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摘要：面對能源的緊缺，“環(huán)保、低碳、可持續(xù)發(fā)展”逐步成為各國能源政策的主旋律，隨著范圍內(nèi)智能電網(wǎng)戰(zhàn)略的推進(jìn)，智能變電站建設(shè)成為一個熱點。本文簡述了智能變電站的概念和特點，并對智能變電站中的關(guān)鍵技術(shù)和構(gòu)建方式進(jìn)行了探討，使我們更清晰的認(rèn)識到智能變電站在各個領(lǐng)域的全新技術(shù)上有著更為廣闊的前景。
科學(xué)技術(shù)的不斷更新和社會的飛速發(fā)展，使人們對電能的需求量越來越大，而依賴性也越來越顯著，與之而來的結(jié)果是電能、客戶、電網(wǎng)三者間的聯(lián)系更加的緊密?？蛻魧﹄娔苜|(zhì)量要求的逐步提高，電能需要供應(yīng)的范圍也在不斷的擴(kuò)大，面對這種情況，就需要加速對電網(wǎng)進(jìn)行開發(fā)和完善。只有電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大且安全穩(wěn)定運行時，電網(wǎng)的供電和客戶的用電才會有所保障，為了符合當(dāng)前社會的發(fā)展現(xiàn)狀，在加強(qiáng)變電站的建設(shè)時，要堅守著節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的原則。智能變電站不但負(fù)責(zé)電網(wǎng)運行的數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作，還承擔(dān)著監(jiān)控、調(diào)節(jié)電網(wǎng)運行中各種*、復(fù)雜設(shè)備的應(yīng)用工作，實現(xiàn)了相鄰變電站之間、變電站和客戶之間等不同方面互動關(guān)系的生成。此外，智能變電站負(fù)責(zé)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計任務(wù)不但給電網(wǎng)的正常、安全運行提供了很好的保障，也為在將來的智能電網(wǎng)運用中實現(xiàn)不同的功能提供了重要作用和依據(jù)。本文從智能變電站的概念、特點，關(guān)鍵技術(shù)和構(gòu)建方式幾個不同層面進(jìn)行了探討。
1 智能變電站的概念簡介和特點分析
1.1 概念簡介
智能變電站主要是以信息數(shù)字化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化和通信平臺網(wǎng)絡(luò)化作為一般要求，并且具有環(huán)保節(jié)能、安全可靠、集成和低碳等不同性能構(gòu)成的智能型設(shè)備，通過智能變電站可以很好的實現(xiàn)變電站內(nèi)部的各項基本功能，來保證電網(wǎng)的正常運行。同時還可以根據(jù)高級應(yīng)用的功能來進(jìn)行在線分析和決策、協(xié)同合作以及智能調(diào)節(jié)等方面，發(fā)揮變電站的各種作用。
1.2 智能變電站的特點
智能變電站的有多方面的特點，在本文中我們就低碳環(huán)保、交互性和可靠性三個方面進(jìn)行分析。
1.2.1 智能變電站能實現(xiàn)很好的低碳環(huán)保效果
在智能變電站中，傳統(tǒng)的電纜接線不再被工程所應(yīng)用，取而代之的是光纖電纜，在各類電子設(shè)備中大量使用了高集成度且功耗低的電子元件，此外，傳統(tǒng)的充油式互感器也沒有逃脫被淘汰的命運，電子式互感器將其取而代之。不管是各種設(shè)備還是接線手段的改善，都有效的減少了能源的消耗和浪費，不但降低了成本，也切實的降低了變電站內(nèi)部的電磁、輻射等污染對人們和環(huán)境形成的傷害，在很大程度上提高了環(huán)境的質(zhì)量，實現(xiàn)了變電站性能的優(yōu)化，使之對環(huán)境保護(hù)的能力更加顯著。
1.2.2 智能變電站具有良好的交互性
智能變電站的工作特性和負(fù)擔(dān)的職責(zé)，使其必須具有良好的交互性。它負(fù)責(zé)的電網(wǎng)運行的數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作，就要求他必須具有向電網(wǎng)回饋安全可靠、準(zhǔn)確細(xì)致的信息功能。智能變電站在實現(xiàn)信息的采集和分析功能之后，不但可以將這些信息在內(nèi)部共享，還可以將其和網(wǎng)內(nèi)更復(fù)雜、高級的系統(tǒng)之間進(jìn)行良好的互動。智能電網(wǎng)的互動性確保了電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行。
1.2.3智能變電站可靠性特點
客戶對電能的基本要求之一就是可靠性，智能變電站具有高度的可靠性，在滿足了客戶需求的同時，也實現(xiàn)了電網(wǎng)的高質(zhì)量運行。因為變電站是一個系統(tǒng)的存在，容易出現(xiàn)牽一發(fā)動全身的現(xiàn)象，所以變電站自身和內(nèi)部的所有設(shè)施都具有高度的可靠性，這樣的特性也就要求變電站需要具有檢測、管理故障的功能，只有具有該功能才可以有效地預(yù)防變電站故障的出現(xiàn)，并在故障出現(xiàn)之后能夠快速的對其進(jìn)行處理，使變電站中的工作狀況始終保持在jia狀態(tài)。
2 智能變電站存在的重點技術(shù)
2.1 智能變電站中分布式電源的引用
