摘要：目前，数字化变电站已经成为未来变电站的主要发展趋势，加大对设备技术功能以及应用的研究力度，能够加快数字化变电站的建设进程以及变电站的健康可持续发展。鉴于此，本文就数字化变电站设备技术功能与应用展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：数字化变电站；设备技术；功能
1.数字化变电站设备技术功能分析
1.1合并单元
合并单元属于数字化变电站中一个非常关键的模块，能够同步接收多路电子互感器输出信号，之后借助固定的标准格式将信号传输给计量设备、测量设备以及保护设备。信号在同步单元中具有以太网模块、同步功能模块、处理模块和多路数据采集模块等功能模块、从同步功能模块中将外部的时钟信号输入，之后同步功能模块直接发出采样命令，并且能够将其传输到以太网中，直接将其传递到数据采集模块中。从处理模块和多路数据采集模块中输入多路A/D采样数据，对其经过处理之后输入到以太网中，然后再传递到以太网中[1]。
1.2非常规互感器
从实际应用考虑，非常规互感器可以分为以下三种：（1）GIS用电子式电流电压互感器；（2）敞开式独立电子式电流电压互感器；（3）低功率互感器。应该每相设置两台GIS用互感器，并且将其分别安装在开关断口位置。每个互感器都包含两组相互独立的传感模块和传感器。其中，每个传感器中都应该含有低功率的铁芯线圈、空芯线圈以及电容分压器等[2]。就敞开式的互感器来说，需要对其安装独立的传感器。
就低功率传感器来说，其比较适合用在低压电网中，特别是在110KV以下的低压电网中比较适用。在很长的一段时间内电力系统都使用的是功率比较大的互感器，以此来测量一次侧电流，从而给计量设备或者保护设备提供电流信号。但是，随着电力系统中电压等级的不断升高，计量设备以及保护设备逐渐趋于微机化，在测量工作中，大功率的传感器在多方面中表现除了问题，比如，故障识别错误以及精确度下降等。然而，功率相对较低的互感器可以很好地解决存在于大功率互感器中的不足之处，在低于220KV的电网中能够体现出测量精确度高以及动态范围大、技术风险小等方面的特点。因此，就县级电网来说，使用功率比较低的互感器对于变电站的数字化而言是非常好的选择。除此之外，因光学类的传感器具有很好的灵敏性、绝缘性以及系统性，所以，在数字化变电站中使用适用。但是，其容易受到湿度、温度以及振动等方面因素的影响，这就需要强化控制工作力度。
IEC61850标准及其测控设备是建立数字化变电站的基础，同时也是国际电工委员会制定的国际标准。对于变电站的系统来说，这一标准能够对系统从上到下进行分层，并且有效落实各个层次功能的定义工作，与此同时，还需要对特定的对象进行建模。在此过程中，需要对数据命名、定义以及对设备的行为进行描述，并且，还应该统一规范通用语言，确保变电站中的不同类型的设备能够实现互通和共享。在遵循IEC61850标准的基础之上，就需要做好电抗器、旁路、母联、线路、电容器以及变压器等电气单位的设计工作，同时还应该严格立足于面向对象的原则，也就是一个对象对应一个模块，借助这一模块来对电气单位的测量、控制、调节以及通信等功能予以设计，并且融合电能表、智能装置、监控系统以及保护系统等，从而使其成为一个整体[3]。在IEC61850标准下有效落实软件的设计工作，需要用到分层分布式的设计形式，在此基础上分别设计不同功能的组件，使其在具备“五遥”功能的同时，还应该将功能更高级的配置作用充分发挥出来。除此之外， IEC61850标准还应该对通信网络的标准予以规范，此时，就需要有效落实交换机的设计工作。在IECE61850中明确指出，应该将总线数据的传输延迟控制在4ms以内，由此可见，监控系统应该具备2层以上的以太网，其中一层是过程总线，而另一层则是变电站总线。
