變電站技術創新大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇變電站技術創新范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

篇（1）

一、組織領導

名譽主任：

主任：

組員：

二、活動時間

自2007年4月1日起至2007年12月31日結束

三、活動范圍

工區所屬各個生產班組

四、總體要求

活動的宗旨要以職工立足于本崗位工作為基礎，加強職工培訓學習為手段，以深化科技創新工作為保障，以提高全員綜合素質為目的，以此來推動工區的安全生產工作健康、規范的向前發展。

五、活動內容

1、強化素質抓好職工培訓工作

2007年，工區將結合各個生產班組實際工作的需要，開展務實的培訓工作，培訓工作要打破以往的筆試的形式，要注重職工的實際動手能力、不能紙上談兵，將進行多次職工實際工作能力的考試、檢修、送電將進行檢修工藝、設備的故障查找、分解檢修，運行將進行故障判斷、分析以及故障的處理

2、因地制宜推動活動的深入開展

首先依照市公司工會的要求，結合工區的實際情況，開展好雙增雙節合理化建議活動，開展好無違章班組活動，開展好工會成員的學習活動。這些活動的開展要緊緊結合工區的安全生產工作，活動開展的形式一內容要符合工區安全生生產的實際，不能出現形式主義。

3、求真務實開展好下列工作

（1）、根據工區的實際情況，建立工區的群監會組織，要明確職責、分工明確，及時的組織各項監督工作，確保安全監督工作行之有效的開展起來。

（2）、開展好工區的宣傳報道工作，特別是春檢、安全月、大修改造工作中的感人事跡、好人好事以及在工作當中的精彩的照片。

篇（2）

SS變壓器制造有限公司企業簡介

SS變壓器制造有限公司是專業生產輸變電產品的規模企業，公司位于江蘇省鹽城市高新技術產業區龍乘南路，毗鄰寧靖鹽高速、沿海高速等四條高速，交通便捷。公司注冊資本6068萬元，占地面積8萬平方米，現有職工200余人，年生產能力300萬kVA，公司擁有先進的生產、檢測設備178臺套，生產、檢測設備其技術性能達國內先進水平，同時與煤炭科學研究總院撫順分院、東南大學、沈陽變壓器研究所等高等院校科研院所建立長期的緊密型合作關系，不斷開發新產品，有較強的技術創新能力。企業通過ISO9001質量管理體系認證，通過ISO14001環境管理體系認證，被評為省級計量保證確認單位及被認定為AAA級資信等級企業，目前，公司已取得50kVA～6300kVA礦用隔爆型移動變電站和礦用隔爆型干式變壓器兩大系列116個規格產品的煤礦安全“MA”標志證書、防爆合格證、生產許可證，是國內同行業取得證書最多、規格齊全、產品容量最大的專業生產移干變廠家及省、市重點發展企業之一。

主要產品有：KBSGZY礦用隔爆型移動變電站、KBSG礦用隔爆型干式變壓器、礦用隔爆型移動變電站負荷中心、礦用隔爆型動態無功補償裝置、樹脂澆注干式變壓器、電力變壓器、地下式變壓器、組合式變壓器、預裝式變電站，戶外車載箱式變電站、成套式箱式變電站、特種變壓器及新開發礦用移動式救生艙等200多種規格產品。

公司一直堅持“以人為本，務實創新，誠信共贏，追求卓越”的方針，采用先進技術和科學的管理理念，以質量求發展，以誠實守信的經營宗旨，制造優質的輸變電產品，贏得客戶的信賴和滿意。

華盛公司愿與社會各界攜手共創美好的明天！

篇（3）

中圖分類號：TM41 文獻標識碼：A

1實現智能變電站的重要意義

變電站自動化技術經過十多年的發展已經達到一定的水平，一定程度上提高了電網建設的現代化水平，增強了輸配電和電網調度的可靠性。然而，傳統變電站自動化系統仍然存在下列問題：

①互操作問題

由于不同廠家變電站自動化系統采用的通信技術和協議各不相同，造成產品之間缺乏互操作性，導致集成和維護成本的增加，也降低了系統的可靠性。

②電磁式互感器的問題

傳統互感器存在鐵芯飽和、暫態特性差和體積龐大等缺點，難以滿足現代自動化技術的需求。

③常規一次設備的問題

目前多數變電站都沒有裝設狀態監視設備，由于缺乏一次設備狀態監視信息，通常只能采用計劃檢修，而不能實現狀態檢修。同時，非智能斷路器設備也不能實現按波形控制合閘角和在線監測的功能。

④線纜投資、運行維護費用較高

智能變電站成功地解決了上述傳統變電站存在的問題，是電力系統發展的必然趨勢，是通訊技術、信息技術和計算機技術發展的必然結果。IEC61850標準以及智能技術在變電站內的全面推廣應用將是解決這些難題的關鍵所在。目前，國際電工委員會TC57工作組已經制定了《變電站通信網絡和系統》系列標準--IEC 61850，為變電站自動化系統提供了統一平臺和標準框架。隨著電子式電流、電壓互感器、一次運行設備在線狀態檢測、變電站運行操作培訓仿真等技術日趨成熟，以及計算機高速網絡在實時系統中的開發應用，勢必對已有的變電站自動化技術產生深刻的影響，全智能的變電站自動化系統即將得到廣泛的應用。通過智能變電站技術的研究和實施，提高變電站自動化系統以及整個電網的技術水平和安全穩定運行水平。

目前我國正在大力建設創新型國家，國家電網公司已成為全國“創新型試點企業”。國家電網公司高度重視科技進步和自主創新，將其作為公司和電網發展的戰略支撐，力爭掌握一批擁有自主知識產權的關鍵技術和核心技術，占據世界電力科技發展制高點，在能源技術創新中積極發揮主體作用和表率作用，服務創新型國家建設。而智能變電站在各個方面均順應了科技進步和自主創新的要求。首先在技術儲備方面，IT技術與通信技術近些年來的突破性進展使得智能變電站從技術和經濟角度而言成為可能，智能化電氣設備的發展，特別是智能化斷路器、電子式互感器等機電一體化智能設備的出現，使得變電站進入了智能發展的新階段；其次在發展水平上看，在智能變電站的研究、試驗、工程推廣等方面，國外企業也剛剛開展，尤其國內在ECT/EPT及變電站自動化等方面的研究工作并不落后于國外企業，可以說實現智能變電站是建設創新型電網的要求，也是我國電力行業趕超國際水平的一個契機。

通過智能66kV變電所的建設與研究，提出適合中國電網結構及運行方式的完整的66kV智能變電站系統方案，將對鞍山以至整個遼寧電網的智能建設工作產生積極影響。

2智能變電站含義及其關鍵技術

智能變電站技術是指基于IEC61850標準建立全站統一的數據模型和數據通信平臺，實現站內一次設備和二次設備的智能通信，以全站為對象統一配置保護和自動化功能。其主要特征包括：

基于IEC61850的全站統一的數據模型及通信服務平臺；

智能化一次電氣設備；

基于全站統一授時的網絡化二次設備。

我們認為實現"智能變電站"的關鍵技術包括以下幾點：

①IEC61850的體系架構

②全站功能的統一配置

③一體化功能系統控制器

④通信網絡架構

⑤電子式電流/電壓互感器

⑥智能化的一次設備

⑦全站統一的授時系統

a） 智能變電站基本內容

分析上述智能變電站要求可見，完整的智能變電站方案應包括符合IEC61850標準的全部一次、二次系統的實現。大體可分為以下幾部分內容：

a）一次部分

變壓器

開關、刀閘

直流系統等

b）二次部分

二次系統在邏輯上按功能可分為過程層、間隔層和變電站層，結構如圖1所示：

①硬件設備

為實現圖1所示的邏輯功能，二次系統設備包括：

a.電子式互感器、合并單元

b.變壓器智能單元

c.開關、刀閘控制器

d.直流系統智能單元

e.滿足IEC61850標準的系統控制器

f.監控主機（操作員站，工程師站）

g.遠動主機

h.打印服務器

i.工業以太網交換機和用于光纖通信的光端機

②軟件系統

軟件系統采用跨平臺結構設計，可選擇windows、Unix、linux操作系統；數據庫結構按照IEC61850模型定義、實現，所有程序支持IEC61850模型。系統集成工程化工具為工程人員或用戶提供完善、方便的配置、測試、維護手段，包括系統的配置/組態、實時庫的管理、模型/通信的一致性測試、SCL配置文件和參數化的管理等功能。

