试论变电站的数字化与智能化 姚康崦吉檐临沧供电有限公司云南）临沧６７７０００ 【摘 要】智能变电站作为智能电网输配电环节的节点，是统一和坚强智能电网的支撑，也是国家电网公司提出的实现自主创新和 国际领先的智能电网的基础。 【关键词】电气工程 变电站 自动化 数字化 智能化 中图分类号：ＴＭ７１ ４文献标识码：Ａ文章编号：１ ００９－４０６７（２０１ ０１１ ２—１ ３６－０１ 随着当今我国迅猛发展的电网规模与“三华”特高压电网之建设，电 网运行机理愈发复杂，并且，有越来越多的因素开始影响电网的运行安全。 且系统整体可靠性差、通信线路重复建设与投资；系统维护量大，需要专门、 的值班或维护人员并且维修、维护困难、不能发挥自动化系统的综合效 益等等。 对此，现阶段国家电网公司提出建设“实现自主创新、国际领先的统一坚强 智能电网”之概念一一一以特高压为骨干、以智能化为手段、信息化、自动化、 互动化和数字化为特征，以提高供电高效、安全、可靠为目标，各级电网协 调发展的智能电网。而智能变电站，就是这个智能电网中的重要支撑点与不 可或缺的基础。 一面对这种情况，智能变电站通过一套集成系统完成ＳＣＡＤＡ、五防闭 锁、同步相量采集、电能量采集、故障录波、保信子站、电能质量评估与决 策等功能并进行信息融合，从而将集中监视，形成监控、安全监测以及预警 等功能集中在一个平台与数据库上实现一体化完成， ２、智能变电站的信息共享标准化功能。如今，大多数字化变电站实现 了变电站一二次系统信息的标准化，但是它们基本采用的是２００４年发布的 １．ｏＮ本的ＩＥＣ６１８５０，这个版本在和变电站外信息共享和交互时有部分不 足。 、目前数字化变电站的几个特征： １、首先是一次设备的数字化与智能化：数字变电站内采用具备向外进行 数字通信的智能操作箱等设备，或者就地在这些一次设备卜加装智能终端。 还有就是变电站内传统的电磁式互感器被电子式互感器替代，这种电子互感 器可以直接向外提供数字式光纤以太网接口，可以使信号的数字式转换与状 态监测得以实现。 近两年，随着］［ＥＣ ６ｌ８５０ ２．ｏＮ标准以及新增标准的发布，变电站的 智能信息共享标准化形成。它是基于同一断面的唯一陛、一致性基础信息通 过统一标准、统一建模来实现变电站内外的信息交： 和信息共享，实现变电 站内全景数据采集，ＩＥＣ ６１８５０的覆盖范围已经扩展到变电站以外的所有公 用电力应用领域。 ２、其次就是二次设备的数字化与网络化。我们知道，数字化变电站二 次信号传输足基于光纤以太网实现，和传统变电站信息传输以电缆为媒介完 全不同。 ３、再次，变电站通信网络及系统实现了ＩＥＣ ６１８５０标准化。如今的数 字化变电站全站通信网络和系统实现均采用ＩＥＣ ６１８５０标准，克服了传统 变电站中信鼠描述与网络通信协议标准之差异从而导致不同厂家的不同设备 问信号识别困难、互操作性差的缺点，ＩＥＣ ６Ｉ８５０标准的系统性、完整性与 开放性是数字化变电站站内设备具备互操作性特征的保障。 ３、智能变电站的协同互动化功能。简单来说，智能变电站是在实现变 电站全面数字化基础上，更注重变电站高级功能的智能化应用的变电站。随 着当前国家智能电网建设，现阶段数字化变电站侧重实现变电站的数字化及 智能变电站的基本功能已经不能满足建设需要。智能电网需要智能变电站能 ４、最后，是数字化变电站运行管理系统的自动化。目前的数字化变电 站在现有综自系统已经具备较大程度自动化特征的基础智商上，通过光纤传 输信号、站内设备的互操作性、网络通信平台信息共享等几个方面的特征， 体现了其运行管理系统自动化的优势。 二、智能变电站的内涵 ｌ、众所周知，智能变电站技术是智能电网关键技术之一，是智能电网 的重要组成和不可或缺的一部分。