智能变电站技术应用和展望

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1、智能变电站技术应用和展望[摘要]智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑。本文介绍了国内变电站技术的发展历程，阐述了智能变电站的结构和技术特点，重点分析总结了目前智能变电站关键技术的应用，对智能变电站进行了应用展望。[关键词]智能变电站；技术应用；应用展望中图分类号：TM76；TM63文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）46-0362-021引言我国智能电网的建设已经上升至国家战略层面的高度。智能变电站是坚强智能电网建设中实现能源转化和控制的核心平台之一，前景广阔。根据国家智能电网“十二五”规划，到20

2、15年，新建智能变电站达5182座左右，其中新建750千伏智能变电站约19座，500千伏智能变电站约182座，330千伏智能变电站约60座，220千伏智能变电站约1198座，110（66）千伏智能变电站约3710座；改造64座500千伏、18座330千伏、320座220千伏、630座110（66）千伏变电站。本文将介绍国内变电站技术的发展历程，阐述智能变电站的结构和技术特点，分析总结目前智能变电站的关键技术，对智能变电站进行了应用展望。2变电站发展的几个阶段9变电站是电力网络的节点，它连接输电线路，担负着变换电压、接受和

3、分配电能、控制电能流向、调整电压等功能。智能变电站是实现智能电网的基础环节之一。纵观变电站的发展历程，大致分为以下几个阶段。2.1传统变电站20世纪80年代及以前，变电站保护设备主要以晶体管、集成电路为主，二次设备均按传统方式布置，各部分独立运行。随着微处理器和通信技术的发展，远动装置的性能得到较大提高，传统变电站逐步增加了“遥测”、“遥信”、“遥控”、“遥调”的四遥功能。2.2综合自动化变电站20世纪90年代，随着微机保护技术的广泛应用，以及计算机、网络、通信技术的发展，变电站自动化取得实质性进展。利用计算机技术、现代

4、电子技术、通信技术和信息处理技术，对变电站二次设备的功能进行重新组合、优化设计，建成了变电站综合自动化系统，实现对变电站设备运行情况进行监视、测量、控制和协调的功能。综合自动化系统先后经历了集中式、分散式、分散分层式等不同结构的发展，使得变电站设计更合理，运行更可靠，更利于变电站无人值班的管理。2.3数字化变电站9近年来，随着数字化技术的不断进步和IEC61850标准在国内的推广应用，国内出现了基于IEC61850的数字化变电站，主要体现在过程层设备的数字化，整个站内信息的网络化，以及断路器设备的智能化，而且设备检修工作

5、逐步由定期检修过渡到以状态检修为主的管理模式。数字化变电站已经具有了一定程度的设备集成和功能优化的概念，要求站内应用的所有智能电子装置（IED）满足统一的标准，拥有统一的接口，以实现互操作性。IED分布安装在站内，其功能的整合以统一标准为纽带，利用网络通信实现。数字化变电站在以太网通信的基础上，模糊了一、二次设备的界限，实现了一、二次设备的初步融合。2.4智能变电站2009年，国家电网公司提出了建设坚强智能电网的目标，包括了发、输、变、配、用、调度6个环节。根据定义，智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备

6、，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、协同互动等高级应用功能的变电站。3智能变电站的结构随着IEC61850标准的颁布实施，基于IEC961850标准的数字化、智能变电站工程应用得到了迅速推广。国家电网公司也制定了一系列标准、规范和文件，为智能变电站的项目实施提供了规范化的依据，并明确了智能变电站建设的方向。根据IEC61850通信协议定义，智能变电站综合自动化系统在逻辑结构上可分为

7、过程层、间隔层和站控层。3.1过程层过程层是一次设备与二次设备的结合面，主要是指合并单元、智能终端及在线监测就地采集单元等二次设备，实现与一次设备的接口及交互功能。合并单元主要用来实现与互感器之间的数据交互，用于采集电压、电流量。智能终端主要用来实现与断路器等一次设备之间的接口，实现对这些设备状态的采集和控制等功能。在线监测就地采集单元主要为了实现在线监测系统数据的采集和上传等功能。3.2间隔层间隔层是设备层和站控层的中间架构，该层主要是由测控设备、继电器以及母线保护单元构成。间隔层主要作用就是要实现设备层同站控层的有效

8、连接。此外它还可以实现对重要设备的监控及保护。继电保护的操作也主要是在间隔层中实现的，同时还能够实现初步检测故障及闭锁等功能。电能转换过程中电能在通过间隔层时，测控单元会将这些信息完整记录下来并传输给站控层。3.3站控层9站控层是变电站的控制层，这一层主要是通过主机、路由器以及人机交互设备相互连接来实现控制。站控层的