能也综合集成到过程高压设备现场，由就地安装的综合集成化智能装置(Compositive Integrated Intelligent Device，CIID)一方面直接作用于一次设备，另一方面通过标准化的接日并入全站唯一的光纤总线，进行各CIID之间，及CIID与变电站层的功能之间的信息共享与优化协作。

智能化现场测控装置(模块)接受全网统一的同步时钟信号，实现对一次设备的模拟量、开关量与状态量的同步采集，按照全网统一的标准(如IEC61850)处理，为测得数据统一打上同步时间标签；也接受运行控制模块、继电保护模块等的控制命令，实现对一次设备操作的控制与执行。继电保护模块在所有的模块中享有最高优先级，可以直接从智能化现场测控装置获取所需信息，以最短的时间做出反应，并且在任何情况下其保护功能都不被闭锁，同时还可通过标准化接口与其它一次设备的CIID的保护功能交互、配合。统一数据存储模块是CIID的木地信息数据库，测量得到的所有的标准化模拟量、开关量与状态量信息都在此存储，提供给其它功能模块，并可按照时间轴、属性轴等对信息数据进行初步的归类与管理。同时，也可以记录并存储各个层次、各个模块所有的面向对应一次设备进行操控的命令，以备查询。运行控制模块从统一数据存储模块获取木地设备的状态信息，也可接受来自变电站层的指令或利用其它CIID的信息综合判断，实现对一次设备的自动控制、紧急控制，故障录波与事件记录，非正常状态与故障状态的恢复等功能。诊断监视模块实现对设备的状态监视和诊断。软件管理模块可以对所有的功能模块软件进行管理、更改和升级。CIID的硬件配置要求满足所有自动化功能所需，并考虑冗余度。今后对CIID功能的增加或提升，只需通过软件升级实现。

CIID内各个模块之间通过总线结构实现交互。对外经由通信模块，通过标准化的接口与变电站层和其它的CIID通讯交互。通信管理模块在综合集成化智能装置中处于“咽喉”的地位。装置内的各个功能模块，需要与其它CIID的功能模块进行交互和协作，也需要向变电站层报告信息，并接受变电站层的指令。通信管理模块需要对所有的功能模块的所有信息进行有效的组织和管理，以保证信息交互的可靠与高效。流经标准化接口的信息包括由变电站层向综合集成化智能装置的查询命令、控制指令、调用指令等，包括由CIID向变电站层的实时运行信息(包括模拟量、状态量、开关量等)、故障录波、事件报告等，以及各CIID间的互锁和调用信息。智能化测控装置是变电站基础信息的根本来源，通过综合集成化智能装置的标准化接口接入站内光纤以太网，可以构成全站乃至全网范围的标准化基础信息平台。

需要说明的是，上述功能模块不是将各自动化系统装置在安装位置上进行简单的捆绑和叠加，而是在将所有自动化功能进行全面综合考虑后的升级优化。优化的目标是:功能齐全、硬件冗余、实现功能的流程最简化和最有效化。

四、综合集成的智能化变电站的架构

综合集成的智能化变电站的架构，其结构和功能总体上分为两层，即智能设备层和变电站层。智能设备层主要由综合集成化智能装置(CIID)和高压一次设备构成，二者之间通过非常规电流互感器、非常规电压互感器以及各类传感器建立直接联系。除了高压开关设备之外，智能化变电站中的一次设备多了分布式电源接口和柔流输电装置(FACTS装置)。由于CIID内综合集成了各个变电站自动化系统的功能模块，因此可以实现并完成IEC61850标准提出的变电站分层结构中的过程层和间隔层的功能。可以认为智能设备层是对过程层和间隔层的集成。智能化变电站的变电站层的功能主要包括各个CIID在站级的管理和协调应用，站级的一体化数据管理以及与远方调度控制中心和其它智能化变电站的信息交互、协调控制的管理等。当多个智能化变电站实现标准化的互联时，即可构成支撑智能电网的重要节点。

在该架构中, 变电站中每个控制和监视设备都需要从过程输入数据, 然后输出控制命令到过程。而CIID是核心, 它将控制、保护、测量等功能集成在这个通用的平台上, 通过通用的硬件和软件采集各功能需要的数据和状态量, 实现数据共享。CIID 主要有以下几个模块:

（1） 智能化现场测控模块, 它接受全网统一的同步时钟信号, 实现对一次设备的模拟量、开关量与状态量的同步采集, 也接受运行控制模块、继电保护模块等的控制命令, 实现对一次设备操作的控制与执行。

（2） 继电保护模块, 它可以直接从智能化现场测控装置获取所需信息, 以最短的时间做出反应, 并且在任何情况下其保护功能都不被闭锁,因此它是优先级别最高的模块。

（3）通信模块, 通过标准化的接口与变电站层和其它的CIID通讯交互。

五、智能变电站的优势

智能变电站能够完成比常规变电站范围更宽、层次更深、结构更复杂的信息采集和信息处理，变电站内、站与调度、站与站之间、站与大用户和分布式能源的互动能力更强，信息的交换和融合更方便快捷，控制手段更灵活可靠。智能变电站设备具有信息数字化、功能集成化、节奏紧凑化、状态可视化等主要技术特征，符合易扩展、易升级、易改造、易维护的工业化应用要求。智能变电站与常规变电站相比，其优势见下图：

六、智能变电的发展趋势

第一次技术革命：18世纪60年代首先发生在英国，它开创了以机器代替收工工具的时代。这场革命是以蒸汽机的发明为标志的。第一次技术革命使工厂代替了手工场，机器代替了手工劳动。

第二次技术革命：发生于19世纪中叶，它以电机的发明为起点，以电力的广泛应用为标志，不仅推动了生产技术有一半的机械化到电气化，自动化转变，更改变了人们的生活方式。

第三次技术革命，发生于20世纪40-50年代，它以原子能，电子计算机，空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志，这次技术革命不仅极大的推动了人社会经济、政治、文化领域的变革。

智能化变电站范文第2篇

【关键词】电子式互感器；合并单元；GOOSE；IEC61850

0 引言

数字化变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，建立在IEC61850通信规范基础上，能够实现变电站内IED设备信息共享和互操作的现代化变电站。采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。

1 智能化一次设备

智能化一次设备包括电子式互感器、MU、智能终端等。未来智能变电站将增设以变压器、断路器等为重点监测对象的在线状态监测单元，通过电学、光学、化学等技术手段对一次设备状态量进行在线监测，实现设备状态信息数字化采集、网络化传输、状态综合分析及可视化展示。

监测范围与参量：

1） 220kV变电站

（1） 监测范围：主变、GIS、避雷器；

（2） 监测参量：主变――油中溶解气体；220kV GIS――SF6气体密度、微水、局部放电；110kV GIS――SF6气体密度、微水；避雷器――泄漏电流、动作次数。

2）110kV及以下变电站

（1） 监测范围：主变、避雷器；

（2） 监测参量：主变――油中溶解气体；避雷器――泄漏电流、动作次数。

电子式互感器

电子式互感器将一次系统的电压、电流量转化为远端模块可以直接采样的弱电量，远端模块采样后经光纤发送给合并单元，合并单元重新组帧后遵循IEC60044-8定义的串行数据接口标准，使用光纤发送给线路保护、变压器保护、母差保护、测控装置、计量设备和故障录波等装置，根据保护、测量等装置的个数可对发送通道的数量进行扩展。

