浅谈智能化变电站技术特点

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　　摘要：智能化变电站是智能电网控制和运行的关键，因此智能化变电站对于智能电网的建设和发展有着极为重要的作用。本文简单的介绍了智能化变电站的系统机构和其技术特点。
　　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、智能多代理系统、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:
　　智能化变电站是智能电网发展的关键所在，建设和发展智能变电站是电力系统发展重要的一个环节。目前，智能化变电站还有许多问题需要研究和解决。

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