智能变电站概述

智能变电站概述

第 2 章 智能变电站概述

2.1 智能变电站的定义和主要技术特点

所谓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，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、协同互动等高级功能的变电站。

智能变电站具有数字化全站信息、网络化通信平台、标准化信息共享和互动化高级应用的主要技术特点。

（1）数字化全站信息。数字化全站信息是指实现一次、二次设备的灵活控制，并具有双向通信功能，可以通过信息网进行管理，满足全变电站信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化。主要表现在信息的接地数字化，通过采用电子互感器，或者常规互感器就地配置合并单元，实现了就地数字化的信息采样；通过一次设备智能终端的配置，实现就地采集设备本体信息和就地执行控制命令。使电缆缩短，光缆延长。

（2）网络化通信平台。网络化通信平台是指使用基于 IEC 61850 的标准化网络通信体系，具体表现是网络化传输全站信息。变电站能根据实际需求灵活选择网络拓扑结构，利用冗余技术增强系统可靠性；互感器的采样数据可通过过程层网络同时发送到测控、保护、故障录波及相角测量等装置，从而共享了数据；利用光缆代替电缆可大幅度减少变电站二次回路的连接线数量，同时提高了系统的可靠性。

（3）标准化信息共享。标准化信息共享就是形成基于一致的断面的唯一性、一致性基础信息，一致的标准化信息模型，通过一致的标准、一致的建模来实现变电站里外的信息交换和信息共享。具体表现在信息一体化系统下，将全站的数据按照一致的格式、一致的编号存放在一块儿，使用时按照一致的检索方式、一致的存取机制进行，避免了不同功能应用时对相同信息的重复建设。

（4）互动化高级应用。互动化高级应用就是实现各种变电站里外高级应用系统相关对象之间的互动，全面满足智能电网运行、控制要求。具体而言，就是建立变电站内全景数据的信息一体化系统，供各个子系统同一数据标准化规范化存取访问以及和调度等其他系统进行标准化交互；满足变电站集约化管理、顺序控制的要求，并能与相邻变电站、电源、用户之间的协调互动，支撑各级电网的安全稳定经济运行[5,6].

2.2 智能变电站的构成与特点

智能变电站应用先进设备和技术，强调优化系统功能和结构，它的根本是为应用服务，从业务需求的角度出发，把技术问题、经济问题、管理问题统筹考虑，实现对三态数据（稳态数据、暂态数据、动态数据）的统一采集和处理，因而提高智能电网感知全景信息的能力，提高高级应用的深度和广度，实现自动化、互动化的目标。

智能变电站的功能优势见表 1.

为了更好地实现以支持表 1 中所述智能变电站功能，智能变电站在结构上更加着重于物理集成与逻辑集成。首先，在站在系统层面，物理集成真正体现了面向对象、功能自治的思想，同时利用提高间隔功能的可靠性，从而降低了运行和维护的费用；其次，电力系统其本质是一个互联的系统，如果只以开单间隔、局部信息是很难在系统层面优化保护和控制功能的。所以，智能变电站同时强调逻辑集成，从而构成面向系统的应用，以实现就地、区域及全局功能的协调，支持具有在线决策、协同互动特征的各种高级应用[15].

智能变电站与常规变电站的结构差异如图 1 所示。与常规变电站对比，智能变电站通过设备或者系统的物理集成，为逻辑功能集成提供了载体，因而可以更好地实现高级应用。