电子式互感器通常由传感模块和合并单元两部分构成，传感模块又称远端模块，安装在高压一次侧，负责采集、调理一次侧电压电流并转换成数字信号。

合并单元（简称MU）是与电子式互感器配合使用的数据采集发送单元，并具备监控等功能。通常安装在二次侧，负责对各相远端模块传来的信号做同步合并处理。

2 网络化二次设备

同时IEC61850标准定义了其中两种抽象模型：采样值传输（SAV）模型和通用变电站事件（GOOSE）模型。其中SAV模型应用于采样值传输及相关服务，而GOOSE模型则提供了变电站事件（如命令、告警等）快速传输的机制，可用于跳闸和故障录波启动等报文的传输。GOOSE，即Generic Object Oriented Substation Event（通用面向对象的变电站事件），是IEC61850的特色之一，提供了网络通讯条件下快速信息传输和交换的手段。当发生任何状态变化时，智能电子装置将借助变化报告，高速传送二进制对象、通用面向对象变电站事件报告，该报告一般包含有：状态输入、起动和输出元件、继电器等实际和虚拟的每一个双点命令状态。GOOSE服务直接映射到网络数据链路层上，确保重要信息的优先级传递，使用广播地址进行信息的多路发送。

图 1 有源电子式互感器构成

3 需要注意的问题

3.1 智能变电站下二次安措的执行

传统变电站下，执行二次安措需断开外界电压电流以及解开启动失灵等回路，涉及面广，需要查清图纸，严防漏执行或误执行。而将按照智能电网的要求，智能一次设备、各线路保护、公有保护把自身的跳闸命令、运行状态、告警信号等信息都通过GOOSE光纤传到以太网上，同时，又从以太网上获取所需的诸如电流电压等信息。所以，在进行保护校验的时候只需将数字式保护测试仪的测试位置为试验状态，安措执行起来方便快捷。

3.2 测试仪的采样率设置

测试仪提供的采样点数应与被测保护一致，否则将会引起采样值的偏差。

【参考文献】

[1]窦晓波，吴在军，胡敏强，等.IEC 61850标准下合并单元的信息模型与映射实现[J].电网技术，2006，30（2）.

[2]殷志良，刘万顺，杨奇逊，等.一种遵循IEC61850标准的合并单元同步的实现新方法[J].电力系统自动化，2004，28（11）.

智能化变电站范文第3篇

关键词：智能变电站智能开关终端开关控制

中图分类号：TM63 文献标识码：A

1引言

当前，建设数字化变电站已经成为全世界对变电站发展趋势的一个不容置疑的公式。据不完全统计，至2009年6月，我国已投运的数字化变电站达到28座，目前在建的数字化变电站已接近40座，且在规划的数字化变电站还在不断增加。

数字化变电站从本质定义的角度来说，正如有关文献所指，其主要特征是“一次设备智能化，二次设备网络化，符合IEC 61850标准”，即数字化变电站内的信息全部做到数字化，信息传递实现网络化，通信模型达到标准化，使各种设备和功能共享统一的信息平台。如今，数字化变电站在业内已深入人心，并为逐渐发展其完全应用而努力。

2智能变电站的组成特点

智能变电站由电子式互感器，智能化开关设备，网络化的二次设备，IEC61850的应用四部分组成，根据IEC61850标准的描述，变电站的一、二次设备可以分为站控层（变电站层）、间隔层、过程层三层。过程层主要是指变电站内的变压器和断路器、隔离开关及其辅助触点，电流、电压互感器等一次设备。变电站综合自动化系统主要指间隔层和站控层。间隔层一般按断路器间隔划分，具有测量、控制元件或继电保护元件。测量、控制元件负责该间间隔的测量、件事、断路器的操作控制和联闭锁以及时间顺序记录等，保护元件负责该间隔线路、变压器等设备的保护、故障记录等。

3智能化开关终端

3.1智能化开关设备组成及特点

智能化开关，配有电子设备、数字通讯接口、传感器和执行器，不但具有分合闸基本功能，而且在监测和诊断方面，具有附加功能的开关设备。

开关设备(包括断路器和刀闸)的智能化是过程层数字化的重要组成部分.

开关控制数字化，即在断路器和刀闸机构中安置智能终端与间隔级设备间通过数字信号传递信息。二次设备通过数字信号发送分合闸命令给断路器和刀闸。

智能化控制柜即为智能化开关的信息心脏，具有以下特点：

测量数字化

控制网络化

状态可视化

功能一体化

信息互动化

3.2开关智能终端

装置功能见图1

图1智能终端功能

图2 智能终端实物图

开关控制器，从属于智能终端设备（Intelligent Electronic Device 简称(IED)一种带有处理器、具有以下全部或部分功能的一种电子装置：（1）采集或处理数据；（2）接收或发送数据；（3）接收或发送控制指令；（4）执行控制指令。如具有智能特征的变压器有载分接开关的控制器、具有自诊断功能的现场局部放电监测仪等）。智能终端是存在于过程层设备中，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、传感器和控制区通信。

图3 智能终端分布层

间隔级智能终端的主要思想是把间隔级设备下放至过程层，由智能化的间隔级设备同时担负过程层设备的数字化功能。ABB的基于REF542、SIEMENS的基于SIPROTEC4的智能开关柜均基于此思想。

这种方案的最大优点在于基于成熟的间隔层数字化技术，能在大量减少电缆、节约占地、提升数字化水平的同时，满足可靠性和稳定性的要求。

3.3国内外智能终端发展现状

国外智能化开关设备发展方向为小型化、智能化，以下为国外各厂家开发的智能开关：

*ABB：PASS(Plug&Switch System)

*Mitsubishi:MITS(Mitsubishi Information Technology Switchgear)

*SIEMENS：HIS (Highly Integrated Switchgear)

近年来国外各大开关厂家均推出了小型化和智能化的新型GIS，均采用了类似REF542这样的保护、测量和GIS智能控制一体化装置。

国内的高压开关设备厂家也急于提升开关设备的智能化水平。一、二次厂家的整合和合作是国内开关智能化的必然趋势。间隔级智能终端，把保护、测控和GIS控制功能整合在一起，研制了针对GIS智能控制：测（ECT、PT）、控（位置）、监测相对独立、后台统一的装置。（见图3）

图4国内智能开关柜方案

此方案将保护、测控和GIS智能控制集成于智能控制柜中，安放在GIS室，对下与GIS机构通过标准化的接插件连接，优化了二次回路的设计，对上直接通过光纤与主控室连接。构成了基于一次设备智能化的数字化变电站。

4智能化开关终端的优势

1、节约了电缆等设备投资以及相应的施工投资；

数字化变电站建设的一个主要现实目标是为了减少变电站内控制电缆的数量，一方面由于原材料的涨价，电缆成本越来越高，一方面，光缆电磁兼容性能远好于电缆，能显著提高变电站内信号传输的可靠性。另外，变模拟信号为数字信号能大大增加传输的带宽和信息量。

2、节约了保护小室及主控室等的占地面积和投资；

应用智能化GIS控制柜使得保护控制下放成为可能，从而能够显著减少保护小室和主控室的占地面积，这对一些需要尽量减少变电站土地的城市变电站和地下变电站来说有明显的效益。

