智能化变电站的研究(1)

1前言

变电站是坚强电网的重要节点，是连接发电、输电和配电等环节的纽带，具有至关重要的作用。变电站涵盖了大量的电力系统一次及二次设备，是形成电力系统坚强网架的基础，因此，建设智能电网须要加强智能变电站的建设，智能变电站的建设应以先进的信息化、自动化技术为基础，灵活、高效、可靠地满足发电、输电、配电对电网提出的各种变化要求，实现提高电网安全性、可靠性、灵活性和资源优化配置水平的目标。但由于智能变电站的发展刚刚起步，国家相关标准规范尚处于统一制定阶段，要实现智能变电站的建设目标，全面提升变电站智能化水平、完善智能设备的自诊断能力，需要对其关键技术进行深入的研究。

2研究的原则和主要内容

2.1智能变电站研究应遵循的主要原则

a)安全性原则：充分评估各种新技术、新设备的应用风险，有计划、有步骤、采取由低电压等级到高电压等级逐步试点推广应用的风险控制措施，稳步推动变电站的智能化建设，以保障变电站安全稳定、经济高效地运行。

b)先进性原则：跟踪智能化技术的最新发展，依靠科技创新和技术进步，最终建成功能合理、技术先进，符合智能电网发展需求的智能化变电站。

c)实用性原则：充分注重系统的优化和整合，力求实现技术、经济、需求三方面的平衡性与合理性。系统的建设和改造采用统一的标准和规范，利于实现资源共享，提高效率和信息资源的综合开发利用。

2.2研究的主要内容

研究的主要内容有：智能化关键技术和设备应用、智能变电站系统优化与整合、智能变电站运维管理集约化。

3智能化关键技术和设备应用

3.1智能高压设备工程应用项目

智能高压设备是由高压设备和智能组件共同构成的，高压设备的智能化应用及改造方案实质上就是智能组件的配置和集成方案。智能组件是以测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化为特征，具备测量、控制、保护、计量、检测中全部或部分功能的设备组件。智能组件是智能设备不可分割的一部分，理论上应由高压设备厂家统一集成和供货最为合适，但目前智能组件的核心技术还是掌握在二次设备厂家手中。国内高压设备厂家这方面的研制工作，尚处在起步阶段，故应首先在低电压等级的变电站中使用，以检验其产品的可靠性与成熟性。目前国内已经具备工程应用条件的高压设备智能组件有：

a)智能单元组件

该智能组件具备通信功能，通信接口采用光纤以太网口，通信规约遵循DL/T860标准。它具有对一次设备的基本控制功能和操作闭锁功能，并负责采集一次设备的开关量状态及报警信号。

b)电子式互感器采样器+合并单元组件

该智能组件用于实现对一次设备电流、电压信号的采集和测量。电子式互感器前置采样器具有通信功能，通过光纤串行通信接口以曼切斯特编码形式向合并单元发送电流/电压采样信息，通信规约遵循IEC60044-7/8。合并单元负责将A、B、C各相来自采样器的电流/电压数据进行同步合并处理，然后通过光纤以太网通信接口向间隔层设备传送电流/电压采样值SMV报文信息，通信规约采用IEC61850-9-2LE。

c)选相分合闸控制单元组件

该智能组件用于实现断路器的选相合闸智能化控制功能，其发展方向应是作为一个逻辑单元集成在智能单元内。具备该集成功能的产品已在研发当中，目前暂推荐采用独立的选相合闸装置与智能单元装置相配合的方式来实现。选相控制器所需测量的电压/电流量通过合并单元获取，装置的工作状态及报警信号可由智能单元负责采集监视，也可自身具备通信功能将各种信息通过网络上传。

d)状态传感器+通讯控制单元组件

该智能组件用于实现高压设备状态的可视化，因此除了一些常规的基本状态信息采集外，还需对一些绝缘老化、局部放电、机械特性等信息进行采集。