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1、智能变电站自动化系统及工程应用的技术研究实现低碳经济、促进可再生能源发展的核心是智能电网的建立。我国可能继美国之后，成为世界上第二个能把建设智能电网作为国家战略的国家。伴随智能电网的概念而出现了智能变电站，是建设智能电网的基本保障和基础。例如接受和分配电能、调整电压、变换电压、控制电力流向等。智能变电站对建设稳固的智能电网具发挥着很大的作用。1.智能化变电站特点1.1智能化的一次设备现在使用微处理器以及光电技术设计，对一次设备的信号回路和控制驱动回路进行检测。这样以数控器及数字信号网络连接方式取代传统的导线连接方式，不但大大简化了传统的机电式继电器的结构，而且对整个控制回路的结构也起到简化作用
2、。换而言之，变电站所采用的二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替，常规强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。1.2网络化的二次设备变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接采用高速网络通信，二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源共享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。1.3自动化的运行管理系统变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信
3、息分层、分流交换自动化；变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告，迅速找出故障原因，然后提出处理故障建议，系统能将常规的变电站设备定期检修;改变为状态检修;。2.智能化变电站自动化系统结构现在在变电站自动化设计发展中，光电式互感器机电一体化设备的出现、智能开关的使用、以及智能化电气的发展，使智能变电站自动化技术得到了更快的改变。在除中低压之外懂得变电站中，装置一些保护装置、测控装置以及像控制操作回路、A/D变换、光隔离器件等的自动装置，它们都可以作为智能变电站中一次设备的一部分。另一方面，智能变电站中常规继电保护装置也被采用了数字化传感器、测控、控制回路的一次设备所代替了；而中低压变电站也可
4、以实现机电一体化，只是需要将保护和监控装置以完整性、小型化、紧凑化地安装即可。在物理结构上，可将智能化变电站系统分为两个类型，其为智能化的一次设备和网络化的二次设备。在逻辑结构上，可将智能化变电站系统分为三个层次，这三个层次分别为过程层、间隔层、站控层。（1）过程层：是智能化的一次设备和网络化二次设备的结合面，也可以理解为过程层作为智能化部分在智能化电气设备中。其主要功能有三种：第一，在电力运行时，进行实时检测；第二，对运行设备的状态进行检测；第三，对操作控制进行执行与驱动。（2）间隔层：其主要功能是对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制；承上启下的通信功能，即同时高速完成与过
5、程层及站控层的网络通信功能。必要时，上下网络接口具备双口全双工方式，以提高信息通道的冗余度，保证网络通信的可靠性。（3）站控层：其主要任务是通过2级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登陆历史数据库；按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心；接收调度或集控中心有关控制命令；并转间隔层、过程层执行；具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能；具有（或备有）站内当地监控，人机联系功能；具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态、在线修改参数的功能；具有（或备有）变电站故障自动分析和操作培训功能。3.智能变电站自动化系统工程实施优势及施工案例3.1工程实施优势现在的变电站的智能化
6、涵盖着很多部分，包括从变电站的设计、施工、运行、以及后续的维护等。而在传统变电站进行施工建设的时候需要大量的、繁琐的、复杂的二次接线。现在随着智能变电站的快速推进，那么变电站中所使用的硬件回路也减少很多，也会由现代这种虚端子、虚回路的配置替代大量的传统二次电缆连接模式。智能变电站现在是SCD文件，而传统的变电站更多的是围绕纸质图纸文件。虽然从建设变电站的意义上来说，纸质图纸和SCD文件是一样的。但是它们之间的本质区别是：纸质图纸是人可读（human-readable），而SCD文件则是机器可读（machine-readable）的。像SCD文件这种机器可读的重要性在于，它能够在很大程度排除由于
7、设计人员的非标准化和个人风格化造成的误差或错误。所以，将来在建设智能变电站时，SCD文件一定会逐步代替传统纸质图纸文件，而且会将变电站设计工作和系统集成工作将慢慢地相结合，届时，设计院就开始承担着系统集成商的责任。由设计工作者提供全智能变电站模型信息的SCD文件给个设备生产商，并由生产商直接将SCD文件导入，这样就避免了传统那种看图纸和现场接线等造成错误的发生。因此，在变电站工程实施环节上就可以体现出智能变电站的特有魅力。3.2智能变电站工程施工案例通常来说，智能化的一次设备可以使用很长时间，对传统变电站的改造主要集中在网络化二次系统上面。因此，需要传统变电站改造按方案进行分步走。第一：对变电
8、站的第二阶段整体进行智能化改造，其中包含：（1）智能化一次设备改造，（2）网络化二次系统改造，（3）对辅助变电站系统采取智能化改造，如对变电站站内进行安装视频监控系统、照明系统、站用电源、安防系统以及环境监测等多种辅助系统。第二：对传统变电站里的第四串进行采用IED智能组件应用以及数字化采样，其中包括：（1）第四串需要在保留传统的电流、电压互感器，然后使用并联的方法增加2组电子式电压互感器，和使用串联的方法增加3组电子式电流互感器、（2）第四串需要采用500V母线对数字化采样母线进行保护，并且增加数字化采样的断路器保护。升级工程分为两个阶段实施，其中500kV第四串及220kV部分改造为第一阶
9、段，其余改造部分为第二阶段。总体来看，工程优先考虑信息处理机制问题，如通过智能组件就地化实现二次系统的点对点;跳闸模式；其次通过网络化测控实现监控系统的升级问题；最后逐套更换保护装置完成全站的智能化升级。智能变电站技术极大地改变变电站建设运行模式，采取对传统的施工工艺有了很大的改变，完全符合现在我国国家电网提出的两型两化;要求，也大大降低了是变电站建设难度，也使得运行过程变得更加简单。4.总结在建设智能电网的过程中，起到重要基础是智能变电站的运用。智能变电站改造技术特点、设计、施工及调试等方面与常规综自变电站有很多不同之处，站内信息以光信号的方式传输，为防止信号误传，施工过程需特别注意虚端子的核对。今后智能变电站作为电网建设的趋势，其技术水平、建设管理水平还会有进一步提高。参考文献：【1】2Q/GDW 394智能变电站设计规范.国家电网公司，2009.【2】 3 常康，薛峰，杨卫东.中国智能电网基本特征及其技术 进展评述.电力系统自动化，2009，33（17）：10-15.