③站內通信網絡

系統應以網絡交換以太網技術為基礎，站級總線采用星型結構光纖10M/100M以太網，組網方式為VLAN虛擬以太網，具有自愈功能；過程總線選擇星型結構光纖100/1000Mb以太網，防止出現實時信息在網絡上發生碰撞以至影響實時響應要求。必要時可考慮采用VLAN優先級協調多以太網跨過多交換機運行。

在66kV智能變電站的設計方案中，根據需要傳輸的數據量的計算結果，站級總線和過程總線均采用星形結構光纖100M以太網。

④授時系統

時鐘同步系統由網絡時間服務器（主時鐘）及時鐘擴展輸出裝置（擴展時鐘）組成。時鐘同步系統具有兩臺互為備用的網絡時間服務器，時鐘擴展輸出裝置的具體數量根據現場實際進行選項匹配，以滿足時間系統對信號數量和種類的要求。網絡時間服務器和時鐘擴展輸出裝置既可以集中組屏，也可根據現場的實際情況單獨組屏。

參考文獻

篇（4）

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（a）-0220-02

1 智能變電站網絡二次系統應用概述

1.1 智能變電站網絡二次系統概念及其功能

所謂網絡二次系統，就是通過網絡結構構建，替代傳統的電氣二次回路，從而為電力網絡提供需求和服務，例如在線監測的服務。在該系統中，過程層網絡拓撲結構、過程層組網、可靠性和實時性分析、全站通信網絡結構以及在此基礎上建立的網絡在線監測系統共同協調運作，完成了監測工作。在該系統中，智能變電站網絡二次技術得到了充分應用，涵蓋了系統網絡構建、智能二次設備配置、模型報文輸出以及各類電力技術和專業知識。隨著技術水平的不斷提升，智能變電站網絡化二次系統已經不再拘泥于傳統形式，迫切需求建立全景信息平臺，實現網絡的升級優化，并實現實時在線狀態監測目標。

1.2 智能變電站網絡化二次系統及其在線監測研究的重要性

雖然，我國從二十世紀九十年代就開始了變電站智能系統和自動化系統的研究和應用，并不斷進行了技術創新和提升。但是變電站自動化系統及其在線監測工作仍然出現了很多問題。

（1）智能站二次設備互操作性差。在該系統中，二次設備是重要的組成部分，普通互感器是所謂的一次設備，而有源式電子式互感器，如ECT、EVT、ECVT等則是具有消除傳統鐵心線圈磁飽和問題，進一步抗干擾等功能的二次設備。然而，在系統中，這些二次設備的互操作性卻很差，很難充分發揮整體功效。

（2）網絡化二次系統的可擴展性差。一般來說，在系統中的網絡結構和層次是有限度的，不可能進行無限延伸，而且系統在保障原有作業績效基礎上的進一步擴展難度也很大。

（3）信息共享難度大。智能變電站網絡二次化及其在線監測系統雖然與過去相比，已經有了很大的優勢，但是當將其應用在大范圍、大區域時，信息間溝通就會形成障礙，很難進行全面共享。

（4）網絡二次化在線監測系統的可靠性差，安全問題堪憂。相對來說，該系統的可靠性較之過去有了質的飛越，但是面對不斷變化的外部環境，仍然難以抗拒不確定性因素的影響，加之受不同區域自然條件、社會條件、人文條件等的綜合影響，使用過程的安全性和可靠性難以確保。

基于以上問題，有必要也有義務在總結過去網絡化二次系統及其在線監測工作，并就其存在的問題和原因進行深度分析，為實現更好地應用奠定基礎。

2 智能變電站網絡二次系統及其在線監測研究

2.1 智能變電站網絡二次系統解析

要對網絡二次化系統及其在線監測問題進行研究，首先要對智能變電站網絡系統內容進行把握。一般來說，網絡化二次系統及其應用主要包括了四個主要部分，分別是：變電站系統網絡結構、變電站二次設備、變電站模型與報文、變電站工程調試與應用。在此對于網絡結構及其與在線監測相關內容進行進一步分析。

（1）智能變電站網絡系統結構。從目前來看，一般智能變電站具有三層結構，即是過程層、間隔層、站控層。過程層包括了合并單元和智能終端。而間隔層則包括了保護裝置、測控裝置、網絡分析儀等重要設備和儀器。站控層則主要是監控主機、操作員主機、五防主機、遠動裝置、保信子站等內容。這三個層次都具有十分重要的影響，并決定著智能化的高低。但是在其實際的在線監測工作中，如何調度好不同的網絡結構本身就十分困難，且系統內部互感器、控制裝置、各類主機等的性能和應用如果不當，輕則無法發揮其最大成效，提供更準確更全面的監測信息，對配電網進行智能化的控制和信息反饋以及故障排除，重則形同虛設，沒有成效。

（2）網絡系統中的二次設備。眾所周知，要實現在線監測，不僅要構建最優化的網絡拓撲結構，還應該關注二次設備的配置和調試。在傳統互感器基礎上添加有源式電子式互感器，大大解決了系統中遇到的電磁問題，降低工作過程的損耗，加強了合并單元工作成效。如何實現設備與網絡結構的最優結合是未來系統提升和監測工作改善的重難點。

2.2 智能變電站網絡二次系統在線監測難題

雖然網絡二次系統的應用進一步提升了智能變電站的技術水平和工作成效，但是理想的網絡系統不僅滿足當前需要，應該構成雙網冗余結構的獨立過程網絡，進一步達到變電站信息采集、傳輸、處理、輸出過程的全部數字化，從而滿足設備智能化、通信網絡化、運行管理自動化等需求，實現信息的全面共享。總結目前其在在線監測工作中遇到的問題，主要體現在以下幾個方面。

（1）信息的分類歸集難度大。過去，通過網絡在線監測系統我們能夠對網絡結構內的設備進行信息的自動化記錄，并依據記錄信息進行邏輯判斷。但是這種記錄是有局限性的，其局限性就在于沒法對信息進行分類，無法根據設備功能或是性能差異進行自動歸集，以方便應用者的使用。

（2）自動定位巡查能力差。目前的在線監測系統還不具備追蹤查找的指令和能力，或者說這方面的技術還是不成熟的，當我們需要對網絡結構內的某個信息或某片區域進行定位查詢時，智能站就無法完成我們提交的任務。

（3）信息冗雜，辨識能力差。目前的網絡在線監測系統更多是提供大量信息的顯示，一方面這些信息中沒有直接定位異常或是故障報警的內容，更多的是全部展示；另一方面，當工作人員進行相關設備和系統的調試、運行時需要依據這些信息開展工作，但是過多信息造成辨識能力差，無法快速高效地找出有效信息，大大降低了工作效率。

（4）監測的安全性有待提高。安全問題對于電力網絡來說尤為重要，現實生活中電力應用安全事故以及與之相關的犯罪行為屢見不鮮，這都需要我們提升監測工作的安全性。但是，當前的能力和資源很難支撐大范圍甚至是部分區域的監測工作。

3 智能變電站網絡二次系統在線監測提升

為了提升網絡二次系統在線監測功能，作為電力系統重要組成部分，我們要團結一致，不斷克服問題，實現技術創新與改革。

3.1 以技術為主，強化在線監測系統的技術改善

在智能變電站網絡二次系統中，最為核心的就是技術。目前，國內外同行業間的交流日益增多，以在線監測為目標的監測系統軟件正不斷被研發和改善。最重要的一點在于注重信息平臺的構建，通過技術應用建立網絡平臺，并在平臺支撐基礎上，進行適度地拓展。并通過系統接口改善，實現數據的統一訪問，提高數據共享能力。與此同時，應該增強系統間的互操作性，不同監測系統的監測信息能夠實現共享，從而有助于日常數據的分類保存、分析、在線診斷和評估等。

3.2 加強多種技術的綜合應用

在新的歷史時期，要特別注重多種技術的結合，才能更好地完成網絡二次系統在線監測工作。例如通過GIS在配電網絡中的應用，能夠更好進行地理信息探測和相關的模擬試驗，從而對系統內部故障或是重點區域進行準確定位和數據搜集。此外，通信網絡技術、互聯網技術等日新月異，只有從電力系統、地理系統、信息系統等多角度進行技術應用，才能更好實現監測目標。

