刘梅洪 郑超
国网武汉供电公司
摘要：近年来随着智能化的发展，智能变电站概念的兴起以及电气自动化的发展，为人类日常生活和工作生产带来了极大便利，已经成为一门相对成熟的技术学科，并且广泛应用于国防事业和工农行业，为国家经济的稳定发展创造了有利条件。本文通过简单的介绍智能变电站的概念和电气自动化在智能变电站中的运用，来探讨智能变电站中电气自动化技术所起到的作用。
关键词：智能变电站；电气自动化；关键技术
智能变电站概念。智能变电站目前普遍认可的定义是由技术设备先进、供电可靠、节能环保、高度集成自动控制的设备组合而成，借助高速网络通信平台，在运行过程中自动完成各类信息采集、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、协同互动等高级应用功能的变电站。
智能化是在数字化的基础上加以扩展和应用，比如采用人工智能、传感技术、自愈功能等科技前沿的技术，来实现变电站各种功能上的需求。“一次设备智能化、全站信息数字化、信息共享标准化、通信平台网络化、高级应用互动化”等是智能变电站的鲜明特征。
1智能电网与智能变电站
智能电网的概念起源于世界资源能源的有限性，为了有效应对将来能源危机对人类生活造成的威胁，智能电网技术旨在为人类提供清洁、可靠、安全、高效的电力服务。与传统的电力技术相比，智能电网具有显著的优势，毫无疑问会成为未来电网发展的主要方向。而智能变电站的建设即是智能电网技术实际运用于人类电力服务的具体化表现，它采用先进、集成、环保的智能设备，实现了变电站的信息数字化、网络化和共享化，同时具备了对电网的实时自动控制和智能调节等高级功能，根据我国能源分布与各地消费负荷的不同，选择适应于当地的电网智能模式，为人类能耗的节约做出了巨大贡献。
2智能变电站的电气自动化
优化电力系统的管理机制，保证电网的稳定高效运行，为人们的生产工作和生活提供了极大的电力保障，因此，电网通过电气自动化技术来实现自动化，对于生活质量的改善和生产工作效率的提高具有积极意义，同时电网实现自动化，还能使得变电站的运营成本降低，减少人力资源的消耗。此外，人工智能技术广泛使用到电力系统中，为变电站电气自动化的发展注入了许多新鲜血液，如此前提到的人工神经网络以及进化规划、遗传算法、模糊逻辑、小波理论等新型技术，都对继电保护的集成化发展做出了贡献。电气自动化技术能够为仿真实验提供平台，根据实验数据设计协调数据，让暂态和稳态同时出现，并且保持这个状况不改变，就能够实现技术员对电力设施进行精细的检测，同时，也方便科技工作者的实验操作，在为电力体系的改进和革新上做出贡献。
3智能变电站电气自动化技术的应用
实现变电站智能化得益于电气自动化技术。在电气自动化技术的推动下，智能化变电站的发展技术将趋于成熟，而电子自动化技术能够使变电站智能化。变电站电气设备的智能化是常规变电站的主要特质。变电站智能化意味着设备全面智能化，而接入系统的深入将全面载入电气自动化技术，从而监控变电所，全面控制升级后的设备。变电站智能化与人工智能不同。变电站智能化是将变电站设备原本的模拟数据经过自动化处理发生改变，之后通过变电站光纤网络进行传送。变电站智能化的体现不仅仅局限于处理电网数据，还能够了解设备的实时状态。电气自动化技术应用于智能变电站，能够更加全面地了解接入系统的安全性。
4智能化变电站特点
4.1智能化的一次设备
一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计，简化了常规机电式继电器及控制回路的结构，数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换而言之，变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替，常规强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。
4.2网络化的二次设备
变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接采用高速网络通信，二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源共享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。
4.3自动化的运行管理系统
变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流交换自动化；变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告，指出故障原因，提出故障处理意见，系统能自动发出变电站设备检修报告，即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。
4.4网络技术自动化
互联网通信和信息技术是智能变电站的核心技术，维持着整个变电站系统的运行。在传统变电站系统中，数据的采集、统计、整理和分析由1个CPU系统来完成，这种方法方便、快捷，但采集与分析数据的能力较差。在自动化技术运用于智能变电站后，整套系统采用多个CPU来操作，并采用相应的操作技术对CPU进行控制，使其分工协作，高效、高质量地维持变电站的运行。
4.5各类人工智能技术的运用
智能电网的发展推动了电气自动化技术在电网中的使用，在此推动下，电力系统继电保护不仅能够汇集更多错误故障信息，且拥有更加迅速的数据处理能力和存储空间。以人工神经网络为例，电力系统内部存在电容、电感、电力电子元件，人工神经网络克服了传统保护方法的缺陷，系统的解决了包括配电箱线的损耗高和电网难以动态分析等存在的问题。
5智能变电站的自动化系统结构
自动化技术运用于变电站的过程中，随着智能电器的发展和广泛运用，特别是智能开关与光电技术设备的运用，使智能变电站在自动化技术领域又迈出了重要的一步。在现如今的高压和超高压变电站中，测控、保护、故障录波和其他相关的自动化设备，比如控制回路、A/D变换器和电光器件等都被分裂出来成为智能化一次设备的重要部分。同时，常规的保护和测控装置被先进的数字化传感器与控制回路等一次设备取代，逐步提高变电站的智能化水平和运行质量。而在中、小型变电站中，设计了小型化的保护装置和控制装置，并将其投入使用，使变电站各装置的安装不断紧凑。逐步将装置安装在开关柜中，实现变电站机电一体化。自动化系统技术运用于智能变电站后，其结构在物理上分为智能化一次设备和网络化二次设备，而在逻辑上则根据有关通信协议分为过程层、间隔层和站控层三个层次。
6结论
随着全球经济的迅猛发展，资源枯竭、气候变暖、新能源短缺等问题日益突出。我国的经济与社会的发展也已经入大量消耗能源的阶段。为了摆脱这些突出的问题，许多国家都提出了对智能电网未来发展的设想和框架，智能电网给未来的电力工业指明了方向。智能变电站作为智能电网的重要节点和支撑，将是变电站综合自动化发展的高级阶段和进一步发展的方向，与之相关的各类新技术、新工艺、新设备将会不断进步，变电站智能化技术将进入全面发展的新阶段。
参考文献
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[2]李梅香,援变电站综合自动化系统的发展与展望[J]援工矿自动化,2018.5.
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