摘要：现如今，信息技术日臻完善，各行各业都开始向信息化、智能化的方向发展，电力行业也不例外。南方电网公司提出了建设智能电网的战略构想，为我国电网的完善与改进奠定了基础。在智能电网建设的过程中，改造智能变电站是十分重要的一项任务，本文就500kV变电站智能化改造的关键技术进行了阐述和分析。
关键词：500kV变电站；智能化改造；关键技术
在智能变电站中，信息输入源头选用采集传感技术，配合数据分析处理手段，可以智能化管理变电站中的各项设备。在改造的过程中，主要对传统设备进行改造，融合一、二次系统，使二者可以共同发展。将智能组件添加在关键设备中，包括变压器、开关等等，整合监测、控制、保护等功能。整合复用变电站中的信息，使管控单元的高级功能可以充分发挥作用。智能化改造提升电力行业的自动化水平，使变电站运行更加高效安全，进而促进整个行业的进步和发展。
一、500kV变电站现状
国内的500kV变电站以枢纽变电站为主，普遍采用计算机监控系统相结合微机化继电保护装置，已经达到了一定的信息化程度，但仍旧存在一些问题，包括采集资源重复、设备互操作性差等等。这些问题都会降低变电站的运行效率，也会影响电网安全，所以需要进一步完善和改进。尤其在计算机和网络通信技术不断发展的今天，各种新型设备层出不穷，在变电站自动化系统中应用新技术和新设备，可以在很大程度上促进系统的完善，从而提升变电站的运行效率。各类技术和应用可以满足相应的需求，子系统之间的联系性较差，各自成为独立的体系，缺少统一的通信接口，所以无法进行有效的信息共享，信息孤岛的情况十分严重[1]。此外，受到各种外部因素的影响，包括现场总线通信协议、厂家自有协议等等，用户会不断加大对原厂家的依赖，进而怎能更加系统后期维护的难度。对于这些问题，在变电站智能化建设的过程中，应该采取合理有效的措施，发挥技术和政策优势，融合异构信息，促进电力行业的不断发展。通过总结和分析，智能电站建设方法如下：对一次和二次设备进行数字化改造，将网络通信平台作为基础，规范数字化信息，实现信息共享和互相操作，进而满足测量监视、控制保护等功能需求。
二、500kV变电站智能化改造的关键技术
本文以某500kV变电站为例（该变电站逻辑框图如图1所示），对该电站的智能化改造进行了相关的阐述和分析，具体的改造内容如下：
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图1 变电站逻辑框图
（一）主设备智能化
在变电站中，变压器和开关是变电一次主设备，开关包括断路器和隔离开关。在设备智能化改造的过程中，最关键的任务就是先将一次主设备改造完成，在设备中采用智能组件技术，提升设备的智能化水平，为智能电网的建设奠定基础。在变压器方面，智能组件分为两部分，一部分是主智能电子设备，另一部分是子智能电子设备，利用智能组件采集和处理设备状态信息。前者在一次设备周围的智能汇控柜中安装，与前置服务器的功能相近，负责根据智能检测组件、数据等信息进行综合故障诊断以及评估设备状态。后者负责处理总分项传感单元上传的数据，包括采集、初步分析和判断等处理方式。智能组件关键技术包括多种状态量同步实时监测、冷却智能控制、变压器过载能力和剩余寿命评估[2]。在监测方面，主要对局部放电、油温、工况信息、溶解气体等进行监测，除了这些监测单元，组成部分还包括交换机；在冷却器方面，根据变压器符合等因素，对油泵、风扇的启动和停止进行智能化控制，可以保障控制效率，同时也能使冷控能耗下降；在评估方面，过载能力评估由主智能电子设备完成，根据环境温度、油温、绕组温度等条件建立符合动态智能监测系统，利用监测系统获取动态信息，然后做出准确的评估分析。寿命方面根据负荷、顶层油温等条件进行评估。绝缘老化率和绕组热点温度有关，油中水分、负载情况也会造成一定的影响。
