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【摘 要】智能变电站是自动化和智能化的变电站的发展趋势，实现了数字化信息的采集到处理传输的整个过程的自动化和智能化发展。通过对智能变电站的技术特点分析实现了对变电站智能化的一次设备以及网络化的二次设备、IEC61850标准通信网络、差异性的信息交互模式等方面综合分析了智能变电站的发展技术特点，从而促进了更为智能的通讯模式的形成和发展。
【关键词】110kv；智能变电站；技术；研究；状况
随着经济的发展和科技的进步，信息的收集和传递建立在了更为广泛而便捷的发展模式基础之上，变电站也由数字化向智能化的方向发展。智能化的变电站建立了全面的智能控制和监控模式，从而建立了具有变电设备的智能调节和控制，以及电网供电安全稳定性能的预警机制，同时也能形成对电网供应的薄弱环节的自动识别。目前智能化变电站中的智能化一次设备、网络化的二次设备、符合IEC61850 标准的通信网络和自动化的运行管理系统，属于智能变电站中主要的技术特征。智能变电站技术随着信息技术的发展得到了不断的发展和完善，同时也能从智能化变电站技术的发展过程中体会到相应变电站的研究方向和重点。
1.智能化的一次设备
目前对智能变电站的技术的研究主要集中与变电站中相应技术的研究和发展，从而能建立更为科学有序的智能化和科学化的变电站的发展体系。智能化的一次设备主要以数字互感器技术为主。
1.1数字互感器的优势
传统电磁式互感器的铁芯难以避免地产生饱和以及铁磁谐振等系列问题，从而难以建立大范围的检测体系，同一数字互感器也难以满足整个站内的测量和继电保护的需要。电磁式的电流互感器二次回路不能开路，电压互感器二次回路不能短路，否则将危及人身及设备安全。电磁式互感器由于绝缘降低，运行中经常发生爆炸现象，难以建立安全的电力供应模式。并且传统电磁式互感器材料消耗较大，不够节能环保。而电子式的互感器则通过采用磁光的法拉第效应的理论原理，采用光纤作为传感介质，避免了铁磁共振和磁滞后饱和等问题，同时具有频带宽、动态范围大、体积小、重量轻等优点。光纤化的电子式互感器也能建立安全可靠的数字互感器，从而能保证相应设备的稳定持续运行。
1.2智能化开关
智能化开关也是在断路器操作过程中，根据断路器所需信息实现了断路器设备中的智能控制和直接处理，从而建立了独立运行的断路器装置。智能化开关应建立微电子技术、计算机技术和新型传感器技术的新型断路器系统，从而建立了具有操作功能的创新断路器。非常规互感器的产生为锻炼器设备运行状态的分析和判断提供了基础。由此通过信息的收集整理和参数的检测判断，实现了对断路器设备进行判断，也能建立站内设备运行和故障的排除体系，建立故障的预警体系，防止了安全事故的发生。智能断路器的跳闸方式发生了根本性的变化，实现了通讯报文的跳闸处理方式。智能断路器的研发和使用都应充分重视智能化开关的研发和智能化水平的提高，从而能为整个智能变电站技术的智能化水平的提高和发展奠定良好的基础。
1.3合并单元
合并单元是数字互感器、智能化一次设备、智能化二次保护、测控和计量设备的中间连接环节，是通过接受一次设备信号对采样数据进行有效汇总，并根据二次接入的设备需求，输出具体的开关信号，从而能根据第二次接受和输出的信号实现对第一次信号的调整和智能化处理。合并单元与二次设备的连接：合并单元与二次设备之间一般通过光纤相连，按照IEC61850-9-1/2或IEC60044-8 的规范进行通信。
2.网络化的二次设备
网络化的发展致使光纤取代金属电缆成为了智能变电站技术设备中网络化的二次设备的传输结构。智能变电站的系统网络化采用了三层的网络发展结构，站控层、间隔层和过程层。站控层包括监控主机、远动通信机等。站控层由计算机网络连接的系统主机、工作站、远动主机、保护信息子站等设备组成，为变电站内的运行提供了人机联系界面，从而建立了有效的管理控制间隔层设备等功能，也形成了全站的监控和管理中心，实现了与调度中心、集控中心、保护信息主站的有效通信，建立了更为便捷的通信模式。按照断路器的间隔来划分间隔层，从而能建立测量的控制单元或是继电的保护元件。间隔层由各种不同间隔的装置组成，建立了与变电站内的整体串行网络，还能实现具体的数据管理和通讯。过程层实现了一次设备与二次设备的相互结合，实现了电气化设备的智能化发展。也实现了变电站机电一体化设计。
3.符合IEC61850 标准的通信网络