3.3 加強智能變電站網絡系統人才的培養

人才是監測工作的基礎，只有具備專業知識的技術人才才能夠在實際工作開展時應對各種挑戰。但當前，無論是電力系統人才還是監測管理人才都十分缺乏。在現有條件下，只有加強人才培養，對員工進行職業培訓，幫助他們更好學習智能化網絡系統，教會他們判斷問題和解決問題的方式方法，才能夠更好結合實踐需求，提升監測工作的水平和質量。

3.4 強化網絡建設，優化系統結構

雖然智能變電站網絡結構和實際的運行工作存在不同程度的差異，但是從網絡拓撲結構的簡化出發，將系統內部的網絡結構進行層次設置，重點部位重點關注，并結合網絡二次設備的合理布局和應用，在提升系統性能基礎上，做好維護和記錄工作，在線監測才能健康持續運行下去。

4 結束語

智能變電站網絡二次系統的出現和應用，大大提高了工作效率，借助通信網絡實現了信息的共享，為在線監測工作奠定了基礎。未來，我們需要不斷進行技術創新和研究，爭取通過網絡結構的優化升級，實現信息最大限度的共享，從而為我們在線監測工作的提升創造條件。

參考文獻

篇（5）

中圖分類號： U665.12 文獻標識碼： A 文章編號：

智能變電站是堅強智能電網的重要基礎和支撐，是電網運行數據的采集源頭和命令執行單元，與其他環節聯系緊密，是統一堅強智能電網安全、優質、經濟運行的重要保障，也是實現智能電網自動化特征的主要體現。因此，建設堅強的智能電網已成為我國電力系統行業發展的目標，國家電網提出以下發展戰略：一個目標，以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強智能電網；兩條主線，技術上實現信息化、自動化、互動化，管理上實現集團化、集約化、精益化、標準化；三個階段，規劃試點階段、全面建設階段、引領提升階段。

一、概述

智能變電站就定義而言是使用先進、可靠、低碳、環保以及集成的智能設備，根據通信平臺網絡化、全站信息數字化、信息共享標準化為基本的需求，實現信息的自動采集、控制、測量、保護、控制、計量以及監測等基本的功能，同時也可根據實際的需要支撐電網的自動控制、在線分析決策、智能調節以及協同互動等多種擴展功能的智能變電站系統。智能變電站還應具備一次設備智能化、二次設備網絡化、運行控制等特征。

智能變電站應以高度可靠的智能設備為基礎，實現全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化、應用功能互動化。其基本技術原則如下：

1、智能變電站設備具有信息數字化、功能集成化、結構緊湊化、狀態可視化等主要技術特征，符合易擴展、易升級、易改造、易維護的工業化應用要求。

2、智能變電站的設計及建設應按照DL/T 1092三道防線要求，滿足DL/T 755三級安全穩定標準;滿足GB/T 14285繼電保護選擇性、速動性、靈敏性、可靠性的要求;遵守《電力二次系統安全防護總體方案》。

3、智能變電站的測量、控制、保護等單元應滿足GB/T 14285、DL/T 769、DL/T 478、GB/T 13729的相關要求，后臺監控功能應參考DL/T 5149的相關要求。

4、智能變電站的通信網絡與系統應符合DL/T 860標準。應建立包含電網實時同步實時信息、保護信息、設備狀態、電能質量等各類數據的標準化信息模型，滿足基礎數據的完整性及一致性的要求。

5、宜建立站內全景數據的統一信息平臺，供系統層各子系統統一數據標準化規范化存取訪問以及和調度等其它系統進行標準化交互。

6、應滿足變電站集約化管理、順序控制、狀態檢修等要求，并可與調度、相鄰變電站、電源(包括可再生能源)、用戶之間的協同互動，支撐各級電網的安全穩定經濟運行。

二、體系結構

智能化變電站作為變電站的發展方向，主要解決現有變電站可能存在的以下問題：傳統互感器的絕緣、飽和、諧振等;長距離電纜、屏間電纜;通信標準等。

智能化變電站與傳統變電站相比，主要需對過程層和間隔層設備進行升級，將一次系統的模擬量和開關量就地數字化，用光纖代替現有的電纜連接，實現過程層設備與間隔層設備之間的通信。

設備智能化和高級功能是智能變電站的兩個重要特征。與基于DL/T860的數字化變電站的三層結構劃分(過程層、間隔層、站控層)不同，智能變電站基于設備智能化的發展和高級功能的實現，可分為設備層和系統層，其劃分依據是智能變電站的功能特征。

設備層主要由高壓設備、智能組件和智能設備構成，可看作對應于過程層和間隔層，實現過程層和間隔層的功能，

設備層智能組件是靈活配置的物理設備，包含如下單元：測量單元、控制單元、保護單元、計量單元、檢測單元中的一個或幾個。它完成變電站測量、控制、保護、檢測、計量等相關功能。

系統層包含自動化系統、站域控制、通信系統、對時系統等子系統，可看作對應于站控層，實現站控層功能。

系統層完成數據采集和監視控制、操作閉鎖、同步相量采集、電能量采集、備自投、低壓/低頻解列、故障錄波、保護信息管理等各項功能。根據變電站電壓等級和復雜程度，可以集成在一臺計算機或嵌入式裝置運行，也可以分布在多臺計算機或嵌入式裝置運行。

智能變電站數據源應統一，應能實現數據網絡化共享。智能設備之間應實現

三、間隔層和過程層技術

智能變電站中，間隔層和過程層一般使用保護測控一體化的裝置，而220kV電壓等級的母線以及變壓器的保護，在過程層使用“直采網跳”的方式，而輸電線路和母聯的保護在過程層使用“直采直跳”的方式，并建立網絡的雙重配置模式和體系，實現了智能變電站內輸電線路、母聯、母線、主變，并且將合并單元、交換機以及智能終端實現雙重保護和控制。110kV電壓等級的保護，在過程層使用“網采網跳”的模式，而其輸電線路、母聯以及母線的保護與220kV不同的是，其使用的是單套配置方式，而智能終端和合并單元則是雙套配置模式和體系。

1、直采直跳

直采直跳的方式要求保護直接采樣，而對于單隔間的保護則采取直接跳閘的方式。直采直跳的方式的最大優勢在于并不用考慮合并單元采樣是否同步，使用插值法可實現采樣的同步，另一方面也減少了通過交換機轉發報文的環節，從而有效提高了采樣信息的有效性，有效避免了由于傳輸延時抖動產生的對保護的影響。220 kV的輸電線路、母聯保護都采用“直采直跳”方式，建立了與智能終端與合并單元的連接體系，而保護測控的裝置則分別接入站控層以及過程層。

2、直采網跳

“直采網跳”的方式則是保護直接采樣，而跳閘的命令則是通過GOOSE網絡實現的。相對于直接跳閘而言，網絡跳閘的方式有效減少了光纖的數量，降低了工程項目的施工中以及后期的維護，在多間隔的保護裝置中可使用這樣的跳閘方式，但可靠性不如直跳方式。220 kV的母線以及變壓器保護裝置均采用 “直采網跳”方式。

3、網采網跳

“網采網跳”方式，采樣的數據以及GOOSE的跳閘數據都是通過網絡進行傳輸的。合并單元要求全站同步，而保護裝置在收到采樣數據之后以序號的方式進行同步，并實現保護計算。

五、站控層技術

智能變電站中的站控層設備主要包括：主機兼操作員工作站、遠動通信裝置、工程師站、網絡通信記錄分析系統、保護及故障信息系統工作站、其他智能接口設備等等。宜運用集中或分布協調的方式采集全站實時信息并進行分析計算，實現全站備自投、故障錄波等安全自動控制、優化后備保護等功能。宜綜合利用變電站全站信息，與繼電保護協調互動，優化安全穩定控制功能。

1、主機兼操作員站

應具備站內狀態估計及數據辨識與處理功能，保證基礎數據的正確性，并支持智能調度技術支持系統實現電網狀態估計。智能變電站系統自動化的主要人機界面，具有直觀、便捷、可靠、安全等特征，符合整個變電站自動化系統的要求和智能化性能的指標體系和模式。

