摘要： 智能變電站是加強智能電網(wǎng)建設(shè)的基本前提和關(guān)鍵所在。本文分析了智能變電站技術(shù)的現(xiàn)狀，闡述了智能變電站的概念和系統(tǒng)設(shè)備特點，并對其運行及維護中的注意問題進行了闡述，以滿足智能變電站全面建設(shè)以及正常工作的需要。

　　Abstract： Intelligent substation is the basic premise and key of the intelligent grid construction. This paper analyses the current situation of the intelligent substation technique， expounds the concept of the intelligent substation， the characteristics of the system equipment， and the announcements in the operation and maintenance， to meet the needs of the comprehensive construction and normal work of the intelligent substation.

　　關(guān)鍵詞： 工程師論文發(fā)表,智能變電站,運行,維護

　　Key words： intelligent substation;operation;maintenance

　　0 引言

　　采用先進、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備對智能變電站進行設(shè)置，按照全站信息數(shù)字化、信息共享標準化等要求，對信息進行自動采集、測量、計量和監(jiān)測等，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)等。根據(jù)IEC61850標準定義，數(shù)字化變電站的綜合自動化系統(tǒng)在邏輯結(jié)構(gòu)上可分為過程層、間隔層、站控層，各層次內(nèi)部及層次之間的通信則采用高速數(shù)據(jù)網(wǎng)(過程層網(wǎng)絡(luò)和站控層網(wǎng)絡(luò))進行實現(xiàn)，即整站結(jié)構(gòu)劃分為 “三層兩網(wǎng)”。

　　1 智能變電站與常規(guī)變電站的比較

　　智能變電站與傳統(tǒng)變電站相比，對于繼電保護技術(shù)來說，最大區(qū)別表現(xiàn)在取消電纜連接，變電站設(shè)備之間采用網(wǎng)絡(luò)傳輸進行數(shù)據(jù)交換，這就使得各保護設(shè)備的配置原則、技術(shù)性能要求、功能劃分、維護檢修等都與傳統(tǒng)變電站大不相同，也為多種新技術(shù)的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。智能變電站采用電子式互感器，且電子式互感器的優(yōu)勢隨電壓等級的升高而越發(fā)明顯。

　　常規(guī)站測量精度的整體誤差取決于互感器準確度、傳輸附加誤差、電表精度。智能變電站測量精度的整體誤差取決于電子式互感器。因此智能化變電站整體誤差水平比常規(guī)變電站有所降低。此外，將智能化設(shè)備應(yīng)用到智能化變電站的一次、二次設(shè)備中，按照統(tǒng)一的模型規(guī)范對設(shè)備間的交互信息進行數(shù)字化管理，與常規(guī)綜自變電站相比，其技術(shù)優(yōu)勢非常明顯。主要體現(xiàn)在：

　　1.1 提高了信號傳輸?shù)哪芰�和可靠�? 對于智能化變電站的信號傳輸系統(tǒng)來說，一方面能夠傳輸有效的數(shù)據(jù)信息，另一方面對通道自檢信號和校驗信息進行同步傳輸，在一定程度上避免識別錯誤的通道信號，通信系統(tǒng)的可靠性大大提高。通過光纖介質(zhì)傳輸通信信號，從根本上解決了電磁干擾和信號衰減等問題。

　　1.2 提升了二次設(shè)備的測量精度 智能化變電站采用的電子式互感器具備直接輸出數(shù)字信號的功能，通過光纖將數(shù)字化的電流電壓信號傳輸?shù)蕉�次設(shè)備端，在對信號進行傳輸、處理的過程中，不會產(chǎn)生附加的誤差，進而在一定程度上提高了繼電保護，以及計量、測量裝置的采樣精度。

　　1.3 減少了二次電纜數(shù)量 采用計算機通信技術(shù)最大限度地對智能化變電站一、二次設(shè)備間的通信進行處理，通信信息通過光纖傳輸介質(zhì)進行傳輸，大量信息可以通過一條信道進行同時傳輸。此外，還應(yīng)用了高速網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，通過光纖傳輸站內(nèi)通信信號，在一定程度上減少了二次電纜的使用量。

　　1.4 簡化了設(shè)備間的互操作 按照IEC61850標準規(guī)范建立信息模式，進一步對智能化變電站的一次設(shè)備和二次設(shè)備間的通信進行管理，統(tǒng)一了通信接口，實現(xiàn)了不同設(shè)備間通信的無縫對接，同時對不同設(shè)備間的互操作配置進行了簡化，使得設(shè)備間的互操作變得更加穩(wěn)定。

　　1.5 統(tǒng)一的信息平臺共享多種功能 通過同一個通信網(wǎng)絡(luò)接收電流、電壓信號和設(shè)備運行狀態(tài)信息實現(xiàn)繼電保護、在線監(jiān)控、計量測量、“四遙”功能，遠方執(zhí)行控制命令，在一定程度上改變了常規(guī)變電站為不同功能模塊建立各自的信息采集、傳輸、執(zhí)行系統(tǒng)的傳統(tǒng)模式。

