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[摘 要]随着社会经济的快速发展，电网负荷的不断增加，用户对供电可靠性要求不断提高，我国的智能化变电站建设也进入了快速发展时期。变电站智能化改造工程实际，对智能变电站建设中所遇到的常见问题提出了实际解决方案。
[关键词]智能电网；智能变电站；智能终端
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0022-01
近20年的发展，国内外在智能变电站设备的研究、开发和运用上取得长足进展。目前，国内已有多个智能变电站投入运行，且运行状况良好。但现阶段对变电站智能化技术的研究多为新建智能变电站的应用，而对常规变电站智能化改造的研究却较少。现有的少数几个改造案例的实施方案基本上都是全站停电后进行一次、二次设备的全部更换，以此实现常规变电站的智能化改造。这种改造方式成本高，相当于在原站址重建一座智能变电站，而且在一些重要枢纽变电站无法采用全站停电的改造方案。因此研究一种行之有效的分阶段智能化改造方案，实现分设备停电改造，才能满足对大多数常规变电站进行智能化改造的需求。我国智能电网是社会、经济和技术发展的必然结果。智能化变电站则是整个智能电网发展的关键，智能变电站是指采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，同时具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能。变电站实现智能化的方式无非是新建与改造两种，而我国在已建立较为成熟可靠电网的基础上，通过对常规变电站的改造来实现智能化成为智能化变电站建设的主要方式。在智能化技术日益完善的过程中，不同的设计不同的施工方案利弊存在争议。
1、 变电站智能化改造工程
智能化变电站是数字化变电站的升级和发展，在数字化变电站的基础上，结合智能电网的需求，对变电站自动化技术进行充实，以实现变电站智能化功能。除了变压器、开关设备、输配电线路及其配套设备之外，智能化变电站在硬件上的两个重要特征是：大量新型柔性交流输电技术及装备的应用，智能化变电站的一二次设备进行高度的整合与集成，所有的装备具有统一的接口。智能化变电站是采用先进的传感器、信息、通信、控制、智能等技术，以一次设备参量数字化、标准化、规范化信息平台为基础，实现变电站实时全景监测、自动运行控制、与站外系统协同互动等功能，达到提高变电可靠性、优化资产利用率、减少人工干预、支撑电网安全运行、可再生能源“即插即退”等目标的变电站。变电站的智能化改造同时涉及一次设备及二次设备的更换改造，在改造过程中既要保证改造工作的顺利进行，又要保证其他运行设备的安全，还要尽量缩短设备的停电时间，往往任务重、时间短。在对老旧变电站的智能化改造过程中，运行人员的停送电倒闸操作频繁、一二次设备改造牵扯面广，接线复杂。改造中多专业、多单位、多班组交叉作业，现场人员多，人员技术素质不一、施工地点多，因此现场危险点多，极易发生各类违章和事故，为了保证用户可靠供电、电网安全、设备安全和改造现场安全，必须做好现场智能化改造的一系列工作：提前做好智能化改造变电站现场勘查，做好三措（组织措施、技术措施和安全措施）和施工方案，周密做好停电计划，主管部门和各单位、各班组做好协调和沟通工作。
2、智能化改造方案
变电站智能化改造采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动、智能巡检等高级应用功能。 改造后由智能化一次设备（电子式互感器及常规互感器就地数字化、合并单元、智能化终端等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）构建，建立在iec61850通信规范基础上，变电站将成为能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
3.1、220kv、35kv及主变110kv侧采用原有的常规互感器+就地合并单元的形式，实现电流电压采样值的就地数字化。合并单元将采样值信息以iec61850-9-2点对点的方式传输给各间隔保护测控等间隔层设备。110kv出线侧采用电子式互感器+就地合并单元的形式，合并单元将采样值信息以iec61850-9-2点对点的方式传输给各间隔保护测控等间隔层设备。智能开关采用智能终端+goose实现了开关设备的数字化和过程层数字化，智能终端安装在户外智能就地柜内与开关设备配合实现一次设备的智能化。
3.2 智能化变电站的体现方式
电子互感器及常规互感器及就地数字化；二次设备的网络化；高级应用的实现；合并单元及智能终端的应用；增加变压器等的在线监测装置；辅助系统的应用。