3、GIS智能控制柜优化了二次回路和结构；

原来由于一次和二次的专业细分，使得原传统汇控柜内的许多功能与保护控制二次中的功能相重复，例如防跳、压力闭锁、三相不一致等等。基于一二次整合的GIS智能控制柜能够有效地取消和简化冗余回路，提高了整个二次回路的可靠性。

智能控制装置提供了系统的交互性；

引入智能控制装置以后，友好的中文液晶人机界面以及丰富的自检和就地操作报告功能，使得运行维护人员无论在就地还是远方都能及时了解GIS的运行情况。

5、联调在出厂前完成，现场调试工作量减少；

传统方案中，一次设备和二次设备的电缆连接和调试只能到现场后完成，调试周期比较长，新方案中一二次设备联调在厂内完成，到现场后调试工作量极小。能够显著地缩短投运周期。

6、一次二次联合设计，减轻了设计院的负担；

原来一次和二次设备分别有双方厂家分别出图，中间的电缆信号连接由设计院完成，应用一二次结合的新方案后，由两个厂家联合出图并对图纸的正确性负责。

7、基于通讯和组态软件的联锁功能比传统硬接点联锁方便；

智能控制装置能够采集到间隔内所有刀闸位置，且间隔间也有光缆连接，所以可以方便地实现基于软件和通讯的联锁，能显著减少机构辅助接点数量，提高系统的可靠性。

8、缩小了与互感器的电气距离，减轻了互感器的负载；

新方案下互感器与保护控制设备的电气距离大大缩短，使得互感器的容量选择更为容易，也为小功率互感器（LPCT）的应用创造了条件。

5结语

智能化开关设备基于成熟技术的GIS智能控制柜可以大规模的推广。

基于IEC61850的具备PISA接口的智能化断路器的正在开发。是变电站自动化技术的发展方向和必然趋势，智能开关设备的技术研制，只是手段，而不是最终目的，此项工作是一个不断发展的过程。

参考文献：

[1]智能电网与数字化变电站

[2]数字化变电站技术丛书成果与展望分册 郑建平

[3]数字化变电站技术丛书测试分册 高新华

[4]数字化变电站技术丛书制造分册 段新辉

[5]数字化变电站技术丛书安装调试分册 钟连宏

[6]智能变电站应用技术培训教材

作者简介：于林（1981-）甘肃 兰州 助理工程师甘肃送变电工程公司电气试验室，研究方向为智能变电站调试研究

智能化变电站范文第4篇

关键词：多站监控 智能变电站 智能电网

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）02（a）-0023-02

进入“十三五”规划年，随着工业4.0（中国制造2025）革命的推进，中国电网已进入智能电网的建设期。按照国家规划要求，2011年以后所有新建变电站均按照智能变电站的技术标准建设，而原来的传统变电站也进入智能化的改造升级中，智能变电站迎来了爆发式的增长。智能变电站[1]是采用的电气设备以先进、可靠、集成、低碳、环保为特点，以全站数字信息化、网络化通信平台、标准化信息共享为基本要求，自动完成变电站二次系统的信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要向上级电网提供实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。

目前，传统的枢纽变电站（以2011年前建的330 kV变电站为主）正在进行智能电站的技术改造和研究阶段，升级后的330 kV枢纽变电站通过省网与整个西北地区区域的新型750 kV智能变电站。此次研究以国家电网陕西运行检修公司下辖的宝鸡电网硖石330 kV变电站、马营330 kV变电站、雍城330 kV变电站为研究对象，通过三个枢纽变电站“一站控三站”的综合监控运行方式的研究，为传统330 kV枢纽变电站智能化改造过程中“一站控多站”，逐步达到并实现330 kV枢纽变电站智能化运行的可行性提供一定的工程理论依据。

1 电网现状分析

陕西为位于西北电网东部，最高电压等级为330 kV，目前330 kV电网已覆盖全省十个地区，形成330 kV主网网架结构，在关中地区形成了多个330 kV单环网网架，以关中电网为核心，通过金～黄～延～榆～神和桃～延330 kV线路延伸至陕北，通过马～汉线、安～南双回线、罗～张4回330 kV线路扩展至陕南的汉中、安康、商洛地区。同时，通过4回330 kV线路与西北甘青宁电网联网。

宝鸡电网是陕西电网重要组成部分，是陕西电网和甘肃电网的功率交换重要枢纽之一，担负向宝鸡市三区九县及陇海、宝成、宝中三条电气化铁路宝鸡段的供电任务，并向甘肃、咸阳、西安、汉中电网部分地区转供电力。目前，宝鸡电网由330 kV马营变、雍城变、段家变、汤峪变与其相应的联络线构成330 kV送电网架结构。

在电网运行过程中，通过调度EMS（能量管理系统）及电网自动化监控系统，实现对所辖变电站运行工况的远程实时监控[2]，并负责在输变电设备故障、异常、越限运行时联系相关部门处理，提升电网运行控制及事故应急处置水平。在EMS中，增加变电站监控功能，接入变电站监控信息，实现对变电站的集中监控。在不停电的情况下，对电力设备状况进行连续或周期性的自动监视检测，即在线监测。

2 330 kV变电站监控分析

宝鸡电网硖石330 kV变电站、马营330 kV变电站、雍城330 kV变电站的主控变电站是马营变电站。马营变除了监控本站的运行外，还远程监控硖石变和雍城变两个330 kV站。通过综合监控系统中的KVM抓频远程监控系统，可以随时获取其他两个变电站的运行信息。操作运行过程中，运行人员必须遵守规范：DL/T95.31-2005 《电网调度规范用语》、DL/T 516-2005 《电力调度自动化系统运行管理规程》、DL/T969-2005 《变电站运行导则》、Q/GDW 678-2011 《智能变电站一体化监控系统功能规范》、国家电网安监[2009]664号《国家电网公司电力安全工作规程（变电部分）》、国家电网生[2008]1261号《无人变电站值守管理规范（试行）》。

电网实时监控与智能告警功能是架构在统一支撑平台上的应用子系统，是智能电网调度技术支持系统最基本的功能，用于实现完整的、高性能的电网实时运行稳态信息的监视和设备控制，为其他功能模块应用提供全方位、高可靠性的数据服务。主要实现以下功能[2]：通过前置系统接收各变电站上送的远动信息并进行处理、数据计算与统计考核、控制和调节、网络拓扑、画面操作、断面监视、事件和报警处理、计划管理、电网调度运行分析、一次设备监视、开关状态检查、趋势记录、事故追忆及事故反演[4]等。

目前，三个枢纽变电站以完成初步的自动化设备改造。马营变投运于1986年，雍城变投运于1998年，硖石变投运于2009年，相对于其他两个变电站，硖石变的自动化程度最高，设备也最先进。以330 kV的隔离开关为例，旧的设备以LW13型和LW14型居多，在进行智能化改造过程中以LW25型替代上述两个型号。传动机构替换为原装进口的ABB公司生产的液压传动机构，增加的远程通信接口，为异地远程控制提供良好的设备基础。

