智能變電站的結構及關鍵技術分析

  智能變電站是采用先進、可靠、集成和環保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和檢測等基本功能，同時，具備支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策和協同互動等高級功能的變電站。

        智能變電站主要包括智能高壓設備和變電站統一信息平臺兩部分。智能高壓設備主要包括智能變壓器、智能高壓開關設備、電子式互感器等。智能變壓器與控制系統依靠通信光纖相連，可及時掌握變壓器狀態參數和運行數據。當運行方式發生改變時，設備根據系統的電壓、功率情況，決定是否調節分接頭；當設備出現問題時，會發出預警并提供狀態參數等，在一定程度上降低運行管理成本，減少隱患，提高變壓器運行可靠性。智能高壓開關設備是具有較高性能的開關設備和控制設備，配有電子設備、傳感器和執行器，具有監測和診斷功能。電子式互感器是指純光纖互感器、磁光玻璃互感器等，可有效克服傳統電磁式互感器的缺點。變電站統一信息平臺功能有兩個，一是系統橫向信息共享，主要表現為管理系統中各種上層應用對信息獲得的統一化；二是系統縱向信息的標準化，主要表現為各層對其上層應用支撐的透明化。

智能變電站的優點：

1、智能變電站能實現很好的低碳環保效果

        在智能變電站中，傳統的電纜接線不再被工程所應用，取而代之的是光纖電纜，在各類電子設備中大量使用了高集成度且功耗低的電子元件，此外，傳統的充油式互感器也沒有逃脫被淘汰的命運，電子式互感器將其取而代之。不管是各種設備還是接線手段的改善，都有效的減少了能源的消耗和浪費，不但降低了成本，也切實的降低了變電站內部的電磁、輻射等污染對人們和環境形成的傷害，在很大程度上提高了環境的質量，實現了變電站性能的優化，使之對環境保護的能力更加顯著。

2、智能變電站具有良好的交互性

        智能變電站的工作特性和負擔的職責，使其必須具有良好的交互性。它負責的電網運行的數據統計工作，就要求他必須具有向電網回饋安全可靠、準確細致的信息功能。智能變電站在實現信息的采集和分析功能之后，不但可以將這些信息在內部共享，還可以將其和網內更復雜、高級的系統之間進行良好的互動。智能電網的互動性確保了電網的安全、穩定運行。

3、智能變電站可靠性特點

        客戶對電能的基本要求之一就是可靠性，智能變電站具有高度的可靠性，在滿足了客戶需求的同時，也實現了電網的高質量運行。因為變電站是一個系統的存在，容易出現牽一發動全身的現象，所以變電站自身和內部的所有設施都具有高度的可靠性，這樣的特性也就要求變電站需要具有檢測、管理故障的功能，只有具有該功能才可以有效地預防變電站故障的出現，并在故障出現之后能夠快速的對其進行處理，使變電站中的工作狀況始終保持在最佳狀態。

智能變電站的結構：

        IEC61850將智能變電站分為過程層、間隔層和站控層，各層內部及各層之間采用高速網絡通信。整個系統的通訊網絡可以分為：站控層和間隔層之間的站控層通訊網、以及間隔層和過程層之間的過程層通訊網。

         站控層通信全面采用IEC61850標準，監控后臺、遠動通信管理機和保護信息子站均可直接接入IEC61850裝置。同時提供了完備的IEC61850工程工具，用以生成符合IEC61850-6規范的SCL文件，可在不同廠家的工程工具之間進行數據信息交互。

        間隔層通訊網采用星型網絡架構，在該網絡上同時實現跨間隔的橫向聯鎖功能。110kV及以下電壓等級的變電站自動化系統可采用單以太網，110kV以上電壓等級的變電站自動化系統需采用雙以太網。

智能變電站中的關鍵技術：

1、智能變電站中分布式電源的引用

        智能變電站將分布式電源引入進來，能夠增強智能電網的安全靈活性，在運行效率上也有顯著的提升，此外，在配電系統中也改變了單項潮流網絡的存在，使其從單向電源輻射的網絡轉變成為一個多源型的網絡。原來的變電站內的保護措施和保護行為的出現都是針對單項潮流網絡的，現在單項潮流網絡轉變為多元型網絡將會使以前的保護行為和保護措施變得不再安全可靠。根據這種轉變，接入分布式電源后對智能變電站繼電保護的作用提出更大的挑戰。

2、智能變電站中硬件的集成技術

        隨著智能電網的不斷發展和進步，電網硬件系統中開始有了描述語言的硬件，描述語言的硬件的出現使智能變電站在設計應用上有了集成、自動以及模型化的特點。以上特點使得硬件系統中出現了功能全面的模塊化的規劃，能夠將一些不同的邏輯問題固化到智能變電站內部的設備上，由軟件的控制到達硬件的應用。從而確保了設計應用的準確、可靠，同時也解決了信息傳送中的關鍵問題。

3、智能變電站中軟件的構件技術

        智能變電中的軟件技術和硬件技術相輔相成，兩者形成的協作。軟件系統是保證智能變電站正常運行的靈魂和鑰匙，其不但能夠實現信息控制和監控功能，還可以將相量測量單元(PMU)、錄波等功能進行集成，這就完成了變電站內部的區域疾控、在線狀態監督、遠程操作等高級功能。對于保證日益龐大和復雜的電力系統安全穩定運行，提高自動化程度具有深遠意義。