朱柏凡
中国电建集团江西省电力建设有限公司 江西 南昌 330001
摘要：智能变电站主要是一种基于网络和数字信息平台的新型变电站。采用先进、环保、可靠的智能设备。它不仅可以完成信息的自动采集、分析和整理功能，还可以支持电网的智能调节、自动控制等高级决策功能。事实上，智能变电站将传统变电站与人工智能相结合，通过各种技术的改造和应用，可以充分发挥智能变电站技术的优势，有效促进电力行业的健康可持续发展。
关键词：智能变电站；关键技术；应用
1 智能变电站的功能特性
基于智能电网建设和发展的背景分析，作为电网系统的关键组成，智能变电站要适应电网信息化、数字化，以及自动化等发展趋势，进行自我优化和完善。智能变电站应该具备以下功能：(1）联结全网。从智能电网整个体系构成角度分析，构建智能变电站，对增强整个电网各部分联结的紧密性，有着重要的意义，有利于提高事故预防与控制效果。(2）支撑智能电网的的发展。智能变电站采用的自动化与智能化技术，在设计与运行方面必须要和智能电网保持一致，增强电网运行的安全性、可靠性，以及高效性等。系统的硬件装置，要注重集成化与优化，保障软件功能得到合理分配。(3）适应高压输电网架相应要求。随着应用需求的增加，出现高电压等级的智能变电站，为有效应对大容量和高电压等各类挑战，必须要围绕设备绝缘和断路开关等进行优化，支撑特高压输电网架安全稳定运行。(4）支持分布式电源接入。面向智能电网未来发展，智能变电站要迎接风能与太阳能等大规模接入带来的挑战。这需要围绕软硬件加以优化，达到分布式电源并网且安全运行的需求。智能变电站要围绕继电保护与运行管理，积极优化与调整，达到高水平且安全稳定运行的要求。(5）远程可视化。积极引入多媒体技术和其他技术，实现对变电站运行状态的高效监控，达到可视化和自动化监测，实现无人值守。
2 智能变电站技术的应用案例
本文以110kV输变电工程为例,该工程主变压器规模为4×63MVA,电压等级为110/10kV,配电装置为双母线连接,10kV侧为单母线四分段环形接线,无功补偿装置为4×(4+6)Mvar并联电容器组。配电装置的布设方式为:主变压器与110kV配电装置为室内布设;10kV利用户内开关柜。在电气二次部分工程中,全站采用智能化变电站设计,后台监控系统以DL/T-860(IEC61850)标准的监控系统为基础,具有信息共享、相互操作等功能;10kV利用测控独立装置,单独组柜放于二次设备室,10kV利用保护测控一体化装置,分布于10kV配电室中。过程层设备为合并单元、智能终端,主变高、低侧间隔按照双套配置。
2.1GIS智能终端柜
110kV配电装置采用GIS全封闭组合装置，部分为就地装置。二次电缆由GIS控制柜至GIS智能终端柜。在光纤传输的继电保护室内面板柜中，智能终端集成后，可以解决环境和电磁干扰对保护装置的影响。降低了数据传输链路，提高了本地设备的运行可靠性；采用合并单元智能终端与综合测控装置的集成装置，简化了二次电缆布线，大大提高了全站的集成水平。在分级保护控制系统应用上取得新突破，实现变电站区域后备保护和智能控制策略，突破区间保护和控制的局限性，拓展变电站智能化应用。此外，它还可以消除光网络层智能终端单元与智能终端单元工作过程的差异和相似性。
2.2光缆敷设
光缆敷设完毕后进行，非金属光缆按要求配置PVC保护管。厂家提供的尾光纤电缆也应配备PVC软管。如有条件，电缆层可设置专用金属屏蔽槽，使所有通信线路和光纤通过槽，以保证电缆敷设效果。光纤（包括光缆、尾缆、跳线）两端及设备端口粘贴正确标识，标明编号、型号、芯数、方向等；光纤配线箱或光纤配线架应设置光纤融合表。光缆两端应固定良好，电缆芯不受外力影响。在任何敷设方式下，应满足光缆的允许弯曲半径，且路径条件的所有变化部分（铠装光缆的弯曲半径不应小于电缆直径的25倍，室内柔性光缆（尾纤）静态弯曲半径不小于电缆直径的10倍，动态不小于电缆直径的20倍，光缆敷设过程中不得有扭曲现象，严禁小圆。备用光纤接口应配备光纤模块和防尘罩。