　　1.6 提高了自動化運行管理水平 實時通信的及時性和可靠性借助G00SE網(wǎng)絡(luò)得以提升，在數(shù)字化變電站中得以實現(xiàn)更加復(fù)雜的控制工作和自動化功能。

　　1.7 避免了電纜帶來的電磁兼容、傳輸過電壓和兩點接地等問題 對于常規(guī)變電站一、二次設(shè)備來說，智能化變電站使用光纖介質(zhì)進行傳輸，從根本上徹底改變利用控制電纜進行信息傳輸?shù)哪Ｊ剑�同時解決了電纜介質(zhì)存在的電磁兼容、傳輸過電壓等問題，進而在一定程度上提高了變電站數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴�準確性。

　　2 關(guān)于智能變電站的幾點經(jīng)驗

　　變電站安全運行將直接影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性，而智能變電站的建設(shè)與發(fā)展也給廣大電力調(diào)試、檢修、運行人員帶來挑戰(zhàn)。為了確保其穩(wěn)定運行，需從以下幾方面多加注意：

　　2.1 設(shè)備廠家方面 雖然智能變電站的投運驗收及運行經(jīng)驗遠不及常規(guī)變電站，但其在全國范圍內(nèi)逐步展開的趨勢已成必然。然而通過對某某智能變電站的聯(lián)調(diào)驗收，我們發(fā)現(xiàn)由于缺少相應(yīng)完善的規(guī)約和標準，使得不同廠家設(shè)備的性能、標準難以統(tǒng)一，不同設(shè)備廠家間的功能模塊配合有待完善，缺乏成熟可靠的方案。雖然通過不斷溝通與調(diào)試，最終得以解決，但希望設(shè)備廠家能吸取經(jīng)驗，各方電力施工及驗收人員也應(yīng)注意。 　　2.2 技術(shù)人員方面 目前傳統(tǒng)變電站的技術(shù)人員較多，而智能變電站的設(shè)計、調(diào)試、運行、維護人員，都相對欠缺。雖然有部分骨干人員可以支撐智能變電站試點工程的建設(shè)、調(diào)試、驗收及運維，但面對智能變電站的全面普及以及國網(wǎng)公司有關(guān)智能變電站的技術(shù)政策和標準的日新月異以及不斷完善，相關(guān)技術(shù)人員不足的問題顯得尤為突出。這就需要建立起完善的培訓機制，不斷補充相關(guān)技術(shù)人員，為智能變電站大規(guī)模的建設(shè)做好準備。

　　2.3 運行管理方面 缺乏完整有力的技術(shù)管理體制，原有管理體系不能很好地適應(yīng)智能電網(wǎng)、智能變電站的建設(shè)需求。各部門似乎都在管，又似乎都不管。標準、文件也是連連制定、發(fā)布，但標準、文件之間的沖突難以理順，管理責任不清晰。

　　3 關(guān)于智能變電站的幾點建議

　　3.1 一次部分 ①匯控柜與GIS本體間宜采用多芯控制電纜連接，利用航空插頭連接。多芯航空插頭每個插頭都有定義，減少了接線錯誤率;適應(yīng)現(xiàn)場復(fù)雜惡劣的環(huán)境，抗干擾能力強，屏蔽性能良好，現(xiàn)場好操作，施工方便，節(jié)省空間。②取消GIS就地橫向電氣聯(lián)閉鎖，利用就地GOOSE跨間隔通信實現(xiàn)其功能，可有效簡化GIS橫向電氣二次接線，減少橫向閉鎖電纜及輔助接點數(shù)量。

　　3.2 二次部分 ①同一間隔內(nèi)CT、PT合并單元硬件整合。將電流互感器與電壓互感器的合并單元的硬件實現(xiàn)整合。利用公共的合并單元采集電流電壓信號，互感器輸出規(guī)約按照統(tǒng)一規(guī)約建模。但此方案取決于國網(wǎng)電子式互感器輸出規(guī)約的統(tǒng)一以及互感器廠家的建模能力。②同一間隔內(nèi)合并單元、智能終端硬件整合。在建議①的基礎(chǔ)上，當合并單元、智能終端同柜布置時，可考慮將兩者硬件整合，將整合后的一體化裝置作為過程層統(tǒng)一的數(shù)字化接口，合并單元與智能終端之間的GOOSE通信(位置信息、報警信息)可通過裝置內(nèi)部總線完成，減少對交換機端口的占用。

　　4 結(jié)束語

　　本文對智能化變電站區(qū)與傳統(tǒng)變電站的主要區(qū)別做了簡單對比，并對智能化變電站的相關(guān)問題進行了思考以及經(jīng)驗的淺談，希望能對智能化變電站的設(shè)計、驗收、運行和維護提供幫助，為智能化變電站的快速發(fā)展打下基礎(chǔ)。

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