3.2.1、站控层与间隔层保护测控等设备采用iec61850-8-1通信协议；间隔层保护测控等设备与过程层智能终端采用goose通信协议。
3.2.2、间隔层保护测控等设备与过程层合并器采用iec61850-9-2点对点通信协议；
3.2.3、过程层设备由互感器、智能就地柜等与一次设备直接联系的单元组成。
3.3、针对户外开关的智能控制要求，采用智能就地柜和智能终端。智能终端是连接一次开关设备和二次保护、测控装置的智能化设备，其作用是采集一次开关设备的状态通过goose网络传输至保护和测控装置，同时通过goose网络接收保护和测控装置的命令对一次开关设备进行操作。智能终端单独下放到户外，安装在一次设备旁边，通过光纤goose网络与保护室内的保护和测控装置进行通讯。每台主变配双重化的主后一体化装置、单套测控装置；主变保护跳各侧开关通过直接用光缆点对点给智能终端发跳闸命令。主变智能终端、非电量保护及主变本体测控整合下放到主变旁的户外柜，非电量遵循国网要求直采直跳。主变中性点和间隙电流互感器采用常规互感器，常规互感器的二次模拟信号接入合并单元后可转化为数字信号。合并单元就地放置于户外密封箱中。间隔层、站控层之间采用以太网双网，以iec61850通信协议构建，具备站内智能电气设备间信息共享和互操作的条件。间隔层设备由继电保护装置、测控装置等组成。与过程层智能终端采用goose通信协议，与合并器采用iec61850-9-2通信标准，220kv、110kv、35kv主变间隔的智能终端和合并单元均配双套。站控层一体化信息平台，支持各种数据的接入、存储和快速高效的检索，采用统一建模思想和方法，将在线监测、保护、测控、通信、计量、直流辅助系统、环境监测、视频、安防、环境参量等数据的模型标准化。在保护基础数据的完整及一致性基础上，建立统一的全景数据处理平台，为各智能应用提供标准化的信息访问接口。
4、结束语
变电站的智能化改造工程，从运行人员的角度来说，是一项从头至尾全过程负责到底的工作，现场大、工作复杂、人员多、危险点多，运行人员的责任也就更大，变电站内的一切都是他们的责任区，做好风险管控工作，做好现场安全工作，对保证变电站智能化改造安全、顺利的完成起着至关重要的作用。经过智能化升级改造后，将与传统变电站在技术、运行、检修维护等方面均存在较大差异，智能化变电站在国内还处在起步阶段，在今后的应用过程中还会不断的发展、完善、提高。
参考文献
[1] 陈树勇，宋书芳，李兰欣，等.智能电网技术综述 [J]. 电网技术，2009，（8）.
[关键词]智能电网；智能变电站；智能终端
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0022-01
近20年的发展，国内外在智能变电站设备的研究、开发和运用上取得长足进展。目前，国内已有多个智能变电站投入运行，且运行状况良好。但现阶段对变电站智能化技术的研究多为新建智能变电站的应用，而对常规变电站智能化改造的研究却较少。现有的少数几个改造案例的实施方案基本上都是全站停电后进行一次、二次设备的全部更换，以此实现常规变电站的智能化改造。这种改造方式成本高，相当于在原站址重建一座智能变电站，而且在一些重要枢纽变电站无法采用全站停电的改造方案。因此研究一种行之有效的分阶段智能化改造方案，实现分设备停电改造，才能满足对大多数常规变电站进行智能化改造的需求。我国智能电网是社会、经济和技术发展的必然结果。智能化变电站则是整个智能电网发展的关键，智能变电站是指采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，同时具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能。变电站实现智能化的方式无非是新建与改造两种，而我国在已建立较为成熟可靠电网的基础上，通过对常规变电站的改造来实现智能化成为智能化变电站建设的主要方式。在智能化技术日益完善的过程中，不同的设计不同的施工方案利弊存在争议。
1、 变电站智能化改造工程