3 综合监控分析

正常的监控巡视按照每值巡视三次进行，接班后、值班期间和交班前对受控变电站分别进行一次全面巡视。巡视的主要内容[3]有：（1）通过监控主画面检查监控系统运行工况、通道状态是否正常，监控系统有无事故总告警信息，各变电站集中信号图中有无告警信息。（2）通过监控分画面检查各变电站一次接线图中有无告警单元、监控系统各分画面中有无告警信号。（3）通过一次系统画面检查断路器、隔离开关及接地刀闸位置是否正确，线路及主变电流、有功功率、无功功率、母线电压、主变分接开关档位、主变油温、站用交流电压、控制母线直流电压是否正常，遥测数据是否刷新。（4）通过监控系统告警信息栏检查“断路器事故跳闸”、“保护动作”、“异常信号”、“状态变位”、“通讯中断”、“遥测越限告警”等窗口中有无告警信息和信息复归情况，重点检查保护动作、控制回路断线、PT 断线、保护装置失电、直流系统异常、所用电系统异常等遥信信号的动作和复归状态。（5）通过输变电设备在线监测系统监视，检查系统通信是否正常，数据是否刷新正常，系统是否有异常告警。（6）输变电设备在线监测系统中设备异常告警时，按照设备告警分类启动相应工作流程，并及时联系设备监控处专责进行初步分析。（7）输变电设备在线监测系统异常时，及时将系统异常情况反馈至设备监控处专责。

4 结语

宝鸡电网的3个330 kV枢纽变电站马营变、雍城变和硖石变，以马营变为管理核心，远程监控其它两个变电站。目前，在运行管理上，各站的运行维护人员数量符合国家电网枢纽变传统运行要求，在未来的智能电网的改造升级中，从一站监控多站的角度出发，在减少运行人员的基础上依旧能确保变电站的安全稳定运行，从而提高企业运行效率。

参考文献

[1] 国家电网.Q/GDW 383-2009，智能变电站技术导则[S].2009.

[2] 国家电网.只能变电战继电保护技术规范[S].2010.

[3] 国家电网.无人值守变电站及监控中心技术导则[S].2009.

智能化变电站范文第5篇

关键词 ：变电站 智能化改造 技术

引言

随着电力行业的不断发展，变电站面临的挑战越来越大，加强变电站的智能化改造，是变电站发展过程中的一个重要途径，对于提高变电站的工作效率有十分重要的影响。智能化包括很多方面，比如变电站运营管理智能化、生产智能化等，加强变电站智能化改造技术的分析，也需要对变电站日常工作中的各个环节进行改进，以提高变电站工作效率。

一、 变电站智能化发展的内容

变电站智能化改造过程指的是在变电站发展过程中要采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，对变电站的各个工作环节进行有效的改进，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，对变电站生产运营过程中的各种信息进行采集、测量以及控制和监控的。在变电站智能化发展过程中应该要实现自动控制、智能调节、在线分析等功能，智能化变电站的一个重要的功能就是实现了变电站运行的自动化水平以及管理效率的提升。对各个变电站设备的功能进行完善，使得变电站的周期更长。

（一）变电站生产运营智能化

变电站设备在生产和运营过程中实现智能化是变电站发展过程中的一个重要趋势，加强变电站智能化水平的提升，可以对变电站各种设备的运行状态进行检测与控制，一旦发现任何问题，则可以自动采取相应的措施，自动进行处理，确保变电站可以正常运行。由于变电站设备生产和运营智能化是实现变电站智能化的基础环节，因此在变电站智能化过程中占据十分重要的地位。变电站设备生产和运营智能化过程不仅是对单一的设备进行检测和控制的过程，更是对多台设备组成的一个统一的系统进行控制和检测的过程。

（二） 变电站维修管理智能化

变电站的维护管理与维修智能化是变电站现代化过程中的一个必要的环节，维修和维护管理智能化包括维修信息智能化、维修备件模式化两个方面。在当前的变电站生产过程中，由于很多高科技技术的运用，对各种设备的要求变得越来越高，在日常的运营过程中必须要对变电站进行良好的维护管理，才能确保变电站的各台设备能够处于正常的工作状态，能够积极应对各种生产任务。为了确保变电站的管理和维护的智能化水平，在日常工作中可以自行对变电站进行相应的维护管理和保养，从而预防变电站的故障。与此同时要积极运用维修智能化技术，将传统的事后维修转变成为事前调节，可以在一定程度上降低变电站的运营风险。另一方面，由于变电站的智能化系统比较复杂，其中使用了很多精密的电子器件，这些电子器件的成本都比较高，结构也比较复杂，一旦出现问题，会对整个系统产生较大的影响，使得变电站智能化系统出现故障，会带来比较严重的经济损失。因此加强变电站维护管理维修智能化技术的应用，可以从根本上解决这一问题，实现对变电站自身运行状况的检测，对故障进行预防和控制，从而确保变电站的安全运营。

二、 变电站智能化发展的策略探讨

（一）在变电站生产运营过程中加强计算机技术的应用

计算机技术是一种运用综合控制理论、各种仪器仪表、计算机对工业生产过程进行检测、控制以及优化管理的重要技术。在变电站的生产和运营过程中，必须要加强对计算机技术的应用。随着计算机技术逐渐实现智能化、网络化以及集成化，变电站工作人员将很多工作内容都交给计算机去工作，通过计算机的智能化调节和控制，实现了变电站工作过程中的各种任务的完成。计算机技术中的数字化技术和总线技术、计算机控制策略等都在变电站生产运行过程中有广泛的应用，总线技术是计算机数字通信技术在工业自动化领域中深入发展的一个重要基础，此外，嵌入式计算机控制系统在变电站的发展过程中也具有十分广泛的应用，随着嵌入式计算机控制系统逐渐成熟，在变电站的日常管理过程中对嵌入式计算机的运用会更加广泛，同时也会利用计算机对变电站生产过程进行有效的控制。

（二）加强智能装置检修机制的运用

随着智能化、数字化技术的综合运用，变电站的检测维修也要逐渐实现智能化和数字化，一方面，对于各种检测机械要加强利用，要加强对检测维修机械的采购，采购过程中要进行严格管理，一旦遇到不合格的机械，要防止其进入电力生产现场。在变电站智能化建设过程中，还可以加强数字化光纤网络的运用，数字化光纤网络可以对传统的变电站的二次电缆进行有效的替代，在看不见也摸不到的网络中可以完成各种继电保护妆字号的安装，同时在定期的检测和维修的过程中也可以对这些问题进行有效的解决。

（三） 加强智能设备的安装与调试

变电站智能化发展过程中，各种设备是实现智能化的重要基础，在变电站的发展过程中，需要对各种智能装置进行严格的管理，一定要严格把关智能化装置的出厂调试量，可以减少在生产现场的调试量，使得智能化装置的工作效率更高。同时要把好设计关，在进行现场工作之前要进行检查，对所有可能出现的问题进行解决，防止对变电站的智能化水平的提升带来影响。此外，还应该要加强在线监测、遥视安防等站内辅助设备的配备，并且对各种设备进行统一的调试，使得变电站的智能化设备可以得打有效的利用。

结语

变电站智能化管理是以信息化和智能化为核心，将变电站生产运营过程中的各种问题进行有效解决的一个过程。变电站智能化是变电站发展过程中的一个重要趋势，智能化管理模式可以使得变电站的管理工作更加便捷有效，同时可以使得变电站的其他系统积极发挥相应的作用，加强变电站智能化改造，需要对变电站日常工作中的各个环节都加强改造，比如实现生产过程智能化、检修维护过程智能化、管理智能化等，旨在提高变电站的整体智能化水平。

参考文献：

[1] 冯业锋.变电站智能化改造若干关键技术研究与应用[J].山东理工大学，2012.