2、遠動通信裝置

遠動通信裝置站與主機兼操作員站類似，也是使用雙機冗余的方式實現通信，并使用智能設備的有關實時的信息，將信息傳輸到調度中心。遠動通信裝置可按照服務器的硬件要求進行配置，一般使用UNIX操作系統。此裝置因滿足三個基本條件：一是應具備網絡風暴抑制功能，網絡設備局部故障不應導致系統性問題。二是應具備方便的配置向導進行網絡配置、監視、維護。三是應具備對網絡所有節點的工況監視與報警功能。

3、工程師站

工程師站設備是智能變電站自動化系統與相關維護人員進行聯系的重要界面，工程師站包括主機兼操作員站的全部功能，同時還能實現對設備的維護以及開發。

4、網絡通信記錄分析裝置

智能變電站中配置一套單機網絡通信分析裝置，則能建立對智能變電站的監控，以及對智能變電站中的MMS、GOOSE、采樣值報文等信息進行采集，同時將采集到的信息保存起來，為接下來的數據分析使用。智能變電站中的站控層網絡上的MMS以及GOOSE報文信息是通過站控層的網絡進行采集，而采樣值報文以及其他的GOOSE報文信息則是通過過程層的網絡進行采集的。

5、保護及故障信息系統

智能變電站中配置一套單機保護及故障信息系統，則能實現智能設備有關的保護以及實現變電站中故障信息的分析和處理，同時通過調度數據網以及調度中心建立連接通信，即能夠實現遠程的數據查詢以及設備的維護，修改遠方定值以及實現投退保護。

6、電能量工作站

智能變電站中配置一套電能量工作站，并以網絡的方式實現變電站內部電能表的表量信心的采集，并將采集到的數據傳遞到調度中心。宜實現包含電壓、諧波監測在內的電能質量監測、分析與決策的功能，為電能質量的評估和治理提供依據。

7、全站時間同步系統

智能變電站中配置一套全站時間同步系統，并使用冗余配置的高精度的時鐘源，那么在站控層設備使用SNTP實現網絡對時，而在間隔層和過程層則使用IRIG-B校對時間。因此，站內采用基于衛星時鐘與地面時鐘的對時系統，系統層之間可采用IEC61588或SNTP協議對時方式，設備層之間可采用IEC61588或IRIG-B碼對時方式，對時精度滿足分布式應用功能的需要。

8、公用接口設備

當智能變電站在系統中承擔區域集中控制功能時，除本站功能外，應支持區域智能控制防誤閉鎖，同時應滿足集控站相關技術標準及規范的要求。智能變電站中配置一套公用接口設備，則可實現非IEC61850智能設備的接入。

四、建設的重要意義

1、滿足電網發展方式轉變的要求

智能變電站作為智能電網建設的重要環節之一，是電網最為重要的基礎運行參量采集點、管控執行點和未來智能電網的支撐點，其發展建設的水平將直接影響到我國智能電網建設的總體高度。新一代智能變電站建設應以“系統高度集成、結果布局合理、技術裝備先進、經濟節能環保，支持調控一體”為特征，通過電網運行數據的全面采集和實施共享，支撐電網實時控制和智能調節，提升電網運行穩定性和可靠性。

2、滿足公司發展方式轉變的要求

隨著公司“五大”體系建設，智能電網對公司管理模式優化的支撐作用越來越重要。公司“大運行”、“大檢修”、“大營銷”，對智能變電站的發展提出了新的要求。構建“大運行”體系，新一代智能變電站應更好的支撐調度運行業務一體化需要，實現變電站設備監控的統一管理，通過信息流優化整合，與調度系統全景數據共享，提升決策控制能力，提高運行效率；構建“大檢修”體系，新一代智能變電站應更好支撐變電站專業化檢修、維護需要，實現設備運維、檢修一體化；構建“大營銷”體系，新一代智能變電站應滿足提高營銷能力和服務質量的要求，實現變電站計量信息與營銷服務系統的精確交互。

3、滿足智能變電站技術進步的要求

我國在智能變電站研究與建設領域已經取得了很多成績，但面對新技術、新設備和新工藝的進步，仍有必要加大智能高壓設備和智能變電站自動化系統核心技術研究與關鍵設備的研制，制定技術標準體系和運維管理規定。 開展新一代智能變電站技術研究，在技術研發、科技創新、標準編制、管理優化等各個方面實現突破，推動智能變電站技術創新發展、跨越發展；開展新一代智能變電站技術研究，積極引導國內設備制造企業開展設備研制和技術創新，努力在世界智能電網科技領域引領潮流。

參考文獻：

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[2] 申濤,包,趙玉成,湯曉石. 數字化變電站的關鍵技術與工程實現[J]. 電測與儀表, 2010,(S2) .

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引言

智能變電站在管理方面比傳統的變電站有著明顯的技術優勢，變電站的智能化將工作人員從繁重的工作中解放出來，從而保證了電網的運行效率。但是由于我國在智能變電站的建設只是在起步階段，很多技術還不成熟，實踐經驗也比較少。因此對智能變電站的研究對我國的供電質量、電網智能化進程都有著很大的關系。

一、智能變電站的技術特點

智能變電站具有信息的交互的網絡化和設備狀態的檢修化，即可以實現一、二次設備的一體化、智能化整合與集成。

（一）智能變電站的分布

過程層包括斷路器、互感器、變壓器、隔離開關等一次設備；而站控層包括控制系統、通信系統，以及變電站設備的監控和信息交互；間隔層包括，繼電保護裝置、檢測功能等。

（二）智能變電站的檢修狀態化

通過對設備的采集提供給動態的檢測以及風險的預測，而處理中心能夠自動的提出設備的檢修建議，而這些信息提供調度部門和執行的單位，使得設備維護能夠自動進行。

（三）智能變電站的設備智能化

調度臺會對電網發出指令，而智能設備可以將信息進行反饋到調度中心，然后再授權執行操作。整個過程中全都自動進行，保證了變電站的電網運行安全，反應迅速。

二、當前我國智能變電站維護過程中存在的問題

智能變電站運行效率搞過普通的變電站，而且成本運行也比較低，因為無需人員看守，因此自動化程度較高。但是正是由于無人看管，在設備運行中由于二次控制的誤報的影響，會使得工作人員難以判斷運行狀況，從而影響變電站的正確運行。使得狀態只是信號起不到預警作用。

智能變電站通常要使用錄波器，然而工作人員對某些重要的線路上的錄波器往往不重視。智能變電站通常都安置了低壓線路的低周減載裝置，但沒有真正的將其利用起來。由于智能系統沒有較好的實現遙感功能，使得智能變電站經常出現信號不通常的情況。由于智能軟件不足，使得智能變電站在處理數據，診斷線路以及票據生成等方面都不方便。智能變電站目前智能化水平有限，很多情況仍舊需要現場工作人員進行手工維護，為運行維護帶來隱患。

三、加強智能變電站的維護措施

（一）打造專業的管理隊伍，保證技術優勢

智能變電站和常規的變電站的不同就是因為有智能化技術、人性化技術的參與，多種高科技手段保證了變電站的智能化運行。一方面，智能變電站的建設適應了經濟大發展的需求，也保障了人們的需要。另一方面，智能變電站本身對技術要求就比較高，無論從建設到維護，從管理到維修，不是專業的技術人員無法操控。以全天候自動控制技術為例，這項技術要求工作人員要掌握自動化控制技術、工程理論以及電力知識等，所以智能變電站需要的技術要很高。因此對于智能變電站的維護、運行就需要一支技術過硬專業素質高的隊伍。將人才隊伍的建設作為變電站的日常維護、隊伍管理的核心來抓，才能保證變電站的出現高水平的隊伍。

（二）積極推廣維護的關鍵技術，提升維護的質量

智能變電站出現較晚，如何保證其正常的運行以及如何保證智能變電站的有效維護都沒有形成一種國際性的標準。這就需要各技術人員共同摸索，共同協作，積極推廣和探索智能變電站的維護技術。

對于我國各級各級的變電站機組人員和維護部門的機構來講，逐步提高智能變電站的維護水平是首要任務之一。他們要加強技術的推陳出新、積極的對技術進行實踐和探索，從而保證技術的應用。

智能變電站在運行過程會出現這樣或者那樣的故障問題，而這些問題都設計各學科的知識，最主要的是這種情況沒有發生過，沒有相關經驗或者預案，智能在實踐中逐步的探索、逐步完善。我國很多智能變電站已經建成并開始運營，而且取得了很好的市場，成為了我國變電站很好的補充，為國民經濟增添了不少的推動。