2.数字化变电站设备技术应用案例分析
以下立足于某县变电站的实际情况展开探讨，具体分析数字化变电站设备技术的实际使用效果。
为了能够将变电站中数字化建设的作用充分发挥出来，就需要在旁路、线路、母联、母线以及主变压器中分别设置间隔，在选用互感器的时候，也需要首先考虑使用具有光电性能的互感器，同时还应该将光纤电流互感器作为辅助设备予以使用。
除了要有效落实上述设备的配置工作之外，还需要在变电站中使用GOOSE系统以此来充分发挥出保护作用。因220KV具有明确的保护间隔，所以，网络总体结构的选择最好选用单星形网，并且要借助分段母联、出线、母间隔以及主变等完成交换机的配置工作。值得注意的是，在出现和主变位置处，安装交换机的时候应该将其安装在线路和主变保护屏上，而对于母线可以选择单独组屏安装的方法，母联则可以通过设置两台交换机[4]。并且在母联上需要从两个GOOSE接口位置处连接两套网络间隔交换机，这样一来就能够充分利用原有的双GOOSE口，无需再配备GOOSE口。
从可靠性方面进行分析可以发现，系统结构属于单星形结构，除了母差，在其他的间隔之间并没有设置保护GOOSE联系，在这种情况下，即使交换机产生破坏，也不同对其他间隔的正常运行产生影响。从安全性方面来说，其检修工作具有方便快捷的特点，并且对系统产生的扰动也不大，扩建起来也相对便捷。
3.数字化变电站的建设效果
通过上文分析的具体案例可以得出，在对这一变电站进行数字化改造处理之后，整个变电站发生了很大的变化。
（1）非常规的互感器的运用，能够彻底除去以往铁磁谐振以及饱和问题，发挥这一效果的关键在于借助非常规的互感器能够替代还童的电磁传感器，以此来有效去除导致这些原因出现的相关因素，从而最大限度强化测量工作的精确度。不仅这样，信号传输工作的开展还需要借助数字量的形式进行，这样一来就能够最大限度确保传输信号过程中的抗干扰能力，增强系统电磁的兼容性，同时也能有效确保其可靠性。
（2）将大量的智能化一次设备应用于数字化变电站中，能够有效实现可编程序替代传统的继电器和逻辑回路等电子元件的操作，与此同时，光纤和光电数字化也能够替代传统的强电模拟信号以及控制电缆，从而实现诊断信号的自动化以及故障检测自动化，以此来起到提升信息上传效率的作用，并且也能够减少因检修工作而出现的停电次数[5]。
（3）合理运用信息技术以及计算机技术，能够最大限度减少二次接线的难度以及复杂程度，通过使用合并单元对变电站中的每组电气量信号进行打包之后，能够从光缆上实现对数字化信息的大批量传输，从而发挥出简化安装调试效果的作用。
（4）提升设备的共享性以及操作性，最大限度降低出现重复设置的次数，不断改善存在于设备中的集成问题，增强设备的灵活性。
结语
总而言之，如今数字化变电站的建设已经成为行业的主要发展趋势，其中相关设备的技术功能也越来越多，特别是以非常规互感器、合并单元、IEC61850标准和相关设备都是其中的重点内容。立足于实际变电站的情况，在实践中还应该使用GOOSE，以此来有效保护具体的对象设置体系，为变电站数字化建设工作的开展奠定良好的基础，从而推动变电站的健康可持续发展。
参考文献：
[1]吴燕子.数字化变电站方案设计探讨[J].中国设备工程，2020（06）:142-144.
[2]谭剑.数字化变电站的关键技术[J].中国高新科技，2019（23）:64-65.
[3]曹雪.数字化变电站继电保护系统设计[J].机电工程技术，2019，48（10）:169-170+191.
[4]张元杰.变电站数字化改造施工技术[J].科技创新与应用，2019（28）:153-154.
[5]吕向.数字化变电站面临的挑战[J].集成电路应用，2019，36（09）:112-113.