[2] 邵剑峰.变电站智能化改造关键技术研究与实施[J].上海交通大学，2013.

[3] 陈安伟，乐全明，张宗益，徐石明.500kV变电站智能化改造的关键技术[J].电力系统自动化，2011（35）.

智能化变电站范文第6篇

【关键词】智能化 变电站 运行维护 技术

作为电力系统的重要组成部分，变电站是电厂与消费者连接的关键环节。在电力系统运行的过程中，变电站的安全运行尤其重要。所以，电力系统的工作人员则要及时完成对变电站的维护工作，从而避免因变电站故障而造成的系统损失。而智能化变电站在运行和管理方面虽然具有一定的优势，但是在运行维护方面却缺乏一定的技术的保障。因此，相关单位有必要对智能化变电站的运行维护技术进行研究，以便确保变电站的安全运行。

1智能化变电站运行维护技术分析

1.1一次设备的运行与维护

在进行智能化变电站的运行维护时，针对变电站的一次设备，要采取相应的运行维护技术进行维护。比如在进行高压断路器二次系统的运行维护时，首先需要利用电力电子技术，并根据开关合闸位置和相应的电压波形图进行系统电压的调整，以便确保系统电压稳定。其次，针对一次设备的信息，需要采用微机技术进行直接处理，并同时完成对设备缺陷和执行功能的检测。再者，在对智能开关进行二次维护时，需要做好二次设备的监控，以便确保采集的信息具有一定的真实性和准确性。此外，电子互感器是智能化变电站的重要一次设备，由采集器单元、合并单元等结构构成。在进行该种设备的运行维护时，需要与传统电网的运行维护工作区别开来，并尤其要注重误差的处理与分析工作。

1.2二次设备的运行与维护

就实际情况而言，智能化变电站的二次设备主要功能就是进行系统的监视、控制、测量和保护。但是，目前使用传统变电站的二次设备已经无法满足设备的监测需求，需要利用新的技术进行设备的监测。具体来讲，就是根据监控系统的技术特征，采用标准系统通信实现智能化变电站监控系统的通信。而在进行系统维护时，则需要注意四个方面的问题。首先，需要正确进行装置数据的配置，并进行全站配置文件的集成[1]。其次，需要正确做好站控层的逻辑闭锁的配置，并完成全站逻辑闭锁的验证工作。再者，在系统的程序化操作过程中，需要使系统拥有相应的操作功能。最后，在进行配置文件操作时，要结合实际工作完成对文件的检查。

1.3变电站的运行与维护

在变电站运行的过程中，各设备需要完成对控制信号和开关位置信号的信息的传输。而利用光纤以太网进行这些信息的传输，则可以通过连接间隔层和变电站的站控层来实现信息的自动化操作。此外，在信息传输的过层中，光纤以太网可以进行一些具有故障录波功能的设备的设置，以便完成对系统信息的监控。而使用传感器外加微机技术，则可以对采集信息进行检测，并实现系统数据信息的共享。而一旦发现系统信息出现问题，则会出现系统报警，继而为设备的安全运行提供保障。

2智能化变电站运行维护技术的发展

2.1智能化发展

随着科学技术的发展，智能化变电站的运行维护技术将向着智能化的方向发展。就目前来看，在运行管理、设备管理和信息体系三个方面，智能化变电站基本实现了智能化的发展。光电式互感器机电一体化设备和智能开关的应用，也将进一步促进变电站的智能化发展[2]。而在进行信息体系框架的运行设备检测的过程中，智能化运行维护技术的运用，将在最短时间内完成对变电站运行故障的检测。此外，运用该技术还可以根据具体故障进行具体解决方案的提出，以便实现变电站运行维护的智能化。

2.2数字化发展

数字化技术在智能变电站运行过程中的应用，进一步促进了运行维护技术的数字化发展。在进行变电站故障的分析时，信息体系框架可以利用计算机技术和数学建模技术，针对故障原因和解决措施进行数学建模。而系统的调度层则仅需要对维修意见进行审核，以便确保维修建议符合技术标准和要求。所以，在进行计算机技术运用的过程中，智能化变电站的运行设备已经完成了数字化的维修。

2.3程序化发展

就目前来看，智能化变电站的运行维修技术存在着一定的程序性故障。因为，当前使用的程序化操作技术，主要仍依托程序化操作的平台。而随着计算机技术的不断发展，智能化变电站运行过程中一定将进行更多的程序化操作的应用，以便减少运行维修工作对维修人员的依赖。而在这种情况下，智能化变电站的运行维护技术效率则会得到提高，技术人员的劳动强度也将得到降低。因此，随着计算机技术的发展，智能化变电站的运行维护技术将向着程序化的方向发展。

2.4动态化发展

在变电站设备出现故障的情况下，系统会出现相应的物理变化、化学变化和电气变化。而对这些特性进行实时在线的监测，才能避免系统运行事故的发生。所以，随着在线监测技术的不断发展，智能化变电站的在线监测将逐渐得以实现。而采用这种技术进行变电站的实时监测，就能够完成对智能化变电站的动态管理，以便更好的完成对变电站设备的运行与维护[3]。因此，在在线监测技术得到不断发展的情况下，智能化变电站的运行维护技术将向着动态化的方向发展。

3结语

总而言之，及时掌握智能化变电站设备的运行情况，才能做好变电站运行状态和故障的检测，继而确保变电站的安全运行。而从本文的研究来看，一次设备运行维护技术、二次设备运行维护技术和变电站故障监测技术的运用，可以为系统运行提供一定的安全保障。但是，想要更好的对智能化变电站的运行进行维护，则需要使相应的运行维护技术向着智能化、数字化、程序化和动态化的方向发展，以便满足智能化变电站的发展需要。

参考文献：

[1]吴学华.500kv智能化变电站运行与维护技术的发展分析[J].企业改革与管理，2015，18（01）：189.

[2]邵剑锋.变电站智能化改造关键技术研究与实施[D].上海交通大学，2013.

