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【摘 要】 智能变电站作为打造智能电网的重要基础环节，是智能电网建设的重要节点。对智能变电站关键技术的研究，对前沿技术进行深入探索，提高智能变电站的运行能力。对打造新时期的智能电网的具有十分重要的意义。本文就智能变电站建设中的关键技术展开分析与研究。
【关键词】 智能变电站；建设；关键技术
引言：
智能变电站是变电企业建设的方向，利用数字化和网络化技术，应该各种传感器和电子处理设备，建立起对变电站信息和数据的采集、处理、分析、传输的系统和运作方式，使变电站的各项工作得以自动化和智能化的实现。在智能变电站建设中自动控制、状态适应、系统控制和专家辅助分析系统是关键，是发挥智能变电站对电力转换、调节和调度的重要职能的保障。
一、智能变电站的概念及特性
智能变电站的基本要求是通信平台的网络化、信息共享的标准化以及信息的数字化。其基本功能不仅有自动实现信息的采取、检测、保护、控制、测量等，而且具有可以通过高级应用根据所需来进行智能调节、在线分析决策及共同协作等功能。智能变电站系统主要是面向服务方面的构架方式，以设备为对象进行分布式智能节点。其设备运用可靠的、环保的、集成的、先进的智能型材料建造而成的，它在确保了电网的安全性及稳定性的同时，也为电网未来能实现治愈、高效的设备功能提供了强有力的技术资源。智能变电站从业务需要出发，通过先进的技术实现信息流、业务流、能量流的互融。
智能变电站的特性主要体现在以下几个方面：
（1）可靠性高。智能电网最基本，也最重要的要求是智能变电站必须具有的高度可靠性，这就表明不仅智能变电站及其设备都必须具备有较高的可靠性，而且智能变电站自身还应具有自我诊断及自我修护的能力，才能在设备发生故障时及时发出警报，提早预防，并能尽快进行故障处理，从而在一定的程度上减少了由故障设备所带来的损失。
（2）集成性高。智能变电站集中了所有信息支撑着电网信息平台，它通过将现代诸多技术和原有技术精心进行融合，其中兼容了虚拟电厂和微网技术和简化了变电站数据采集模式，从而不仅为智能电网提供了信息的支持，而且为实现电网自我控制与调节、在线分析等功能提供了帮助。
（3）交互性强。智能变电站将实时、齐全、安全、可信、正确的信息传输至电网，此信息不仅要能实现站内信息共享，更要具有与电网内高级应用系统相应对象之间的互动，这样才会更快的实现智能电网的运行与控制的成效，使各级电网的运行得到基本信息保障，电网才能够稳定、安全、高效的运行。
二、智能变电站的基本构成结构
（一）智能变电站的间隔层
间隔层是智能变电站的处理和控制性功能层，主要由变电站自控装置、保护装置、遥感装置组成，通过这些装置的类型我们不难对间隔层的工作做出判断，智能变电站间隔层主要的功能就是对数据和信息的收集与整理，并有对一次性变电设备提供保护和控制的功能，由于间隔层结构上和系统上的优势，间隔层的指令、数据、运算具有优先级别。
（二）智能变电站的智能单元
智能单元相当于智能变电站的大脑，是正确反映智能变电站状态，全面收集智能变电站信息的系统，同时做出智能变电站运行和维护的决策，实现对变电站的智能化控制。
（三）智能变电站站控层
站控层主要由中心工作站、管理计算机、通信管理系统等设备组成，站控层的主要功能是对智能变电站数据和信息的全面记录，并根据通信协议将信息传送到间隔层和过程层，以便將智能变电站的功能做到有效地统合。
（四）智能变电站的过程层
过程层是智能变电站一次设备结合二次设备的界面，主要以电子式互感器构成的智能单元集合而成的自动化设备，在过程层主要实现相关设备的控制和采集命令，最主要对开关大小和控制命令执行做出反映。
三、建设智能变电站的关键技术
智能变电站中所采用的先进技术不但改变了传统的变电站架构，增强了变电站和电网中其他设备间的信息交互，并且实现了智能变电站分层分布的管理方式，提高了变电站运行的安全可靠性。
（一）电子式互感器技术
电子式互感器没有铁心，不存在铁心饱和问题，其暂态性能良好，保护故障测量的准确性大大提高，电网的安全运行得到了保证。电子式互感器没有构成电磁谐振的条件，抗电磁干扰能力强，绝缘相对简单，高压侧与地电位侧之间的信号传输采用重量轻、体积小、绝缘性能良好的玻璃纤维，能够直接提供数字信号给计量、保护装置，有助于二次设备的系统集成，加速变电站的数字化和信息化进程，可以同时满足测量和保护的需要，动态范围大、精度高、测量范围广，最具发展潜力。