智能變電站在進行日常維護時候，要根據一次設備、二次設備等順序有序進行，結合變電站的實際情況，選擇技術方案。智能變電站的日常維護需要技能專業的人員，也需要新技術的參與。智能變電站的控制單元，直接控制著變電站的各項指令、各項工作，是接收、執行以及反饋信息，保證對各元件的控制部件，所以在進行維護時候，必須要對控制單元的技術進行分析。總之，智能變電站不僅需要技術保障，也需要技術革新，只有實事求是將關鍵的技術研究運用到智能變電站中才能保證智能變電站的科學維護。

（三）對變電站的運行維護的規范、標準進行完善

拓寬技術的應用范圍變電站的運行歸根結底還是需要通過制度化和技術手段完成。智能變電站在維護的時候，必須保證維護技術標準、制度和規范的健全；其次，要加大技術人員的培訓，提升技術的應用水平和應用范圍。比如：在某500kv的智能變電化變電站運行維護的時候，可以通過運行、檢修等專業人員的共同努力，推進智能變電站的設備聯調、項目研究，啟動與投產等工作，并制定相關的技術標準，使得智能化體系更加完善，這就可以保證500kv的智能變電站在投產后有很好的保障。技術規范、技術標準可以有效的保障智能變電站的運行，能夠大幅度的提升管理水平。只有全體的工作人員張開相關技術的學習，進行培訓，才能保障技術標準的落實，保障智能變電站的良好運行。

結語

綜合上述，智能變電站的維護由于沒有相關的經驗可以指導，也沒有成套的標準體系去遵守，這就需要各工作人員共同去探索，不斷的學習新的技術，在工作中嚴格要求自己，認真、耐心、盡職盡責的完成相關的任務。電力企業也要在技術培訓、技術創新方面加以重視，保證工作隊伍的素質提高，保障電廠的維護、維修高效完成，進而保障電力系統的安全，提升電力企業的經濟效益。

參考文獻

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[3]何穎.智能化變電站技術簡析[J]企業科技與發展，2014（23）.

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隨著光電式電流電壓互感器、智能化開關、變電站運行操作培訓仿真等技術的運用、通信網絡和系統標準IEC61850正式頒布。以上技術的成熟與進步，必然對現有的變電站自動化技術產生深遠的影響，為數字化變電站的智能系統管理平臺的建立奠定了堅實的基礎。然而，目前關于數字化變電站的發展方向，國內長期以來尚缺乏清晰的概念與發展思路。因此，探討新時期我國數字化變電站的建設與發展方案是一項十分重要的課題。

1 數字化變電站概念及特點闡述

1.1 數字化變電站的涵義

數字化變電站建立在符合國際標準的IEC 61850通信規范基礎之上，由智能化一次設備與網絡化二次設備按過程層、間隔層、站控層三層結構體系分層構建。數字化變電站內的所有信息采集、處理、傳輸、輸出過程由過去的模擬信息完全轉換為數字信息，由此建立與之相適應的通信網絡與系統，進而實現信息共享與設備合作的現代化管理要求。

1.2 數字化變電站與傳統變電站的比較

（1）一次設備智能化;一次設備被控制的操作驅動回路與被檢測的信號回路采用光電技術設計與微處理器，數字公共信號網絡以及數字程控器取代了過去使用的導線連接;光電數字技術與光纖取代了常規的控制電纜與強電模擬信號，可編程序取代了二次回路中傳統使用的繼電器與相關邏輯回路，進而優化了傳統機電式繼電器與控制回路的結構[ 《智能變電站技術導則》，2005年版]。（2）二次設備網絡化;二次設備之間的連接完全改用高速的網絡通信，傳統功能裝置重復的I/0現場接口被徹底替代。（3）管理系統自動化;變電站運行管理系統中的數據分流交換與信息分層實現自動化;電力生產運行數據、狀態記錄、數據統計實現無紙化;變電站運行發生故障時，系統能夠即時提供故障分析報告，分析故障原因，制定處理故障的方案;系統能夠自動分析并得出設備的檢修報告，將傳統的設備“定期檢修”轉變成更加高效的“狀態檢修”。

2 系統建設可行性分析

2.1 社會效益分析

數字化變電站采用光電互感器及光纖，不需要油介質，基本上不消耗能量，對環境無污染，同時節省了銅資源的消耗;簡化了二次接線，減少自動化設備數量，減少設備的退出次數與退出時間，避免信號傳輸與處理帶來的附加誤差，提高系統的可靠性;設備具有相互操作性，提高保護、測量與計量系統的精度，減少了操作時間，方便設備的維護與更新，提高了工作效率，同時也便于變電站的擴建及自動化系統的擴充。

2.2 安全性能分析

常規變電站傳輸模擬信號不能采用光纖技術，使用的電纜感應電磁干擾與一次設備傳輸過電壓都可能引起二次設備運行異常，導致二次回路接地點的狀態無法實時檢測。數字化變電站一次設備與二次設備之間使用光纖通信。由于采用光電互感器，電磁干擾與傳輸過電壓失去了影響二次設備的途徑，而且也沒有二次回路2點接地的可能性，不存在電流互感器二次開路或電磁式電壓互感器二次短路帶來的危險，實現了電力信號的徹底隔離，從根本上解決了傳輸通道的抗干擾等安全問題，滿足了電力系統環保、節能、安全的要求。

2.3 經濟效益分析

數字化變電站采用數字式及光纖電表，相對于常規電能表要更加精確，不存在模擬傳輸損耗造成的二次壓差及電度表本身的采樣誤差;除電源回路外，只有相應的二次邏輯回路，光纜的維護量較之電纜的維護量大幅減少，管理更加簡單，維護更為方便;建設過程中光纖光纜價格低廉，減少控制電纜數量，降低了光電互感器的綜合使用成本，實現信息在運行系統與其他支持系統之間的共享，實現減少重復建設與建設投資，在整體上減少了變電站壽命周期內的總體成本。

3 傳統變電站存在的不足

3.1 智能化新技術應用適應性差

隨著計算機網絡技術的飛速發展，與變電站自動化管理系統相關的通信、嵌入式應用等技術的更新速度比變電站自動化系統的更新速度要快很多。但是，由于常規變電站還不能很好的達到互操作性與信息的有效共享，導致現有的變電站自動化系統設備部分更新時需要付出相當的的附加成本。

3.2 建模的差異使信息難以共享

由于對變電站自動化系統、變電站與控制中心之間的通信以及控制中心層面不同應用之間缺乏統一的建模規范。不同應用之間的缺乏統一的通信標準，設備接口不規范，規約需要轉換，設備間不具有“互操作性”，從變電站自動化系統收集的各種信息在向控制中心進行傳遞與控制中心不同應用之間的共享這兩個層面都存在一定的障礙，無法實現共享系統信息。

3.3 建設投資與資源利用的矛盾

當電力系統的運行需要在有效性與可靠性之間權衡選擇時，無論是操作或是設計，都偏向于降低有效性以確保系統的可靠性。為保留足夠的穩定裕度，又不能充分發揮現有資源的作用。每增加以此二次功能，就需要增加相應的二次設備與電纜，造成信息重復采集，設備種類繁多。這就無法有效地保證實現可靠、穩定、安全、高效、環保的系統的運行。

4 結語

綜上所述，數字化變電站智能管理系統的建設是一個長期的系統工程。擁有系統技術創新、管理觀念更新的數字化變電站智能管理系統，提高了電力系統的經濟效益、社會效益與安全保障，也在很大程度上提高了系統的自動化水平。建立數字化變電站智能管理系統是電力系統現代化發展的必然趨勢。因此要實現建立數字化變電站智能管理系統這一目標，還有許多技術問題需要我們不斷地探索與研究。隨著技術的進步，以及管理觀念的更新，相信我國的我國的電力事業將會取得更長遠的發展。

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1 前言

隨著國民經濟的快速發展，變電站征地越來越困難，如何有效減少占地面積成為當前變電站設計中的首要問題之一。尤其對于土地緊張、占地受限、安全可靠性要求高的變電站，該問題更加突出。 近幾年，因GIS設備大規模應用，變電110KV及以上電壓等級配電裝置占地面積大幅度減少，但無功補償設備電容器等因受技術發展的限制，一直未有突破，特別是500KV電壓等級變電站無功補償裝置數量多、容量大，已成為限制變電站占地的主要因素之一。 因此，為了解決500kV電壓等級變電站無功補償裝置布置占地過大的問題，提出一種采用箱式電容器聯合油串抗及隔離開關、避雷器箱體內布置及HGIS的集成優化布置技術。