智能化变电站范文第7篇

关键词 ：智能化变电站 站控层 间隔层 设备层 集成

引言:

智能化变电站在数字化变电站的基础上，结合了智能电网的需求，对已有的变电站自动化技术进行了充实，实现了变电站的智能化功能.可见智能化变电站是智能电网运行与控制的一个重要部分。智能化变电站是衔接智能电网发电、变电、输电、配电、调度和用电六大环节的一个关键部分。作为智能电网“电力流、业务流、信息流”汇集的一个焦点可见智能化变电站对于智能电网的发展有着非常重要的作用。

1.智能变电站系统结构

智能变电站系统可分为：站控层、间隔层和设备层这三层。他们之间均是由光缆来联系的。

1.1 站控层

站控层相当于计算机监控系统站控层，它通过光纤和间隔层进行通信。这一层主要包括站级计算机和人机设备、服务器和路由器等。变电站的监测和预报、操作闭锁、报警、记录和自动诊断的功能、变电站的远方控制、继电保护值变更、故障的分析等都是在站控层实现的。

1.2 间隔层

包括监测设备和继电保护设备等。它的母线采用的是分散安装的形式，按间隔来装设双重化母线以达到保护间隔层单元的目的，并且还通过光纤和母线来保护中心单元的连接。间隔层通过光纤互联达到与设备层的通信。

1.3 设备层

设备层是指断路器、接地开关、隔离开关、分压型VD、罗果夫斯基TA、复合传感器和信息处理接口等这些智能化一次设备。其中分压型VD、罗果夫斯基TA和复合传感器这些技术的应用是设备层智能化的关键。

2.智能化变电站的技术特点

智能化变电站在电网运行维护，设备的信息以及电力的调度方面实现了全面的互动。对基于状态检测的设备进行全寿命周期化进行优化管理；变电站自协调区域控制保护的实现是以智能化变电站通过实景广域信息同步进行采集的，这样智能化变电站达到使各级电网安全稳定的运行要求，还可实现智能电网的各种高级应用；智能化变电站的实现为智能电网提供了稳定可靠的设备基础。所以智能化变电站在硬件方面应该具有设备功能集成化，扩展方便接口规范和安装模块化的特点，软件方面应该具有通讯可靠、信息共享、控制灵活和网络一体化等特点，具体来说应包括下述内容：

2.1 设备智能化集成技术。

这里所说的设备集成指一次、二次设备的集成。其中包括变压器、输配电线路、开关设备及各种相关的配套设备、还有新型柔性电气设备(装置)这些电力系统的各种一次设备与保护、控制以及状态诊断等相关二次设备的智能化集成技术。上述设备实现智能化集成后，实体电网将是一个由面向自身具备完善保护、控制、诊断等功能，同时对面向整个系统具有标准化、数字化信息接口并在电网中发挥着不同功能作用的智能体的有机结合。这些智能体在智能化电网控制决策系统的协调和控制下，能够很好的进行合作，可以完成智能电网的运行目标。

2.2 全景信息采集及统一建模技术。

主要是变电站的一些基本信息的规范化、数字化以及一体化实现和这些信心有关技术的研究。智能电网三流一体化的基础是实现广域信息同步并且实时采集，即统一时标，统一模型，统一接口，统一规范和语义。全景信息采集包括与智能变电站有关的电源、线路、负荷、为电网等。当然标准信息及其交换技术，信息的管理，分析和应用的集成技术等也包括在内。

2.3 智能化变电站系统和设备系统模型的自动重构技术。

这一点所涉及到的是变电站自动化系统中的一些智能装置的自我描述和规范；也包括基于以太网技术的智能装置的即插即用技术:研究变电站自动化监控系统对智能装置的识别技术、自动建模技术；研究当智能装置模型发生变化时的系统自适应和系统模型重构技术；研究自动化系统对智能装置的模型进行校验，对智能装置的功能及其模件进行测试、检查的交互技术；研究当变电站运行方式发生变化时，智能测控和保护装置在线自动重构运行模型的方法，后台系统自动修改智能装置的功能配置和参数整定的技术；研究自动化系统在智能装置故障时对故障节点的快速定位、切除和模型自适应技术。

2.4 间歇性分布式电源接入技术。

由于太阳能、风能这些目前大力提倡使用的清洁能源，一般都具有在比较偏远的地区储量丰富而且还相对不顾集中即资源比较分散、受气象等不确定因素的影响较大，因此能量的波动很明显，用于发电则会呈现出间歇性波动特性等特点。由此可见若这些波动的电源直接并网，肯定会对电力系统运行造成很大的影响，包括电力供应最重要的安全、可靠、稳定电能质量等都会造成巨大的影响。以上这些就对电力系统的备用容量提出了一个新的要求。而且由于这些间歇性电源的发电装置设计投资时事按其峰值功率计算的，所以在其能量波动大的情况下就降低了装机容量的可利用率。间歇性电源发展和利用所面临的一个主要问题就是如何解决能量不稳定的问题。间歇性电源并入智能电网的接口――智能化变电站，此时就要求采取措施解决这个问题，发展对应的柔性并网技术，实现对这些清洁能源电源的实时监控、功率预测、并能做到灵活控制，尽量的减轻间歇性电源对电网冲击和影响，保证电网能安全稳定的运行。

2.5 智能化变电站广域协同控制保护技术。

此项技术基于变电站统一数据平台的广域协同控制保护的原理、实现方式、同步时间源技术、高速高精度测量技术、等间隔采样下的电气量计算技术、数据建模及交换技术、广域网时间传递技术、智能多系统、智能设备之间数据标准交换技术等。基于电力电子的智能化柔性电力设备的研发及其应用技术的研究，包括不同柔性电力设备的拓扑结构研究，数学模型研究，功能特性及其对电网影响仿真与试验研究，以及自身控制与相互间协调控制策略研究等.随着智能电网建设的步伐的推进，必将研发出更多不同功能的柔性电力设备并在电力系统中获得应用。

结束语:

智能化变电站范文第8篇

[关键词] 变电站；智能化；改造；经济运行

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 21. 054

[中图分类号] F273 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2016）21- 0113- 01

随着我国经济取得了飞速的发展，全球经济形势和能源发展格局的变化，使得清洁能源、可持续发展、节能环保、低碳经济成为世界关注的焦点。电网作为资源优化配置的主要载体，对促进能源开发、提高能源利用效率、优化调整能源消费结构至关重要。依靠现代信息、通信、传感和控制技术，提高电网智能化水平，转变电力发展方式，充分发挥电网资源优化配置作用，已经成为我国能源和电力行业发展的必由之路。常规变电站存在着设备之间不具备互操作性、信息难以共享、系统的可靠性受到电磁干扰等、使得现有变电站的运行不能很好的满足社会生产和生活的要求；另一方面，智能电网可靠、稳定、安全经济的运行目标也对现有变电站提出了更高的要求。

总书记在2010 年中国工程院、中国科学院院士大会上提出“构建覆盖城乡的可靠、高效、智能的电网体系”，2010年3月，国务院总理在《政府工作报告》中正式提出“加强智能电网建设”，电网的智能化建设符合我国电力发展的要求，是我国电网发展的必然趋势。在智能电网建设的六个部分中，变电站的智能化建设起着重要的作用，而变电站智能化改造将贯穿智能变电站建设的始终。目前我国大部分地方110kV 变电站自动化水平不高，站内设备陈旧，站容站貌差。2008 年的南方雪灾中，曾调研了湖南、广西、云南三省变电站设备的运行情况，在我国的中西部地区很多110kV 变电站依然存在少油断路器，以及一些手动刀闸。通过变电站智能化改造，可以降低变电站设备的操作次数和减少检修工作量，提高设备运行的可靠性，提升运行管理水平。

根据国家电网公司建设统一坚强智能电网的战略目标，把常规变电站经过智能化改造成为具有数字化、网络化、标准化、互动化等自动化程度较高的智能变电站。由于当前存在大量的常规变电站，智能化变电站的建设中重要的一部分是把常规变电站智能化改造为智能变电站。因此，常规变电站智能化改造在智能电网建设中占据着重要的内容地位。