在业内，智能变电站被这样定义（出自 智能变电站技术导则》）：智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保 综合利用信息系统，所有系统协同互动，也就是实现各种站内／外高级应用 系统相关对象间的互动，全面满足智能电网运行、控制要求，从而可以维护 电网的稳定、具有向大用户实时传送电价、电量、电能质量与电网负荷信息 的功能，实现与智能电网各环节有效互动，使电网稳定经济高效协调运行 如此一来，可以减轻主站系统之负担与变电站运行人员之重任，还可以实现 各类电源包括（大量可再生能源如风能、太阳能、生物能等及特殊用户）的 无扰接人和故障隔离。 四、总结 总之，当前的只能电网建设就是在数字化变电站互联、互通、互操作 的基础上发展变电站高级应用的智能变电站的投运。因为综上所述我们可以 看出事数字化不等于智能化，二者内涵各不相同。而从技术上来说，目前我 国数字化变电站的信息化、自动化、互动化程度与智能变电站的发展目标仍 存在很多差距，国内现今投运的数字化变电站只是是实现了变电站信息的数 字采集和网络交互——数字化强调的是以统一标准，以数字方式交换信息而 的智能设备，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。 ２、（１）智能变电站的基本功能和要求：Ａ顺序控制；Ｂ区域集控功能；Ｃ 与主站系统通信；Ｅ源端维护同步对时；Ｆ站内状态估计；Ｇ电能质量评估与决 策；Ｈ网络记录分析防误操作……等。 （２）智能变电站的高级功能：Ａ智能告警及分析决策；Ｂ设备状态可视 化；Ｃ故障信息综合分析决策 Ｄ站域控制；Ｅ支撑经济运行与优化控制；Ｆ与 外部系统交互信息……等 三、智能变电站的具体功能 也就是说，智能变电站设备、标准化平台同常规变电站所不同的功能， 正是智能变电站定义及系统需具备的功能所强调的重点。智能变电站的以下 具体特点 一次设备智能化、基础数据完备化、智能设备网络化、运行控 制自动化、信息交换标准化、信息展示可视化、设备检修状态化分析决策在 智能化是指设备的功能，强调在线监测、数据分析和自动执行。 当然，数字化变电站实现信息的大量集中以及如何进一步应用这些资 源、信息，也是智能变电站要讨论的问题，二者并不矛盾，在数字化条件下 可以提供更加全面的监测信息，实现信息的共享整合也更为便利。由此我们 也可以说，数字化为智能化的实现提供了更加有效的手段和基础，数字化变 电站是建设智能变电站必将经历的阶段，在未来的智能电网建设中，智能变 电站的建设与投运将为国家统一坚强智能电网建设提供强有力的保障，并且 随之运转产生巨大的经济效益以及社会效益，惠及国家与人民。 参考文献 【１】智全中，秦广召，娄伟等．五防系统在智能化变电站中应用分析［Ｊ］． 电力系统保护与控制，２ＯＯ９，３ ７（２ ３）． ［２］刘淼，应佶．智能化仪表在变电站监控系统中的应用【Ｊ］．低压电器， ２ ００ ７．””（１４）． 线化等，正是体现了智能变电站集成一体化、信息共享标准化以及协同互动 化的重要特征，具体分析如下： １、智能变电站的集成一体化功能。如今，大部分变电站，包括数字化 变电站为了提高变电站安全运行管理水平，安装综合自动化系统、保信子站 系统、火灾报警系统、电能质量监测系统、防误操作闭锁系统、电能计量系 统、在线监测系统以及图像监控系统等。 ［３１夏明超，黄益庄，吴俊勇．变电站自动化技术的发展和现状［Ｊ】．北京 交通大学学报（自然科学版），２ ００ ７，３１（５）． 但是这些监测、监控系统多数是处于相互的状态，因为它们由不 同单位在在不同阶段建设。往往会因此有问题产生——比如各系统自成体系 ［４】黄雷．浅谈变电站综合自动化技术及现状发展【Ｊ］．科海故事博览・ 科教创新，２ ０ ０９，””（４）． ［５］王艳丽．变电站自动化系统设计应用研究【Ｄ］ ００ ７． １３６ 中国电子商务皤２０１０．１２