研究現狀及存在問題。目前國內500KV以上電壓等級通常采用預裝框架式電容器無功補償設備進行布置，電容器間隔與并聯電抗間隔縱向尺寸差別較大，造成了土地資源的浪費，尤其是在并抗組數多電容器組數少的情況下浪費更為明顯。

2 500KV變電站35KV無功補償設備集中優化布置技術

（1）依托工程概況。500KV牟平變電站位于山東省煙臺市，該工程獲得魯班獎、中國電力優質工程獎及電力行業優秀設計一等獎。本期建設2臺500KV、750MVA變壓器，最終規模4臺500KV、750MVA變壓器；500KV出線，本期2回，最終6回；220KV出線，本期10回，最終16回。本期安裝2組60MVar電抗器，4組60MVar電容器，最終安裝4組60MVar電抗器，8組60MVar電容器。工程于2011年12月投產；（2）集成優化布置技術方案研究。本技術成果的目的是為了解決變電站布置占地受限的問題，優化35kV配電裝置布置，采用大電容器件箱式電容器聯合油串抗及隔離開關避雷器箱體內集成優化布置的方式；在此技術基礎上，亦可將35KV敞開式配電裝置中的斷路器、隔離/接地開關、電流互感器、電壓互感器、避雷器等集成為HGIS設備，可進一步大幅縮減占地面積。牟平站采用大電容器件箱式電容器，它采用大電容器元件串并聯方式，放置于充滿油的箱體內，通過油管與油浸式串聯電抗器相聯，其前端的隔離開關和避雷器也采用箱體外殼將其罩住，整套無功補償設備，集成在一個外殼內，通過先進的絕緣結構設計手段和制造工藝，將產品故障率壓縮到無限接近于零，具有安全、穩定、可靠、免維護、占地小等優點。

3 集成優化布置技術創新亮點及優勢

3.1 技術創新

（1）技術指標。本集中優化布置技術采用大電容器件箱式電容器聯合油串抗及隔離開關避雷器箱體內集成優化布置的方式，突破了常規框架式電容器加干式串聯電抗器敞開式布置，在布置方式上具有創新性，和傳統方式相比具有可靠性高、壽命長、安全性高、運行維護量少等技術優勢；（2）占地指標。本集中優化布置技術可有效減少500KV變電站占地面積。以已經實施的500KV牟平變電站為例，與常規無功補償裝置布置方案相比，采用本技術后，可節省占地約3.2025畝；（3）進一步采用HGIS布置方案。在本集中優化布置技術基礎上采用HGIS設備的布置方式，與敞開式布置方式相比可進一步節省占地約1.48畝。

3.2 優勢分析

（1）集成優化布置技術全壽命周期成本分析：

依據表1，以遠景規模計算40年全壽命周期成本，在不考慮停電損失的情況下，最終得出集中優化布置方式成本比常規布置方式成本低約460W，具有良好的經濟效益。

（2） 集成優化布置技術可靠性及穩定性分析。1）可靠性分析。框架式結構電容器組采用的單臺電容器，內部元件的連接采用焊接工藝，有可能會造成元件薄膜端部的燙傷以及焊接點毛刺帶來尖端放電，電容器端部絕緣受損，可導致電容器的早期損壞。箱式電容器內部元件采用冷壓接工藝，沒有燙傷薄膜和焊點尖端放電的可能，大幅度提高了運行的可靠性。電容器的溫升對于電容器的壽命影響很大，按照電容器八度定則，電容器每升高8度，則電容器的設計壽命縮短一半。框架式結構電容內部芯子的最熱點一般都在65-70℃。箱式電容器的內部芯子最熱點不超過58℃，使得箱式電容器的使用壽命大幅度提高，保證了全壽命周期內的可靠運行；2）穩定性分析。框架式結構電容器因更換方便，在場強選擇上一般都在57kV/mm左右，這樣電容器的成本相對較低，但抗過電壓、過電流的能力相對較弱。箱式電容器一旦損壞就是報廢的，所以設計理念就是故障趨向于零的，在設計場強的選擇都低于42kV/mm。

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中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A

1自動化網絡與發展

網絡系統是數字化變電站自動化系統的命脈，它的可靠性與信息傳輸的快速性決定了系統的可用性。常規變電站自動化系統中單套保護裝置的信息采集與保護算法的運行一般是在同一個CPU控制下進行的，使得同步采樣、A/D轉換，運算、輸出控制命令整個流程快速、簡捷，而全數字化的系統中信息的采樣、保護算法與控制命令的形成是由網絡上多個CPU協同完成的，如何控制好采樣的同步和保護命令的快速輸出是一個復雜問題，其最基本的條件是網絡的適應性，要害技術是網絡通信速度的提高和合適的通信協議的制定。假如采用通常的現場總線技術可能不能勝任數字化變電站自動化的技術要求。數字化變電站自動化系統的兩級網絡全部采用100MHz以太網技術是可行的。目前研究的主要內容集中在過程層方面，諸如智能化開關設備、光電互感器、狀態檢測等技術與設備的研究開發。

2綜合自動化的特點和優點

變電站綜合自動化系統具有功能綜合化、系統結構微機化、測量顯示數字化、操作監視屏幕化、運行管理智能化等特征。同傳統變電站二次系統不同的是：各個保護、測控單元既保持相對獨立，又通過計算機通信的形式，相互交換信息，實現數據共享，協調配合工作，減少了電纜和沒備配置，增加了新的功能，提高了變電站整體運行控制的安全性和可靠性。

3自動化系統的結構

在變電站自動化領域中，智能化電氣的發展，特別是智能開關、光電式互感器機電一體化設備的出現，變電站自動化技術進入了數字化的新階段。在高壓和超高壓變電站中，保護裝置、測控裝置、故障錄波及其它自動裝置的I/O單元，如D變換、光隔離器件、控制操作回路等將割列出來，作為智能化一次設備的一部分。反言之，智能化一次設備的數字化傳感器、數字化控制回路代替了常規繼電保護裝置、測控等裝置的F/0部分；而在中低壓變電站則將保護、監控裝置小型化、緊湊化，完整地安裝在開關柜上，實現了變電站機電一體化設計。在邏輯結構上可分為三個層次，根據IEC6185A通信協議草案定義，這三個層次分別稱為“過程層”、“間隔層”、“站控層”。（1）過程層是一次設備與二次設備的結合面，或者說過程層是指智能化電氣設備的智能化部分。過程層的主要功能分三類：①電力運行實時的電氣量檢測；②運行設備的狀態參數檢測；③操作控制執行與驅動。變電站需要進行狀態參數檢測的設備主要有變壓器、斷路器、刀閘、母線、電容器、電抗器以及直流電源系統。在線檢測的內容主要有溫度、壓力、密度、絕緣、機械特性以及工作狀態等數據。操作控制的執行與驅動包括變壓器分接頭調節控制，電容、電抗器投切控制，斷路器、刀閘的開合控制，直流電源充放電控制。過程層的控制執行與驅動大部分是被動的，即按上層控制指令而動作，在執行控制命令時具有智能性，能判別命令的真偽及其合理性。（2）站控層。主要任務是：①通過兩級高速網絡匯總全站的實時數據信息，不斷刷新實時數據庫，按時登錄歷史數據庫；②按既定規約將有關數據信息送向調度或控制中心；③接收調度或控制中心有關控制命令并轉間隔層、過程層執行；④具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能；⑤具有（或備有）站內當地監控，人機聯系功能；⑥具有對間隔層、過程設備的在線維護、在線組態，在線修改參數的功能；⑦具有（或備有）變電站故障自動分析和操作培訓功能。（3）間隔層。間隔層設備的主要功能是：①匯總本間隔過程層實時數據信息；②實施對一次設備保護控制功能；③實施本間隔操作閉鎖功能；④實施操作同期及其他控制功能；⑤對數據采集、統計運算及控制命令的發出具有優先級別的控制；⑥承上啟下的通信功能，即同時高速完成與過程層及站控層的網絡通信功能。必要時，上下網絡接口具備雙口雙工方式，以提高信息通道的冗余度，保證網絡通信的可靠性。