实现语音、数据、视频图象三网合一的综合业务服务必须建立在完善的信息通讯系统基础之上， IEC61850 标准是较为完善的通讯标准，实现了对象建模、组件、总线、网络和分布式的整体标准的控制和设计，形成了变电站的智能化体系，也能建立稳定的系统维护模式。IEC61850 标准定义了变电站自动化功能的数据名称，标准为供应商提供了系统设计框架，从而建立了可拓展的标准模式，建立了充分适应的标准发展体系。同时IEC61850 标准定义的数据模型可以直接用于系统设计阶段，节省了时间，SAS 的硬件设计变得十分简单。由于采用了变电站配置语言SCL，结构定义工作简单化，可实现部分的自动化，减少协调工作提高了工作效率。以太网通讯减少了接口和电缆，有效降低了接线错误，由于互联网的普遍性，致使相应的安装过程也得到简化发展。IEC61850 标准实现了通讯行业的规范标准，从而也能建立自动化的标准发展的模式，为变电站的建模标准提供了基础，也为变电站内信息资源的共享提供了发展的前提。
4.信息交互的差异
常规变电站的IED 往往需要大量辅助触点来完成信息的传递，如跳闸信号、告警信号、事件记录信号。设备之间的连线十分复杂，IED 设计环节繁杂，往往由于辅助接点不够，需要额外增加单独的辅助继电器以完成变电站二次系统的控制、跳闸、事件记录等功能。智能变电站内设备之间的信息交互由常规变电站以硬接点信号交互为特征的方式变为基于IEC61850 标准的对等通信模式（Peer to Peer）。这种应用模式改变了以往由大量二次电缆构成的变电站控制、跳闸、告警、事件记录等信息传递、交互模式，变电站内部可实现光纤通信方式，一方面可以实现整个二次系统的有效监视，另一方面节省了大量的二次電缆，简化了系统设计和工程实施。随着智能电网的发展，还可利用低压电网的电力导线直接为信息化电器提供更加便捷实用的数据交换。■
【参考文献】
［１］庞红梅,李淮海,张志鑫,周海雁.110kV数字变电站发展趋势[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2009,(04).
［２］曹楠,李刚,王冬青.智能变电站关键技术及其构建方式的探讨[J].电力系统保护与控制,2011,(05).
［３］马仕海,荆志新,高阳.智能变电站技术体系探讨[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2010,(04).
［４］李杰聪.智能电网技术发展综述[J].广东科技,2009,(18).
［５］苗新,张恺,陈希,章欣,孙声波,吴国良,周昭茂,田世明,李建歧.建设智能电网的发展对策[J].电力建设,2009,(06).
［６］关杰,白凤香.浅谈智能电网与智能变电站[J].中国电力教育,2010,(21).
【关键词】110kv；智能变电站；技术；研究；状况
随着经济的发展和科技的进步，信息的收集和传递建立在了更为广泛而便捷的发展模式基础之上，变电站也由数字化向智能化的方向发展。智能化的变电站建立了全面的智能控制和监控模式，从而建立了具有变电设备的智能调节和控制，以及电网供电安全稳定性能的预警机制，同时也能形成对电网供应的薄弱环节的自动识别。目前智能化变电站中的智能化一次设备、网络化的二次设备、符合IEC61850 标准的通信网络和自动化的运行管理系统，属于智能变电站中主要的技术特征。智能变电站技术随着信息技术的发展得到了不断的发展和完善，同时也能从智能化变电站技术的发展过程中体会到相应变电站的研究方向和重点。
1.智能化的一次设备
目前对智能变电站的技术的研究主要集中与变电站中相应技术的研究和发展，从而能建立更为科学有序的智能化和科学化的变电站的发展体系。智能化的一次设备主要以数字互感器技术为主。
1.1数字互感器的优势
传统电磁式互感器的铁芯难以避免地产生饱和以及铁磁谐振等系列问题，从而难以建立大范围的检测体系，同一数字互感器也难以满足整个站内的测量和继电保护的需要。电磁式的电流互感器二次回路不能开路，电压互感器二次回路不能短路，否则将危及人身及设备安全。电磁式互感器由于绝缘降低，运行中经常发生爆炸现象，难以建立安全的电力供应模式。并且传统电磁式互感器材料消耗较大，不够节能环保。而电子式的互感器则通过采用磁光的法拉第效应的理论原理，采用光纤作为传感介质，避免了铁磁共振和磁滞后饱和等问题，同时具有频带宽、动态范围大、体积小、重量轻等优点。光纤化的电子式互感器也能建立安全可靠的数字互感器，从而能保证相应设备的稳定持续运行。
1.2智能化开关