（二）通信技术
IEC61850通信标准的使用使得智能变电站实现了标准化、规范化、互操作的信息共享。IEC61850为变电站自动化系统统一协议、统一数据模型、统一接口，实现数据交换的无缝连接，实现不同厂家产品的互操作提供了可能。规范了变电站内智能电子设备之间的通信行为和相关的系统要求，具有开放性、分层结构、可自我描述、完整性等特点。
（三）一次设备的智能化
智能化的一次设备是未来智能变电站的重要组成部分。一次设备智能化是智能变电站的重要标志，是变电站发展的趋势。一次设备智能化是指一次设备与智能组件的有机结合起来，实现测量的数字化、控制的网络化、状态的可视化以及信息的互动化等功能。智能化的一次设备通过智能监视与控制手段，体积小结构简单。不但降低了设备的运行成本，也降低了人为因素对设备造成的损坏，为变电站的信息采集与传输打下坚实的物质基础。
（四）在线监测技术
在常规变电站中，一次设备主要采用计划检修的制度，定期停电后对设备进行检修，可分为大修、中修和小修。例如定期对变压器、断路器停电进行预防性检修。存在对新形势要求的不适应以及安全生产方面的弊端。随着技术的进步，一些参数的在线监测技术得到了发展。智能变电站在线监测釆集断路器或者GIS、变压器、CT、PT等高压设备信息，通过状态监测单元实现变压器油色谱、GIS组合电器的局部放电、容性设备的介质损耗、高压开关设备的运行状态等主要设备的在线监测。通过对运行设备状况进行监测、诊断、评估，最终确定是否对该设备停电进行检修，最终实现状态检修。全面、实时的反应设备的运行状况，可以有效的避免设备发生故障，并可为设备状态检修提供基础数据，实现站内设备自诊断功能。 （五）智能设备维护技术
如果变电站内主设备发生异常和故障，系统根据已经设定好的参数，记录下该时期发生的时间和情况，提供状态分析报告，给出故障原因。按照以上提供的信息资料，管理系统可以及时的给出处理意见。另外，智能变电站还可以根据采集的数据信息进行分析推理，确定事故发生的位置与事故的性质，自动发布设备检修报告，让调度人员方便的进行事故处理，提高了系统的检修效率。
四、智能变电站建设的技术建议
统一智能变电站的设计和建设技术指导原则，并根据智能变电站的发展和智能技术的不断成熟，逐步修订和完善。智能变电站项目应在设备标书编制阶段即着手制定统一的工程模型，并结合工程技术运用的具体情况，与系统集成商充分沟通，制定出符合工程实际需要的信息模型，并作为技术协议附件要求所有相关厂家统一执行。进一步开展标准化工作对网络的安全可靠性进行研究，制定相关规范，给出统一的实时监控的标准及方法。采用测控保护一体化装置，智能变电站在系统功能和性能不变的前提下，系统结构和设备数量只有越简洁才能越可靠，设备数量的增多必然导致系统整体故障率的攀升。因此，智能变电站系统今后发展将简洁化，包括网络归一化和设备集成化，保护测控装置宜按一体化原则配置。完善智能变电站建设工程调试技术，智能变电站工程调试工作，需要进一步优化调试步骤，制定正确合理的调试原则，组织开发或提供功能强大的数字化测试系统，以降低智能变电站建设调试难度，方便问题分析，缩短智能变电站建设和调试的周期。
五、結束语
我国智能变电站构建还处于发展的初级阶段，由于通信实时性方面、通信方式方面、以及可靠性要求的影响因素，并且开放性策略还处于研究阶段，所以未来智能变电站构建发展的责任艰巨。智能变电站是组成电网的重要的部分，正因如此，智能变电站应用于打破常规专业理论限制，通过将各种相关的先进技术进行融合，并优化资源配置，才能实现智能变电站工业化应用的目标，这需要各相关部门的协同合作才能实现的。
参考文献：
[1]汪强，徐小兰，葛光胜，朱延章，苏陆军.智能变电站专用通信设备的关键技术[J].电力系统保护与控制，2014，07：150-153.
[2]曾剑锋.智能变电站二次设备关键技术探析[J].中国电业（技术版），2014，01：44-46.
[3]倪益民，杨松，樊陈，徐晓春，姜玉磊，窦仁晖.智能变电站合并单元智能终端集成技术探讨[J].电力系统自动化，2014，12：95-99+130.