国家电网公司在建设坚强智能电网的智能变电环节中，提出建设智能变电站的目标。一般认为，智能变电站是以数字化变电站为依托，通过采用先进的传感器、电子、信息、通信、控制、智能分析软件等技术，建立全站所有信息采集、传输、分析、处理的数字化统一应用平台，实现变电站的自动控制运行、设备状态检修、运行状态自适应、提高管理和运行维护水平。智能变电站中二次设备和一次设备之间用光纤代替了电缆、用电子式互感器代替了传统互感器、将传统一次设备改为智能一次设备，并且增加了合并单元与智能接口。与传统变电站相比，其结构设计紧凑、布局更加合理，占地面积小。使用价格低、质量轻的光纤，减少了有色金属的使用，有利于环保和节能。为了延长设备使用寿命，提高安全可靠性以及运行维护水平，对设备进行了寿命周期管理。智能变电站吸收了数字化变电站的优点，以数字化变电站为技术体系架构为基础，实现了一次设备智能化、二次设备网络化、信息交互标准化、运行控制自动化、设备的状态检修、经济运行与优化控制和智能告警等功能。

（1）智能化的一次设备是未来智能变电站的重要组成部分。光电技术的应用使其可以实现在线监测、智能控制、数字化接口等智能化功能。

（2）可靠、实时、高效的网络体系是通信系统的关键之一。二次设备的网络化解决了变电站自动化系统内部以及其他系统之间的信息交换。

（3）智能变电站内从过程层到控制中心均采用统一的IEC 61850 规约进行信息交互。变电站内各种设备的信息建模在IEC 61850 规约框架下进行，实现变电站内、外的信息交互和共享。

（4）配有用于监测系统主设备的传感器，采集主设备的各种运行状态特征量，为状态检修提供数据，从而实现设备的状态检修。

（5）如果变电站内主设备发生异常和故障，系统根据已经设定好的参数，对主保护进行保护动作，并记录下该时期发生的时间和情况，提供状态分析报告，给出故障原因及处理意见。

（6）实现优化控制和经济运行，从全网的角度对对电网无功装置进行协调优化控制，提高电压合格率、改善电能质量、实现降低网损、达到系统安全经济运行和优化控制的目的。

智能化变电站范文第9篇

[关键词]智能化变电站；一次设备；智能化

中图分类号：TP212.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）30-0041-01

1 智能化变电站概念及特征

1.1 概念

智能化变电站是指通过使用先进可靠、集成环保的智能电力设备，以实现电站运行过程中电力信息的形式数字化、共享标准化和平台网络化为准则， 进而实现对电站运行信息的自动化采集、测量、控制和保护。智能化变电站能够通过对人工思维和行为的模仿，对负荷低不同的输送电力根据实际需求进行相应的调整，有效实现在人工无法干预的电力输送环节的能源节约和网络控制。此外，智能化变电站还具备一些高级功能，如支持电网实现实时自动化控制、智能调节、协同互动和在线决策等。

智能化变电站主要由高压设备和统一信息平台2 部分组成。其中， 智能化的高压设备主要包括智能变压器、电子式互感器、智能高压开关设备等。昝能变压器通过通信光纤与控制系统相连， 对变压器的状态参数及运行数据进行及时掌握。

电子式互感器有很多种，如纯光纤互感器、磁光玻璃互感器等，这些电子式互感器能够有效克服以往电磁式互感器性能上的缺陷。智能高压开关设备是指具有较高性能的电压开关和控制设备，主要由传感器和执行器组成，负责对电压运行过程进行监测和诊断。统一信息平台主要负责变电站内部信息的共享，一方面，通过管理过程中上层应用对信息进行统一获取，实现系统横向信息的共享；另一方面，通过底部各层对上层应用的透明化支撑，实现系统内纵向信息共享过程中的标准化。

1.2 特征

智能化变电站的特征由其自身的性能特点所决定， 主要包括标准化的信息交换、自动化的运行控制、高度集成化的系统结构、在线化的分析决策和协同化的保护控制等。其中， 最主要的特征是一次设备实现智能化。作为电网的主要组成部分，设备的高可靠性是智能化变电站的基础， 自动协同控制、高效综合分析是智能化变电站的关键性能， 而电站设备的信息数字化、结构紧凑化和功能集成化则是其主要的发展方向。

2 智能化变电站的结构

从具体功能上对变电站设备的系统结构进行划分，主要可以分为3个应用层次，分别代表了智能化变电站的不同优势环节。

2.1 过程层

过程层也叫设备层，主要包括由一次设备与智能化组件组成的智能设备和智能终端，负责完成变电站对电能分配、传输和变换以及测量、保护等一系列功能，其主要功能包括：在电力运行过程中对电气量进行实时监测；对设备运行过程中的状态参数进行监测；对操作性控制的执行和驱动等。

2.2 间隔层

间隔层一般指控装置、继电保护装置等二次设备，主要功能包括：对间隔内过程层数据进行实时汇总；对一次设备进行保护控制；对本间隔操作进行闭锁；进行间隔同期操作和其他控制；优先控制数据采集、运算统计、发出控制命令；实现与过程层和站控层的高速网络通信。

2.3 站控层

站控层一般包括自动化系统、通信系统、站域控制系统和对时系统等，主要任务包括：利用两级高速网络对全站的数据信息进行实时汇总和刷新数据库，并按时对历史数据库进行登录》按规定把相关数据信息及时报送控制中心；接收来自控制中心的相关命令并转发至间隔层和过程层执行；对全站操作进行在线可编程的闭锁控制；对站内进行当地监控，具有人机联系的功能；能够对间隔层和过程层的设备进行在线维护、组态和修改参数；能够对变电站故障进行自动分析和操作培训。

以上这3个应用层不是彼此独立的，而是相互之间紧密联系的。过程层为间隔层提供一次设备数据，并执行间隔层或站控层发出的对一次设备进行控制、调节的命令，在一次设备和二次设备的联系中起着重要的桥梁作用。间隔层负责对一次设备进行量、控制和保护。智能化组件集成间隔层和过程层测量、控制、保护等部分功能，具有状态可视化、控制网络化、测量数字化、信息互动化、功能一体化等特征。一次设备与智能组件有机结合，构成智能一次设备，这种结合可以通过独立运行高压设备加外置智能组件的方式实现，也可以通过设备内嵌智能组件再加相关外置智能组件的形式实现，还可以直接通过高压设备内嵌智能组件的方式实现。由此我们可以看出，智能组件是实现一次设备智能化的关键所在。

3 一次设备智能化的实现

变电站的一次设备主要包括变压器、互感器、断路器和母线等，这些一次设备的智能化是变电站实现智能化的关键和重要标志。智能化的一次设备可以采用先进的检测手段和评价体系对设备运行的状态进行科学、有效的判断，能够在早期及时发现故障；同时能够在对设备运行状态科学分析的基础上，为设备检修和运行调整提供有效的信息依据；在故障发生时，能够对故障进行全面分析，有效评估故障的原因、严重程度和造成损失的程度。通过变电站的一体化信息平台，接收智能化一次设备传输的信息，从而建立一套完备的状态监测系统，通过监测单元对一次设备状态参数在线监测，为一次设备的管理提供有效的数据支撑。此外，系统对实时监测到的状态信息进行相应的分析处理后，可以做出初步的整改决策，从而实现站内智能设备的自诊断。