2.3电力系统安装
站控层设备应提供交流电源，间隔层设备应提供直流电源。监控系统设备不得使用常规交流电源。站控层使用的交流电源主要为独立的UPS电源系统，UPS系统应安装在机房内，冗余。UPS系统的电源显示屏应结合，便于后期维护；面板柜设置在通风顺畅的区域，机柜内排风机保持正常运行；UPS运行时，电源系统为其供电。当输入电源故障时，站内蓄电池通过逆变器供电，UPS交直流电源方式灵活切换，开关时间不超过4ms，UPS蓄电池电压容量满足要求；UPS停电报警等信号与监控系统连接，便于及时检测和处理。
2.4设备调试技术
2.4.1保护装置单系统调试
本工程110kV线路保护2套，母联保护1套。在虚拟终端测试中，SV配置检查可以通过数字测试仪输出SV绝缘，并利用被测设备面板判断虚拟终端的连接是否符合设计图纸的要求；gppse启动检查，通过继电保护仪表输出SV报文，通过模拟保护动作传递信息，通过相关仪表查看信息内容，判断终端设计是否符合图纸要求；goose输入检查，使用保护仪表的输出信息，通过面板显示判断终端连接的正确性要测试的设备的名称。
2.4.2充电装置调试
确认交流电源输入系统安装可靠，绝缘符合规定要求；交流电源输入为双电源输入时，应进行匹配切换试验，确保试验结果的准确性；启动充电装置，检查电流、电压等参数，并检查各高频开关的状态是否符合设计要求；充电监控模块应与高频电源通讯顺畅，监控内容应与实际情况一致，监控系统的各项参数应满足产品要求，采用硅链自动调节和控制母线电压。
2.4.3保护同期试验
跨间隔保护单元与线路纵差保护两侧的同步误差应控制在1μs以内，测试方法为：多台继电保护测试仪同步，并分别向合并单元输入相平衡模拟量。对保护装置中电流通道和电压通道的幅值和相位进行了比较，得出了试验结果。
2.5智能变电站的先进应用
（1）设备状态可视化。在智能变电站技术应用过程中，设备状态可视化的最大优点是采用不同的监控方式，结合不同的监控项目，实现对智能变电站设备运行状态的实时动态监控，并给出与之相匹配的监测结果。同时，工作人员可以根据具体的监测项目对在线监测结果进行分析、汇总和管理，对超过阈值的项目采用明显的颜色进行可视化显示。然后，通过音效、色彩、曲线、指示灯等效果综合反映设备的各种运行状态。这不仅可以调整监测设备各项目的波形和曲线，还可以比较不同时段的波形和曲线，为后续的相关工作提供参考；（2）经济运行和优化控制。在应用智能变电站技术的过程中，为了充分发挥其先进应用的效果，必须重视无功补偿装置的自动调节功能。在大多数情况下，为了保证智能电网的稳定运行、优化控制和经济运行，通常采用电压无功管理模式。实际上，无功电压控制主要是在站内安装无功电压控制设备，对无功电压采取分级或递阶控制的方法，使智能变电站处于最理想的运行状态。
结论
综上所述，未来电网必将朝着智能电网的方向前进，向发电、变电站、调度等方面渗透，智能变电站的地位和作用将得到提升。对此，国家和电力企业应给予高度重视。在实际工作中，要明确智能变电站与常规变电站的区别和优势，分析关键技术，了解站内一、二次设备的特点，在实际工程中做好安装调试工作，为了发挥智能电网的智能调节、自动控制、分析决策等功能，提高智能电网的水平，智能电网在工程领域得到了广泛的应用。
参考文献：
[1]张继雄.智能变电站技术及其应用[J].电力系统装备，2018,9(3):56-57.
[2]秦飞，许娟，程嵩.智能变电站技术应用探讨[J].科学与财富，2019,12(33):113-114.
[3]陈勇刚.探讨智能变电站技术在中海油海上平台的应用[J].化工管理，2019,5(11):88-89.