[4]周建新，周昊程.智能变电站条件下的继电保护与监控系统[J].供用电，2014，04：56-60+6.
[5]李栋，董斌，宋宁希，姜帅，刘强，陈上吉.新一代智能变电站整体方案的经济性模糊综合评价[J].电测与仪表，2014，05：96-100.
【关键词】 智能变电站；建设；关键技术
引言：
智能变电站是变电企业建设的方向，利用数字化和网络化技术，应该各种传感器和电子处理设备，建立起对变电站信息和数据的采集、处理、分析、传输的系统和运作方式，使变电站的各项工作得以自动化和智能化的实现。在智能变电站建设中自动控制、状态适应、系统控制和专家辅助分析系统是关键，是发挥智能变电站对电力转换、调节和调度的重要职能的保障。
一、智能变电站的概念及特性
智能变电站的基本要求是通信平台的网络化、信息共享的标准化以及信息的数字化。其基本功能不仅有自动实现信息的采取、检测、保护、控制、测量等，而且具有可以通过高级应用根据所需来进行智能调节、在线分析决策及共同协作等功能。智能变电站系统主要是面向服务方面的构架方式，以设备为对象进行分布式智能节点。其设备运用可靠的、环保的、集成的、先进的智能型材料建造而成的，它在确保了电网的安全性及稳定性的同时，也为电网未来能实现治愈、高效的设备功能提供了强有力的技术资源。智能变电站从业务需要出发，通过先进的技术实现信息流、业务流、能量流的互融。
智能变电站的特性主要体现在以下几个方面：
（1）可靠性高。智能电网最基本，也最重要的要求是智能变电站必须具有的高度可靠性，这就表明不仅智能变电站及其设备都必须具备有较高的可靠性，而且智能变电站自身还应具有自我诊断及自我修护的能力，才能在设备发生故障时及时发出警报，提早预防，并能尽快进行故障处理，从而在一定的程度上减少了由故障设备所带来的损失。
（2）集成性高。智能变电站集中了所有信息支撑着电网信息平台，它通过将现代诸多技术和原有技术精心进行融合，其中兼容了虚拟电厂和微网技术和简化了变电站数据采集模式，从而不仅为智能电网提供了信息的支持，而且为实现电网自我控制与调节、在线分析等功能提供了帮助。
（3）交互性强。智能变电站将实时、齐全、安全、可信、正确的信息传输至电网，此信息不仅要能实现站内信息共享，更要具有与电网内高级应用系统相应对象之间的互动，这样才会更快的实现智能电网的运行与控制的成效，使各级电网的运行得到基本信息保障，电网才能够稳定、安全、高效的运行。
二、智能变电站的基本构成结构
（一）智能变电站的间隔层
间隔层是智能变电站的处理和控制性功能层，主要由变电站自控装置、保护装置、遥感装置组成，通过这些装置的类型我们不难对间隔层的工作做出判断，智能变电站间隔层主要的功能就是对数据和信息的收集与整理，并有对一次性变电设备提供保护和控制的功能，由于间隔层结构上和系统上的优势，间隔层的指令、数据、运算具有优先级别。
（二）智能变电站的智能单元
智能单元相当于智能变电站的大脑，是正确反映智能变电站状态，全面收集智能变电站信息的系统，同时做出智能变电站运行和维护的决策，实现对变电站的智能化控制。
（三）智能变电站站控层
站控层主要由中心工作站、管理计算机、通信管理系统等设备组成，站控层的主要功能是对智能变电站数据和信息的全面记录，并根据通信协议将信息传送到间隔层和过程层，以便將智能变电站的功能做到有效地统合。
（四）智能变电站的过程层
过程层是智能变电站一次设备结合二次设备的界面，主要以电子式互感器构成的智能单元集合而成的自动化设备，在过程层主要实现相关设备的控制和采集命令，最主要对开关大小和控制命令执行做出反映。
三、建设智能变电站的关键技术
智能变电站中所采用的先进技术不但改变了传统的变电站架构，增强了变电站和电网中其他设备间的信息交互，并且实现了智能变电站分层分布的管理方式，提高了变电站运行的安全可靠性。
（一）电子式互感器技术
电子式互感器没有铁心，不存在铁心饱和问题，其暂态性能良好，保护故障测量的准确性大大提高，电网的安全运行得到了保证。电子式互感器没有构成电磁谐振的条件，抗电磁干扰能力强，绝缘相对简单，高压侧与地电位侧之间的信号传输采用重量轻、体积小、绝缘性能良好的玻璃纤维，能够直接提供数字信号给计量、保护装置，有助于二次设备的系统集成，加速变电站的数字化和信息化进程，可以同时满足测量和保护的需要，动态范围大、精度高、测量范围广，最具发展潜力。