智能變電站將分布式電源引入進(jìn)來，能夠增強(qiáng)智能電網(wǎng)的安全靈活性，在運行效率上也有顯著的提升，此外，在配電系統(tǒng)中也改變了單項潮流網(wǎng)絡(luò)的存在，使其從單向電源輻射的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變成為一個多源型的網(wǎng)絡(luò)。原來的變電站內(nèi)的保護(hù)措施和保護(hù)行為的出現(xiàn)都是針對單項潮流網(wǎng)絡(luò)的，現(xiàn)在單項潮流網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣途W(wǎng)絡(luò)將會使以前的保護(hù)行為和保護(hù)措施變得不再安全可靠。根據(jù)這種轉(zhuǎn)變，接入分布式電源后對智能變電站繼電保護(hù)的作用提出更大的挑戰(zhàn)。
2.2 智能變電站中硬件的集成技術(shù)
隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，電網(wǎng)硬件系統(tǒng)中開始有了描述語言的硬件，描述語言的硬件的出現(xiàn)使智能變電站在設(shè)計應(yīng)用上有了集成、自動以及模型化的特點。以上特點使得硬件系統(tǒng)中出現(xiàn)了功能全面的模塊化的規(guī)劃，能夠?qū)⒁恍┎煌倪壿媶栴}固化到智能變電站內(nèi)部的設(shè)備上，由軟件的控制到達(dá)硬件的應(yīng)用。從而確保了設(shè)計應(yīng)用的準(zhǔn)確、可靠，同時也解決了信息傳送中的關(guān)鍵問題。
2.3 智能變電站中軟件的構(gòu)件技術(shù)
智能變電中的軟件技術(shù)和硬件技術(shù)相輔相成，兩者形成完美的協(xié)作。軟件系統(tǒng)是保證智能變電站正常運行的靈魂和鑰匙，其不但能夠?qū)崿F(xiàn)信息控制和監(jiān)控功能，還可以將相量測量單元(PMU)、錄波等功能進(jìn)行集成 ，這就完成了變電站內(nèi)部的區(qū)域疾控、在線狀態(tài)監(jiān)督、遠(yuǎn)程操作等高級功能。對于保證日益龐大和復(fù)雜的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，提高自動化程度具有深遠(yuǎn)意義。
3 智能變電站構(gòu)建方式探究
3.1 智能變電站中的智能設(shè)備
智能設(shè)備是為了配合智能變電站的發(fā)展和改善而提出的，也是為了和智能變電站相配套，使其運轉(zhuǎn)良好而產(chǎn)生的。智能設(shè)備通過收集電網(wǎng)的運行信息進(jìn)行連續(xù)的評估、監(jiān)測、分析，如果設(shè)備故障有隱患和異常發(fā)生時，能夠依靠分析的結(jié)果進(jìn)行檢修和管理。智能設(shè)備的投入使得智能變電站中的其它設(shè)備工作狀態(tài)良好，同時還能夠完成變電站內(nèi)的評估和監(jiān)督任務(wù)，如此一來，就使調(diào)度在系統(tǒng)上有了更為科學(xué)合理的依據(jù);還能夠在故障和壽命中對設(shè)備進(jìn)行判斷和估測，使站內(nèi)技術(shù)在實行狀態(tài)檢修上得到更加充分的支撐。
3.2 智能變電站中的體系架構(gòu)
如果將智能變電站中傳統(tǒng)的體系架構(gòu)和智能變電站的體系架構(gòu)進(jìn)行比較，傳統(tǒng)的體系架構(gòu)的功能明顯的要少于智能變電站的體系架構(gòu)的功能，而緊湊程度也是前者要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于后者，而在將來的發(fā)展中智能變電站中的體系架構(gòu)也較為符合未來的技術(shù)趨勢。此外，智能變電站中的體系架構(gòu)是將智能組件和高壓設(shè)備組件兩者結(jié)合而成，也將一、二次設(shè)備進(jìn)行了融合，但是這些改變還不能夠使其符合現(xiàn)代智能供電站的需求。所以，設(shè)備采用了將硬件設(shè)計模塊化的改變，這使得站中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和共享的互動行為有了很大改善。
3.3繼電保護(hù)和信息安全
因為傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)中繼電保護(hù)功能不夠完善和精確，當(dāng)智能變電站出現(xiàn)以后，就采用了開放式保護(hù)控制的措施,該措施不用提前固定，是跟隨電網(wǎng)運行參數(shù)的變化進(jìn)行保護(hù)調(diào)控的動態(tài)調(diào)整從而符合智能電網(wǎng)安全運行的要求。為了保證電網(wǎng)的運轉(zhuǎn)安全，需要建立一個信息安全檢測系統(tǒng)，可以進(jìn)行防護(hù)、監(jiān)督、響應(yīng)和恢復(fù)等操作，從而保證智能變電站的信息完整、安全可靠、不會泄露等。可以采取防火墻和殺毒軟件以及加密等不同方式來保證智能變電站內(nèi)的信息狀態(tài)的安全。
4 總結(jié)
由上文可知，智能變電站在整個供電過程中占有非常重要的位置，也發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。我國的智能變電站出現(xiàn)的時間較晚，其中管理操控的經(jīng)驗和技術(shù)的投入都比較的單薄，要想構(gòu)建出節(jié)能、環(huán)保、高效的集成信息平臺還要加緊努力。相信經(jīng)過相關(guān)部門的努力、人們的配合以及高科技技術(shù)力量的投入，一定能迎來智能變電站精彩的明天。