4變電運行自動化

4.1智能化

一次設備被檢測的信號回路和被控制的操作驅動回路采用微處理器和光電技術設計，簡化了常規機電式繼電器及控制回路的結構，數字程控器及數字公共信號網絡取代傳統的導線連接。換言之，變電站二次回路中常規的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替，常規的強電模擬信號和控制電纜被光電數字和光纖代替。

4.2網絡化

變電站內常規的二次設備，如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠動裝置、故障波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發展中的在線狀態檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設計制造，設備之間的連接全部采用高速的網絡通信，二次設備不再出現常規功能裝置重復的I/0現場接口，通過網絡真正實現數據共享、資源其享，常規的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。

4.3運行系統

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中圖分類號：TM734 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2014）27-0049-01

隨著國民經濟的快速發展，對電力供應的需求急劇增加，電網的規模不斷擴大，對電網運行安全和電能供應質量的要求隨之不斷提高。電網的不斷擴大，對電網調度管理規范化、一體化、精益化提出更高的要求。在此背景下，縣供電公司認真貫徹落實上級“大運行”體系建設工作部署，推動管理創新，按照扁平化、專業化要求，變革電網調度管理模式，以調度專業與集控專業合并的“調控一體化”創新管理模式正式運行，初步實現電網運行集約化管理。

一、“大運行”體系建設實施后的電網調度管理模式

（一）現有的變電運行維護模式

目前，變電站按運行維護管理模式可以劃分為四種：有人值班模式（傳統模式）、集控中心模式、監控中心+運維操作站模式（調度監控分離）、調控中心+運維操作站模式（調控一體化）。

（1）傳統模式

按變電站分為站內監控和操作，變電站實行有人24小時輪換值班；預令、正令直接下到變電站；主要職責是負責變電站站內設備巡視監視、消缺、操作、狀態評價等。

（2）集控站模式

設若干集控站24小時值班監控和操作，一個集控站管理一般在5個變電站以上，變電站無人值班或少人值守；預令下到集控站，正令下到變電站；主要職責是負責所轄變電站設備巡視、監視、消缺、操作、狀態評價等。

（3）監控中心+運維操作站模式

一個地、縣級建立一個一個監控中心，按作業半徑分設若干運維操作站。變電站無人值班，監控中心24小時值班，運維操作站少人值班，一個監控中心監控至少20個變電站以上；預令下到監控中心，正令下到變電站；監控人員負責受控變電站設備監視、遙控操作等工作，運維操作人員負責設備巡視、消缺、現場操作以及應急處置等。

（4）調控中心+運維操作站模式（調控一體化）

監控與調度合一，按作業半徑分設若干運維操作站；變電站無人值班，監控中心24小時值班，運維操作站少人值班，預令下到運維操作站正令下到變電站；調控人員負責調度和設備監控、遙控操作等工作，運維操作人員負責設備巡視、消缺、現場操作以及應急處置等。

隨著電網規模快速發展的需求、電網信息化與智能化的要求、電網公司集約化管理與可持續發展的要求，調控一體化的變電運行管理模式必然成為未來的發展趨勢。

（二）調控一體化模式的特征

調控一體結構扁平、環節少，事故處理效率和日常操作效率更高，人員精簡更明顯；相比較“變電集中監控”模式，調控一體化的優勢有以下幾點：

1.組織結構

調控與變電站兩級建制，結構扁平化。

2.業務流程

（1）集變電站監視與電網調度于一體，可及時、全面、準確掌握變電站信號，信號產生疑問時可隨時回溯，為快速作出判斷、處理提供條件。

（2）操作指令由調控直接下達變電站，環節簡單，效率快。

（3）事故狀態下由調控進行隔離、轉電操作，提高處置效率。

3.人員配置

（1）人員精干，只需配置一套班組管理人員。經測算，調控定員數少于調度與監控各自獨立建制的定員數之和。

（2）調度崗與監控崗可定期輪崗，人員業務全面，適應一崗多能要求。

4.安全評估

組織結構簡單，環節清晰，指令傳遞途中出錯概率較低；事故發生時調度監控協同配合，效率高。

二、“調控一體化”對調度管理工作的要求

1.對技術支持系統的要求

（1）“五遙”技術

實現調控一體化管理模式，必須進行技術創新，新技術的開發以及老技術系統的整合應用等。隨著通信技術、IT、自動化技術的發展，現在逐漸對電力設備自動化水平要求由四遙升級為五遙，即遙測、遙控、遙調、遙信、遙視。光纖的大量鋪設，為遙視等技術的廣泛應用提供了物理支持，而通信及IT技術的發展，為遙視的普及奠定了技術基礎。

（2）保護及自動裝置功能

保護設備集控操作保護設備集控操作：保護信息遠程調閱，保護壓板遠程投切，保護定值遠程修改。保護信息完整、準確是調度員在電網事故時進行準確判斷的依據，倒閘操作中及時調整保護定值可以保證電網運行可靠性。

（3）調度管理系統

省地一體化OMS 系統實現從其他調度技術支持系統采集、存儲所需的數據并進行信息的加工和處理，實現橫向和縱向的融合貫通，全面涵蓋省調、地調、縣調的電網調度管理業務，有效解決省地一體化調度運行管理的難題。充分利用計算機及通信技術，將電網運行生產流程計算機化應用，從專業管理、調度運行等各個環節生產信息集成、優化，按照職能及權限賦予不同部門和人員不同的權限，保證工作全程在線、可查循，并實現省地縣調數據的共享。

2.對組織結構和崗位設置的要求

電網運行管理模式從傳統向調控一體化模式進行轉變，主要是受到多方面的影響：外部環境變化、內部管理問題、信息技術的快速發展等。因此組織變革勢在必行，其中包括組織結構的變革、人員的調整、職責的重新劃分、管理范圍的改變等。通過減少管理幅度和層級，加大橫向層面的高度融合，使其趨于扁平化發展，業務信息流轉的速度加快，各專業各部門之間溝通及信息共享更便捷。同時信息技術的輔助功能的強大，大部分工作可以實現遠程遙控，減少了人為判斷的錯誤率，既節約人力資源的投放，又極大地提高了生產效率。技術創新與組織結構相互制約，相互促進，最終達到動態平衡，共同發展。

（1）調整調度業務范圍

將變電設備監控業務納入調度。調度在保證原有地區電網實時調度管理職能的基礎上，增加了變電設備實時監視與遠程控制等職責。同時110千伏變電站上劃地調管轄，縣調作為地調分中心，調度管轄縣域范圍內35千伏及10千伏電網，承擔縣域內35千伏變電設備集中監控，以及所監控電力設施安保、消防告警信號遠方集中監視。

（2）調整調度控制方式

部分原先需要通過運行單位現場執行的操作轉由調度直接遙控。

（3）調整崗位設置

“大運行”體系實施以后，原調度所更名為電力調度控制中心，在崗位設置上增設了二次技術專業崗位，負責自動化、繼電保護等二次專業的歸口管理；負責所轄范圍內二次系統的項目申報、技術方案制定并組織實施。

3.對管理制度和業務流程的要求

針對運行組織結構和調度功能調整的變化情況，對照技術標準、管理標準和工作標準“三大標準”，統一制定調度內部、上下級調度間及相關業務部門間主要業務流程和工作規范，以適應運行管理新模式。調控一體化后電網事故處理流程與實施前相比較，直接由調控人員發現告警信息、制定處置方案進行遙控操作。調控業務范圍內工作大量減少操作人員趕往現場，縮短設備停役時間，有效提高生產效率。根據指定的最終狀態即可以通過程序化操作來實現自動完成運行方式的變更，可操作單元主要包括：閘刀、隔離開關等一次設備的遙控以及投退軟壓板、保護電源投退、定值區切換等二次設備遙控，可以有效防止誤操作，增加電網安全生產系數。在生產環節上進行簡約化處理，提高了工作效率的同時實現人員的集約化管理，實現了調度業務的扁平化管理。

參考文獻

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中圖分類號：TM411文獻標識碼： A

一、智能變電技術與一般技術的優勢比較

1、智能變電站技術上的先進性保證了數據傳輸的效率和準確性，能夠提升供電可靠性，保障電網更加安全穩定地運行。智能高壓設備中的智能變壓器與控制系統依靠通信光纖相連，可以及時掌握變壓器狀態參數和運行數據。在運行數據發生改變的情況下，設備會根據系統的電壓、功率等情況自動調節。當設備出現問題時，設備也會發出預警并提供狀態參數等，在一定程度上降低運行管理成本，減少隱患，提高變電站供電可靠性。