智能化变电站是数字化变电站的升级和发展，在数字化变电站的基础上，结合智能电网的需求，对变电站自动化技术进行充实，以实现变电站智能化功能。除了变压器、开关设备、输配电线路及其配套设备之外，智能化变电站在硬件上的两个重要特征是：大量新型柔性交流输电技术及装备的应用，智能化变电站的一二次设备进行高度的整合与集成，所有的装备具有统一的接口。智能化变电站是采用先进的传感器、信息、通信、控制、智能等技术，以一次设备参量数字化、标准化、规范化信息平台为基础，实现变电站实时全景监测、自动运行控制、与站外系统协同互动等功能，达到提高变电可靠性、优化资产利用率、减少人工干预、支撑电网安全运行、可再生能源“即插即退”等目标的变电站。变电站的智能化改造同时涉及一次设备及二次设备的更换改造，在改造过程中既要保证改造工作的顺利进行，又要保证其他运行设备的安全，还要尽量缩短设备的停电时间，往往任务重、时间短。在对老旧变电站的智能化改造过程中，运行人员的停送电倒闸操作频繁、一二次设备改造牵扯面广，接线复杂。改造中多专业、多单位、多班组交叉作业，现场人员多，人员技术素质不一、施工地点多，因此现场危险点多，极易发生各类违章和事故，为了保证用户可靠供电、电网安全、设备安全和改造现场安全，必须做好现场智能化改造的一系列工作：提前做好智能化改造变电站现场勘查，做好三措（组织措施、技术措施和安全措施）和施工方案，周密做好停电计划，主管部门和各单位、各班组做好协调和沟通工作。
2、智能化改造方案
变电站智能化改造采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动、智能巡检等高级应用功能。 改造后由智能化一次设备（电子式互感器及常规互感器就地数字化、合并单元、智能化终端等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）构建，建立在iec61850通信规范基础上，变电站将成为能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
3.1、220kv、35kv及主变110kv侧采用原有的常规互感器+就地合并单元的形式，实现电流电压采样值的就地数字化。合并单元将采样值信息以iec61850-9-2点对点的方式传输给各间隔保护测控等间隔层设备。110kv出线侧采用电子式互感器+就地合并单元的形式，合并单元将采样值信息以iec61850-9-2点对点的方式传输给各间隔保护测控等间隔层设备。智能开关采用智能终端+goose实现了开关设备的数字化和过程层数字化，智能终端安装在户外智能就地柜内与开关设备配合实现一次设备的智能化。
3.2 智能化变电站的体现方式
电子互感器及常规互感器及就地数字化；二次设备的网络化；高级应用的实现；合并单元及智能终端的应用；增加变压器等的在线监测装置；辅助系统的应用。
3.2.1、站控层与间隔层保护测控等设备采用iec61850-8-1通信协议；间隔层保护测控等设备与过程层智能终端采用goose通信协议。
3.2.2、间隔层保护测控等设备与过程层合并器采用iec61850-9-2点对点通信协议；
3.2.3、过程层设备由互感器、智能就地柜等与一次设备直接联系的单元组成。
3.3、针对户外开关的智能控制要求，采用智能就地柜和智能终端。智能终端是连接一次开关设备和二次保护、测控装置的智能化设备，其作用是采集一次开关设备的状态通过goose网络传输至保护和测控装置，同时通过goose网络接收保护和测控装置的命令对一次开关设备进行操作。智能终端单独下放到户外，安装在一次设备旁边，通过光纤goose网络与保护室内的保护和测控装置进行通讯。每台主变配双重化的主后一体化装置、单套测控装置；主变保护跳各侧开关通过直接用光缆点对点给智能终端发跳闸命令。主变智能终端、非电量保护及主变本体测控整合下放到主变旁的户外柜，非电量遵循国网要求直采直跳。主变中性点和间隙电流互感器采用常规互感器，常规互感器的二次模拟信号接入合并单元后可转化为数字信号。合并单元就地放置于户外密封箱中。间隔层、站控层之间采用以太网双网，以iec61850通信协议构建，具备站内智能电气设备间信息共享和互操作的条件。间隔层设备由继电保护装置、测控装置等组成。与过程层智能终端采用goose通信协议，与合并器采用iec61850-9-2通信标准，220kv、110kv、35kv主变间隔的智能终端和合并单元均配双套。站控层一体化信息平台，支持各种数据的接入、存储和快速高效的检索，采用统一建模思想和方法，将在线监测、保护、测控、通信、计量、直流辅助系统、环境监测、视频、安防、环境参量等数据的模型标准化。在保护基础数据的完整及一致性基础上，建立统一的全景数据处理平台，为各智能应用提供标准化的信息访问接口。
4、结束语
变电站的智能化改造工程，从运行人员的角度来说，是一项从头至尾全过程负责到底的工作，现场大、工作复杂、人员多、危险点多，运行人员的责任也就更大，变电站内的一切都是他们的责任区，做好风险管控工作，做好现场安全工作，对保证变电站智能化改造安全、顺利的完成起着至关重要的作用。经过智能化升级改造后，将与传统变电站在技术、运行、检修维护等方面均存在较大差异，智能化变电站在国内还处在起步阶段，在今后的应用过程中还会不断的发展、完善、提高。
参考文献
[1] 陈树勇，宋书芳，李兰欣，等.智能电网技术综述 [J]. 电网技术，2009，（8）.