开关设备只能组件包括状态监测、测控、保护、合并单元等技术，可以对开关设备进行测控、保护等等。智能组件在开关设备附近安装，也可以在本体机构箱内部安装，采用专用电缆连接二次机构，也可以与传感器连接。智能组件对外接入交直流电源，利用光缆接入各个站控层、过程层。在线监测主要对断路器气室密度、压力等参数进行检测；监测机械特性；监测电气特性等等。
智能组件应该向集成化的方向发展，提升组件的可靠性，确保其与一次设备的有效融合，使智能设备可以在变电站中充分发挥作用。
（二）信息一体化平台建设
变电站数据和子系统融合之后，信息一体化平台可以将其上传到调度或其他子系统中，从而使信息资源得到更加有效的利用，同时也可以拓展服务区域，使系统更加可靠，智能电网对数据的利用需求也可以得到满足。各种高级应用都可以在信息一体化凭条中应用，平台以统一建模技术为基础，应用实时数据库、图形基系统，包括多个模块，可以提供相应的数据存储接口和存储服务，信息接口具有标准化的特点，信心和文件服务都可以顺利完成。该平台的集成度还可以进一步提升，实体配置也可以不断改进和优化，可以参考相关的技术方法，达成厂站端和主站端之间的标准通信，从而使信息一体化平台可以更好的发挥作用。
（三）高级应用功能研发
在研发高级应用功能的过程中，需要采用各种智能化技术，包括AIS设备一键式顺序控制技术、智能告警和故障综合分析技术、源端维护三项内容。在智能变电站中，顺序控制是最主要的一项特征。AIS开关设备状态确认是影响该设备一键式顺序控制的主要问题，利用智能巡视系统的图像识别功能，可以明确户外开关位置，并确认和开发接口程序，从而解决前述问题，实现一键式顺序控制。通过分析图像，利用相应的算法，可以识别刀闸的位置[3]。利用源图像中到咋位置的矩形区域和H矩阵获取的待匹配图像中的刀闸位置，采用Hough变换检测直线算法，对刀闸的状态进行识别。通过改进识别算法，即使在恶劣天气中也可以具有较高的识别率，同时开发辅助判断工具，进一步提升识别率。
智能告警与故障综合分析的主要功能包括3项，分别是：关联多事件推理、单事件推理、故障智能推理。单事件推理以告警信息为基础，然后做出相应的推理，描述告警信息、发生原因、处理措施等等；关联多事件推理就是综合判断多个相关事件，然后获得县哪个赢的判断和处理方案；故障智能推理即根据故障类型、发生条件、接线方式、运行方式等做出综合性的判断，然后根据分析结果采取相应的处理措施。
源端维护最重要的任务就是转换两种标准信息，一种是IEC 61850，另一种是IEC 61902，转换后生成相应的模型交换文件，通过文件生成相应的二次设备模型信息以及主站需求信息，并将二者紧密结合在一起。与此同时，利用SVG图形文件，融合一次设备拓扑和主站交换两种信息内容，采用对应的映射机制，实现通信技术的改革与更新。在源端维护中，主站和厂站端通信协议不够明确、图形标准也存在问题。所以，在智能化改造的过程中，扩充SVG标准，协调图形和主站拓扑，为源端维护提供更多支持。
结语：
综上所述，在500kV变电站智能化改造的过程中，主要对一次设备、信息一体化平台等进行改造，应用智能组件和各类智能化技术，全面提升变电站的智能化和信息化水平，促进运行效率的提升，同时保障运行安全，为我国电力事业发展奠定基础。
参考文献：
[1]邓梦黎.500kV变电站智能化改造技术方案分析[J].通讯世界,2018,000(002):167-168.
[2]李虹蒽.500kV变电站智能化改造技术方案分析浅谈[J].数字化用户,2018,024(037):99.
[3]罗增辉,黄正丹,张欢.110 kV内桥式变电站智能化改造的关键技术分析[J].电工电气,2019,257(05):76-77.