2、智能高壓設備中的開關設備具有較高的性能，它配有電子設備、傳感器和執行器，具有檢測和診斷功能。高壓設備中還包括電子式互感器，它能有效克服傳統電磁式互感器絕緣難度大、動態范圍小、需敷設電纜到二次設備、易產生鐵磁諧振，以及高壓危機人身和設備安全等缺點。隨著智能技術進一步實用化、模塊化、標準化，智能變電站的信息采集、傳輸和處理技術更加規范，有效支撐了“調控一體、運維一體”。通過集成視頻聯動、狀態分析等檢測手段，確保了順控操作準確無誤。遠方修改及核查保護定值等功能，為無人值守奠定了基礎。

3、相對于傳統變電站，智能變電站有效實現了節地、節資。由于有效節約了資源，智能變電站的清潔效益也非常明顯。智能變電站通過技術創新、設備集成、設計優化，大幅減少了占地面積和建筑面積，減少了二次屏柜數量。

4、智能變電站能夠有效提升電網基礎設施資源利用率和供電可靠性，達到節能減排的目的。國家電網公司基建部2013年開展的“標準化設計、模塊化建設”智能變電站試點工作，在變電站技術模式、設計設備、建設模式等方面都有進一步的創新。與普通變電站相比，模塊化智能變電站全面應用了通用設計、通用設備，在土建過程中采用全預制裝配結構建筑模式和預制光(電)纜，實現了二次設備“即插即用”。模塊化智能變電站還通過工廠內規模生產、集成調試后再運至現場，以及控制室、防火墻、圍墻、設備基礎等裝配式預制技術，減少了現場人工投入。

二、智能變電站的技術要點

1、控制終端的引入

智能變電站中引入了計算機終端，這就使智能變電站具有了自己的大腦，這個大腦可以在最短時間內及時對變電站內實際運行情況進行判斷和處理，這樣可以有效的確保變電站運行的可靠性，避免由于事故處理不當而導致的輸變電站事故發生。

2、分級控制技術的應用

智能變電站內采用分布式控制技術，將變電站層面進行了分割，分別為站控層、間隔層和設備層，而且將具有智能控制和處理能力的設備在各個層面進行安裝，這樣就有效的確保了分級調控功能的獨立性，而且可以有效的降低中央處理設備所需要承載的負荷，確保了設備工作效率的提升，有效的降低和分散了潛在風險的發生。

3、光纖技術的應用和電力裝置的集成化

目前在智能變電站內充分的應用了光纖技術，這樣就有效的確保了智能變電電各控制層局域網管理功能的實現，信息可以無障礙的在一次設備層、二層設備層和控制中心之間進行自由傳播，而且各層級在傳輸過程中其數據的穩定性和可靠性也得以進一步增強。同時先進的計算機數字技術的應有，有效的提高電能監測和設備管理的集成化，設備配置空間較小，有效的節約了占地面積，節約了安裝成本，可以使設備及早投入運行。

4、局部或全局智能控制的實現

智能化變電站，顧名思義，在控制設備的選擇上一定符合智能化的要求。于是，光電技術就得到了應用，在一次設備的控制設備中采用光電技術，使得就地控制柜變成一個微型的GIS。在二次設備中添加有自動控制功能和漏電鎖閉功能的智能電流互感器和高壓電流鎖閉裝置，在一定程度上解決了小故障不易排查的難題，實現了局部設備的無人職守。智能化的設備實現了對電力設備和電能傳輸的局部和全局智能控制。

三、智能變電站相關的技術分析

1、智能高壓開關設備技術

高壓開關設備對智能變電站的安全、可靠運行具有重要的意義，是不可或缺的。根據絕緣方式主要分為三類，即AIS、GIS及HGIS，它們各有特點，在智能變電站建設過程中需要根據經濟性、安全性、穩定性作綜合比較后選擇應用。GIS由于其封閉性和絕緣性好，不僅能抵御環境干擾，占地面積還有所縮減，可靠性較高，但成本較高，施工周期長，GIS的選擇應用需要著重考慮智能變電站建設成本。HGIS與AIS和GIS相比，其事故率是最低的。而且在高壓開關全壽命周期內，其故障率也是相對較低的，整體運行較為穩定。

2、智能變壓器技術

智能變壓器是智能變電站的主要設備，也是重要技術之一，在本體方面，智能變壓器與常規變壓器并無太大區別，只是為了提高變電站的整體智能化，在變壓器的控制、測量、保護等附件和功能方面做了智能化處理，相應增加一些智能化功能元件更好使傳統變壓器更趨向于智能變壓器。一般情況下，可根據智能變電站工程等級、類型、要求等合理配置智能變壓器智能組件，主要包括測量IED、監測功能組主IED、冷卻裝置控制IED、合并單元等。

3、電子式互感器技術

電子互感器是變電站中用于測量電壓和電流的基礎設備，目前變電站工程中所使用的電子互感器產品較多，需結合這些產品的特性選擇應用于智能變電站。有源電子式互感器以傳統成熟的互感器原理為基礎，具有抗干擾強、絕緣性好、成本較低等特點，同時與無源電子式互感器相比較，光路簡單、穩定性強。雖然用于AIS結構中，維修和供電有所不便，但若應用于GIS設備，可避免上述問題，因此有源電子互感器能與GIS設備進行很好的融合。無源電子電流互感器若想將其成熟地應用于智能變電站，需重點解決溫度、振動、成本及穩定性問題。光學玻璃型互感器選材廣泛、穩定性好，但也存在加工困難、材料易碎等缺點，具體實踐還有待進一步深入研究。

四、智能變電站技術的應用

1、一次變電設備的智能化

智能變電站顧名思義就是變電內的設備實現了智能化，特別是變電站內高壓配電設備智能化的實現，這為智能電網的建設奠定了良好的基礎。在智能變電站內，計算機技術得到廣泛的應用，特別是電能傳感器在計算機的連接上有效的發揮了監控的作用，實現了對電力運行情況的實時監控，這樣就有效的控制了電力設備，而且可以對故障進行自動化處理，這對于變電站安全穩定的運行具有極為重要的意義。而且在當前智能變電站內，一次設備實現了一體化，這樣就有效的將監測和控制融合為了一體，實現了電能互感器、變壓器、斷路器和高壓設備的有效的連接，從而實現了設計上的一體化，有效的分層控制設備的信息融合管理的實現。

2、高級變電功能的實現

2.1變電設備整體監測。由于建立了計算機終端，通過站控系統可以實現較為全面的設備監測，并可以不間斷的獲取電力設備運行數據和各種智能變電裝置的運行信號，以及電力的輸出和輸入狀態，從而減少了無效數據的采集提高了監控效率。但我們還要注意的一點是，由于技術水平的限制，在部分智能變電站中實現整體監測還有一定的困難，各變電站可以根據實際對關鍵設備進行監測或采取輪流監測的的方法，達到對高負荷設備進行有效監測的目的。

2.2線路綜合故障控制。先進的數據采集技術，使得智能變電站具有了強大的信息處理能力和故障排除能力。智能變電站借鑒了數據庫模型技術和在線信息處理技術開發了狀態監測和診斷系統，這個監測系統采用了故障診斷數據庫技術。技術人員將電力設備正常高效運行時的相關參數和運行特征輸入數據庫和診斷系統，待系統運行后，根據一定周期內變電系統實際的工作狀態對設備進行深入和具體的監控和評價。

2.3智能報警功能。智能變電站的具有的報警功能是建立在分析決策系統基礎上的，這樣的好處是，分析決策系統能在短時間內對變電站中設備運行產生的大量的數據進行分析和鑒別，找出真正的故障信息，降低了誤報率，提高了報警的準確度。另外，為了確保故障信息可以有效地被采納，智能報警系統還預設了間隔報警機制，對故障進行定時報警。

結束語

智能變電站技術是集多種先進技術的集合，充分的發揮了計算機技術的特點，將現代信息管理技術與電力輸變技術進行了有效的結合，提升了變電站技術向數字化方向的發展進程。通過智能變電站技術的應用，不僅有效的提高了變電效率，而且對于電網事故發生率的降低也起到了積極的作用，能夠更好的滿足當前信息量大，和電力供應需求集中的需求，為電力建設提供了有效的技術保障。

參考文獻