智能變電站技術(shù)特點(diǎn)

體系結(jié)構(gòu)

智能變電站系統(tǒng)分為3層：過程層、間隔層、站控層。過程層包含由一次設(shè)備和智能組件構(gòu)成的智能設(shè)備、合并單元和智能終端，完成變電站電能分配、變換、傳輸及其測量、控制、保護(hù)、計(jì)量、狀態(tài)監(jiān)測等相關(guān)功能。根據(jù)國網(wǎng)相關(guān)導(dǎo)則、規(guī)范的要求，保護(hù)應(yīng)直接采樣，對(duì)于單間隔的保護(hù)應(yīng)直接跳閘，涉及多間隔的保護(hù)(母線保護(hù))宜直接跳閘。

智能組件是靈活配置的物理設(shè)備，可包含測量單元、控制單元、保護(hù)單元、計(jì)量單元、狀態(tài)監(jiān)測單元中的一個(gè)或幾個(gè)。

間隔層設(shè)備一般指繼電保護(hù)裝置、測控裝置、故障錄波等二次設(shè)備，實(shí)現(xiàn)使用一個(gè)間隔的數(shù)據(jù)并且作用于該間隔一次設(shè)備的功能，即與各種遠(yuǎn)方輸入/輸出、智能傳感器和控制器通信。

站控層包含自動(dòng)化系統(tǒng)、站域控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、對(duì)時(shí)系統(tǒng)等子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)面向全站或一個(gè)以上～次設(shè)備的測量和控制功能，完成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制(SCA—DA)、操作閉鎖以及同步相量采集、電能量采集、保護(hù)信息管理等相關(guān)功能。

站控層功能應(yīng)高度集成，可在一臺(tái)計(jì)算機(jī)或嵌入式裝置實(shí)現(xiàn)，也可分布在多臺(tái)計(jì)算機(jī)或嵌入式裝置中。

智能一次設(shè)備

高壓設(shè)備是電網(wǎng)的基本單元，高壓設(shè)備智能化(或稱智能設(shè)備)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，也是區(qū)別傳統(tǒng)電網(wǎng)的主要標(biāo)志之一。利用傳感器對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備可觀測、可控制和自動(dòng)化是智能設(shè)備的核心任務(wù)和目標(biāo)。《高壓開關(guān)設(shè)備智能化技術(shù)條件》、《油浸式電力變壓器智能化技術(shù)條件》對(duì)～次設(shè)備智能化做了相關(guān)規(guī)定。在滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下，可進(jìn)行功能一體化設(shè)計(jì)，包括以下三個(gè)方面：① 將傳感器或/,u執(zhí)行器與高壓設(shè)備或其部件進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，以達(dá)到特定的監(jiān)測或/,u控制目的；② 將互感器與變壓器、斷路器等高壓設(shè)備進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，以減少變電站占地面積；③ 在智能組件中，將相關(guān)測量、控制、計(jì)量、監(jiān)測、保護(hù)進(jìn)行一體化融合設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)一、二次設(shè)備的融合。

智能設(shè)備與順序控制

實(shí)現(xiàn)智能化的高壓設(shè)備操作宜采用順序控制，滿足無人值班及區(qū)域監(jiān)控中心站管理模式的要求；可接收?qǐng)?zhí)行監(jiān)控中心、調(diào)度中心和當(dāng)?shù)睾笈_(tái)系統(tǒng)發(fā)出的控制指令，經(jīng)安全校核正確后自動(dòng)完成符合相關(guān)運(yùn)行方式變化要求的設(shè)備控制，即應(yīng)能自動(dòng)生成不同的主接線和不同的運(yùn)行方式下的典型操作票； 自動(dòng)投退保護(hù)軟壓板；當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)緊急缺陷時(shí)，具備急停功能。

1、術(shù)語和定義 GB/T 2900.15、GB/T 2900.50、GB/T 2900.57、DL/T 860.1和DL/T 860.2中確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本導(dǎo)則。

1.1智能變電站 smart substation

采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能，實(shí)現(xiàn)與相鄰變電站、電網(wǎng)調(diào)度等互動(dòng)的變電站。