（二）通信技术
IEC61850通信标准的使用使得智能变电站实现了标准化、规范化、互操作的信息共享。IEC61850为变电站自动化系统统一协议、统一数据模型、统一接口，实现数据交换的无缝连接，实现不同厂家产品的互操作提供了可能。规范了变电站内智能电子设备之间的通信行为和相关的系统要求，具有开放性、分层结构、可自我描述、完整性等特点。
（三）一次设备的智能化
智能化的一次设备是未来智能变电站的重要组成部分。一次设备智能化是智能变电站的重要标志，是变电站发展的趋势。一次设备智能化是指一次设备与智能组件的有机结合起来，实现测量的数字化、控制的网络化、状态的可视化以及信息的互动化等功能。智能化的一次设备通过智能监视与控制手段，体积小结构简单。不但降低了设备的运行成本，也降低了人为因素对设备造成的损坏，为变电站的信息采集与传输打下坚实的物质基础。
（四）在线监测技术
在常规变电站中，一次设备主要采用计划检修的制度，定期停电后对设备进行检修，可分为大修、中修和小修。例如定期对变压器、断路器停电进行预防性检修。存在对新形势要求的不适应以及安全生产方面的弊端。随着技术的进步，一些参数的在线监测技术得到了发展。智能变电站在线监测釆集断路器或者GIS、变压器、CT、PT等高压设备信息，通过状态监测单元实现变压器油色谱、GIS组合电器的局部放电、容性设备的介质损耗、高压开关设备的运行状态等主要设备的在线监测。通过对运行设备状况进行监测、诊断、评估，最终确定是否对该设备停电进行检修，最终实现状态检修。全面、实时的反应设备的运行状况，可以有效的避免设备发生故障，并可为设备状态检修提供基础数据，实现站内设备自诊断功能。 （五）智能设备维护技术
如果变电站内主设备发生异常和故障，系统根据已经设定好的参数，记录下该时期发生的时间和情况，提供状态分析报告，给出故障原因。按照以上提供的信息资料，管理系统可以及时的给出处理意见。另外，智能变电站还可以根据采集的数据信息进行分析推理，确定事故发生的位置与事故的性质，自动发布设备检修报告，让调度人员方便的进行事故处理，提高了系统的检修效率。
四、智能变电站建设的技术建议
统一智能变电站的设计和建设技术指导原则，并根据智能变电站的发展和智能技术的不断成熟，逐步修订和完善。智能变电站项目应在设备标书编制阶段即着手制定统一的工程模型，并结合工程技术运用的具体情况，与系统集成商充分沟通，制定出符合工程实际需要的信息模型，并作为技术协议附件要求所有相关厂家统一执行。进一步开展标准化工作对网络的安全可靠性进行研究，制定相关规范，给出统一的实时监控的标准及方法。采用测控保护一体化装置，智能变电站在系统功能和性能不变的前提下，系统结构和设备数量只有越简洁才能越可靠，设备数量的增多必然导致系统整体故障率的攀升。因此，智能变电站系统今后发展将简洁化，包括网络归一化和设备集成化，保护测控装置宜按一体化原则配置。完善智能变电站建设工程调试技术，智能变电站工程调试工作，需要进一步优化调试步骤，制定正确合理的调试原则，组织开发或提供功能强大的数字化测试系统，以降低智能变电站建设调试难度，方便问题分析，缩短智能变电站建设和调试的周期。
五、結束语
我国智能变电站构建还处于发展的初级阶段，由于通信实时性方面、通信方式方面、以及可靠性要求的影响因素，并且开放性策略还处于研究阶段，所以未来智能变电站构建发展的责任艰巨。智能变电站是组成电网的重要的部分，正因如此，智能变电站应用于打破常规专业理论限制，通过将各种相关的先进技术进行融合，并优化资源配置，才能实现智能变电站工业化应用的目标，这需要各相关部门的协同合作才能实现的。
参考文献：
[1]汪强，徐小兰，葛光胜，朱延章，苏陆军.智能变电站专用通信设备的关键技术[J].电力系统保护与控制，2014，07：150-153.
[2]曾剑锋.智能变电站二次设备关键技术探析[J].中国电业（技术版），2014，01：44-46.
[3]倪益民，杨松，樊陈，徐晓春，姜玉磊，窦仁晖.智能变电站合并单元智能终端集成技术探讨[J].电力系统自动化，2014，12：95-99+130.
[4]周建新，周昊程.智能变电站条件下的继电保护与监控系统[J].供用电，2014，04：56-60+6.
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