智能组件的智能化改造是实现一次设备智能化的关键，主要包括以下几个方面：

（1）主变压器实现智能化。从目前变压器的智能化发展成果来看，在一些方面，尤其是状态监测方面，已经取得了不小的成绩，各个独立的监测系统能够集成为一个统一系统，对变压器主要部件实现监控。但是，在智能化的关键环节，即专家诊断环节，还有许多工作要做，如运行数据的大量积累、设备运行特性的充分挖掘、分析系统的有效开发等。

（2）开关设备实现智能化。开关设备智能化方面的研究已经取得了不小的成绩，如对GIS绝缘进行在线监测过程中，通过局部放电监测，能够比较清楚地发现在GIS设备制造和安装过程中混入的导电微粒或其他杂物，及时发现由于毛刺或刮伤造成的电极表面损伤，多点监测还可以很好地实现故障定位等。

（3）避雷设备实现智能化。避雷设备的在线监测系统很好地实现了对避雷设备泄漏电流值、全电流和计数器动作次数等的在线监测和控制，能够有效保证避雷设备性能始终保持在较高水平上。

（4）电容性设备实现智能化。通过对介质损耗因数、不平衡电流和电容量进行实时监测，实现对电容性设备绝缘特性的掌握。

（5）电缆监测实现智能化。对电缆的监测主要通过对局部放电、直流分量和介质损耗因数等参量的监测实现对其绝缘特性的把握。

4 结语

智能化变电站范文第10篇

关键词：变电站；智能化；技术

引言

随着我国科技的飞速发展，变电站智能化技术已经达到了一定的水平。在我国城乡电网改造与建设中，不仅中低压变电站采用了智能化技术，在220kV以上的超高压变电站建设中也大量采用智能化新技术，从而有效提高了电网建设的现代化水平。科学技术的发展是永无止境的，随着相关变电站的技术日趋成熟，在实时系统中开发并应用计算机高速网络技术已经成为发展的必然。变电站智能化技术是一项具有高安全性、高稳定性的技术，同时能够有效降低运行、维护的成本，从而大大提高经济效益。

1 变电站智能化技术

变电站智能化技术就是采用先进、可靠、环保的智能设备，将数字信息化技术全面应用在变电站中，将通信网络化、信息共享作为基本要求，通过计算机自动完成信息的采集、测量、控制、保护、计量和监测等变电站正常运行的工作，同时智能化变电站可以根据实际需要，对电网实行自动控制、智能调节等高级功能。

2 变电站的基本结构

2.1 分散（层）分布式结构

分散（层）分布式结构就是将“面向对象”作为理念设计分布式结构[1]。“面向对象”就是指将电气一次回路设备或电气间隔设备作为面向对象，将设备中的数据单元、采集单元、控制单元和保护单元进行分散安装，同时，在一次设备附近安装通讯设备，通过通信网络之间相互连接，实现随时与监控主机通信的目的。

2.2 集中式系统结构

集中式系统结构就是以功能较强的计算机为主，通过扩展其I/O端口，统一对变电站的数据信息进行采集，然后由I/O端口进行直接输入计算机，由计算机进行计算和处理，通过微机监控、微机保护和自动控制等功能进行完善。由前置机完成数据的输入、输出、保护、控制及监测等作用，后台机完成数据处理以及后期工作[2]。该结构对监控主机的性能要求较高，但是其系统处理能力有限，开发手段少，在开放性、扩展性和可维护性等方面处理能力较差。

2.3 分布式系统结构

分布式系统结构就是将变系统功能分布的多台计算机连接到共享资源的网络中，然后对变电站的工作实现分布式处理。该结构具有的最大优点就是很好地利用了主、从CPU的作用，其系统各功能模块通常是多个CPU之间采用网络技术或串行方式进行数据通信，使用具有优先级的网络系统解决数据传输的问题，并且提高系统的实时性[3]。该结构系统在一定基础上能够方便系统的扩展和维护，系统的局部故障不会导致其他模块出现瘫痪的现象。在安装过程中，可以通过形成集中组屏或分层组屏的方式，有效帮助变电站的正常运行，这两种系统组态的结构，通常情况下使用于中、低压变电站。现阶段，该系统还存在抗电磁波干扰、信息传输的问题。

3 变电站智能化系统的综合运用

变电站智能化技术的实践运用体现在很多方面，下文对控制和操作闭锁、微机保护、数据采集、无功电压就地控制几个方面进行简介。

3.1 控制和操作闭锁

控制和操作闭锁就是指操作人员可以通过CRT屏幕随时对电容器组投切、断路器、变压器分接头、隔离开关进行远程控制[4]。从而能够有效避免了系统由于故障导致的无法操作的问题，同时在系统设计时，应该保留人工直接跳合闸的措施。

3.2 微机保护

微机保护就是利用智能化技术对变电站内的电气设备进行保护，其中包括母线保护、线路保护、电容器保护、变压器保护等，通过安全自动装置对变电站的正常运行实施保护。同时通过对故障进行记录、对设备的定值进行修改等工作，在各种设备的保护的工作中积累经验。

3.3 数据采集

数据采集大致包括三个方面。第一，状态量采集：通过对断路器状态，隔离开关状态以及设备信号进行采集工作，同时将采集的数据信号以光电隔离方式输入系统，确保数据采集的完整性。保护动作信号则是通过串行口（RS-232或RS485）或计算机局域网的方式进行采集。第二，模拟量采集：通常情况下，变电站采集的模拟量以线路电压、电流、功率值作为首要采集数据。除此之外，还包括馈线电流，电压、频率，相位等电量的采集，同时也包括变压器油温，变电站室温等非电量的采集。模拟量采集的精度需要满足SCADA系统。第三，脉冲量采集：脉冲量的采集主要是针对脉冲电度表的输出脉冲，其内部也采用光电隔离的方式与系统相连接，通过计数器对脉冲个数进行统计，从而实现脉冲量的采集工作[5]。

3.4 无功电压就地控制

通常情况下，无功电压就地控制采用调整变压器分接头、电抗器组、投切电容器组的方式。在操作的过程中，可手动可自动，人工操作可就地控制，也可以远程控制。专门的无功控制设备是用于实现控制工作，同时也可以作为监控系统对保护装置的电压进行监控。

4 结束语

综上所述，变电站智能化是未来变电站的发展方向，对变电站的监测系统集成以及变电站的信息平台进行智能开发，能够有效帮助变电站智能化技术的发展。该技术对于实现电网调度有着重要作用，对于电网的安全和经济运行水平的促进起到良好的保障作用，同时大大加强了电网的性能和可靠性，对保证电网的安全稳定具有重大的意义。

参考文献

[1]段日新.变电站自动化系统的前沿技术[J].西北电力技术，2010，10（03）：156-157.

[2]吴沛东，王京阳.变电站自动化系统发展方向探讨[J].黑龙江电力，2011，05（02）：149-151.

[3]董锴，赵敏，赵宏军.变电站信息管理技术的应用[J].科技信息（学术研究），2011，19（32）：206-209.

[4]李娜，吴忠义.变电站安装施工管理系统的设计[J].东北电力技术，2010，09（10）：234-236.

[5]申芳艳.220kV湾潭变电站安全运行中问题的探讨[J].中国水能及电气化，2011，06（08）：79-81.