智能化开关也是在断路器操作过程中，根据断路器所需信息实现了断路器设备中的智能控制和直接处理，从而建立了独立运行的断路器装置。智能化开关应建立微电子技术、计算机技术和新型传感器技术的新型断路器系统，从而建立了具有操作功能的创新断路器。非常规互感器的产生为锻炼器设备运行状态的分析和判断提供了基础。由此通过信息的收集整理和参数的检测判断，实现了对断路器设备进行判断，也能建立站内设备运行和故障的排除体系，建立故障的预警体系，防止了安全事故的发生。智能断路器的跳闸方式发生了根本性的变化，实现了通讯报文的跳闸处理方式。智能断路器的研发和使用都应充分重视智能化开关的研发和智能化水平的提高，从而能为整个智能变电站技术的智能化水平的提高和发展奠定良好的基础。
1.3合并单元
合并单元是数字互感器、智能化一次设备、智能化二次保护、测控和计量设备的中间连接环节，是通过接受一次设备信号对采样数据进行有效汇总，并根据二次接入的设备需求，输出具体的开关信号，从而能根据第二次接受和输出的信号实现对第一次信号的调整和智能化处理。合并单元与二次设备的连接：合并单元与二次设备之间一般通过光纤相连，按照IEC61850-9-1/2或IEC60044-8 的规范进行通信。
2.网络化的二次设备
网络化的发展致使光纤取代金属电缆成为了智能变电站技术设备中网络化的二次设备的传输结构。智能变电站的系统网络化采用了三层的网络发展结构，站控层、间隔层和过程层。站控层包括监控主机、远动通信机等。站控层由计算机网络连接的系统主机、工作站、远动主机、保护信息子站等设备组成，为变电站内的运行提供了人机联系界面，从而建立了有效的管理控制间隔层设备等功能，也形成了全站的监控和管理中心，实现了与调度中心、集控中心、保护信息主站的有效通信，建立了更为便捷的通信模式。按照断路器的间隔来划分间隔层，从而能建立测量的控制单元或是继电的保护元件。间隔层由各种不同间隔的装置组成，建立了与变电站内的整体串行网络，还能实现具体的数据管理和通讯。过程层实现了一次设备与二次设备的相互结合，实现了电气化设备的智能化发展。也实现了变电站机电一体化设计。
3.符合IEC61850 标准的通信网络
实现语音、数据、视频图象三网合一的综合业务服务必须建立在完善的信息通讯系统基础之上， IEC61850 标准是较为完善的通讯标准，实现了对象建模、组件、总线、网络和分布式的整体标准的控制和设计，形成了变电站的智能化体系，也能建立稳定的系统维护模式。IEC61850 标准定义了变电站自动化功能的数据名称，标准为供应商提供了系统设计框架，从而建立了可拓展的标准模式，建立了充分适应的标准发展体系。同时IEC61850 标准定义的数据模型可以直接用于系统设计阶段，节省了时间，SAS 的硬件设计变得十分简单。由于采用了变电站配置语言SCL，结构定义工作简单化，可实现部分的自动化，减少协调工作提高了工作效率。以太网通讯减少了接口和电缆，有效降低了接线错误，由于互联网的普遍性，致使相应的安装过程也得到简化发展。IEC61850 标准实现了通讯行业的规范标准，从而也能建立自动化的标准发展的模式，为变电站的建模标准提供了基础，也为变电站内信息资源的共享提供了发展的前提。
4.信息交互的差异
常规变电站的IED 往往需要大量辅助触点来完成信息的传递，如跳闸信号、告警信号、事件记录信号。设备之间的连线十分复杂，IED 设计环节繁杂，往往由于辅助接点不够，需要额外增加单独的辅助继电器以完成变电站二次系统的控制、跳闸、事件记录等功能。智能变电站内设备之间的信息交互由常规变电站以硬接点信号交互为特征的方式变为基于IEC61850 标准的对等通信模式（Peer to Peer）。这种应用模式改变了以往由大量二次电缆构成的变电站控制、跳闸、告警、事件记录等信息传递、交互模式，变电站内部可实现光纤通信方式，一方面可以实现整个二次系统的有效监视，另一方面节省了大量的二次電缆，简化了系统设计和工程实施。随着智能电网的发展，还可利用低压电网的电力导线直接为信息化电器提供更加便捷实用的数据交换。■
【参考文献】
［１］庞红梅,李淮海,张志鑫,周海雁.110kV数字变电站发展趋势[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2009,(04).
［２］曹楠,李刚,王冬青.智能变电站关键技术及其构建方式的探讨[J].电力系统保护与控制,2011,(05).
［３］马仕海,荆志新,高阳.智能变电站技术体系探讨[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2010,(04).
［４］李杰聪.智能电网技术发展综述[J].广东科技,2009,(18).
［５］苗新,张恺,陈希,章欣,孙声波,吴国良,周昭茂,田世明,李建歧.建设智能电网的发展对策[J].电力建设,2009,(06).
［６］关杰,白凤香.浅谈智能电网与智能变电站[J].中国电力教育,2010,(21).