1.2智能組件 intelligent combination

對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行測量、控制、保護(hù)、計(jì)量、檢測等一個(gè)或多個(gè)二次設(shè)備的集合。

1.3測量單元 measurement unit

實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備各類信息采集功能的元件，是智能組件的組成部分。

1.4控制單元control unit

接收、執(zhí)行指令，反饋執(zhí)行信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備控制功能的元件，是智能組件的組成部分。

1.5保護(hù)單元 protection unit

實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備保護(hù)功能的元件，是智能組件的組成部分。

1.6 計(jì)量單元 metering unit

實(shí)現(xiàn)電能量計(jì)量功能的元件，是智能組件的組成部分。

1.7狀態(tài)監(jiān)測單元 detecting unit

實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測功能的元件，是智能組件的組成部分。

1.8智能設(shè)備 intelligent equipment

一次設(shè)備與其智能組件的有機(jī)結(jié)合體，兩者共同組成一臺(tái)（套）完整的智能設(shè)備。

1.9全景數(shù)據(jù) panoramic data

反映變電站電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)以及變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、圖像等的數(shù)據(jù)的集合。

1.10順序控制 sequence control

發(fā)出整批指令，由系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備狀態(tài)信息變化情況判斷每步操作是否到位，確認(rèn)到位后自動(dòng)執(zhí)行下一指令，直至執(zhí)行完所有指令。

1.11站域控制substation area control

通過對(duì)變電站內(nèi)信息的分布協(xié)同利用或集中處理判斷，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)自動(dòng)控制功能的裝置或系統(tǒng)。

1.12站域保護(hù)substation area protection

一種基于變電站統(tǒng)一采集的實(shí)時(shí)信息，以集中分析或分布協(xié)同方式判定故障，自動(dòng)調(diào)整動(dòng)作決策的繼電保護(hù)。

1.13變電站自動(dòng)化系統(tǒng)substation automation system(SAS)

運(yùn)行、保護(hù)和監(jiān)視控制變電站一次系統(tǒng)的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)自動(dòng)化，包括智能電子設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)施。

新一代智能變電站

新一代智能變電站采用了隔離式斷路器等新型一次設(shè)備，優(yōu)化主接線設(shè)計(jì)和總平面布局，節(jié)省占地面積；采用智能電力變壓器等一次設(shè)備，近期集成了狀態(tài)檢測傳感器和智能組件，遠(yuǎn)期可進(jìn)一步集成電子互感器，一次設(shè)備的智能化水平大幅提升。

采用穩(wěn)定可靠的電子互感器技術(shù)，解決了電子互感器的長期運(yùn)行穩(wěn)定可靠性不足以及抗干擾能力較差等問題，提高電子互感器的應(yīng)用成熟度，實(shí)現(xiàn)電壓、電流采樣的源端數(shù)字化，提升智能變電站數(shù)字化水平，保障電網(wǎng)可靠運(yùn)行。

采用就地化裝置，解決環(huán)境、電磁干擾等對(duì)保護(hù)裝置的影響，減少了數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)，提高就地裝置的運(yùn)行可靠性；采用合并單元智能終端一體化裝置、整合型測控裝置，簡化了二次電纜布線，全站集成化水平大幅提升。層次化保護(hù)控制系統(tǒng)應(yīng)用取得突破，實(shí)現(xiàn)站域后備保護(hù)和站域智能控制策略，突破了間隔化保護(hù)控制的局限性，拓展了變電站的智能化應(yīng)用。

構(gòu)建一體化監(jiān)控系統(tǒng)，深化信息綜合分析、智能告警、一鍵式順控等高級(jí)應(yīng)用功能，解決目前存在的系統(tǒng)功能分散、集成度低、維護(hù)工作量大等問題，提升變電站監(jiān)控系統(tǒng)的集成化和智能化水平。

采用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)，提供面向主站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)瀏覽，滿足主廠站信息交互的“告警直傳、遠(yuǎn)程瀏覽、數(shù)據(jù)優(yōu)化、認(rèn)證安全”的新要求，支撐調(diào)控一體化的業(yè)務(wù)需求。

采用基于虛擬裝置、數(shù)字化工具的一體化監(jiān)控集成調(diào)試環(huán)境，大大簡化調(diào)試工作量，縮短變電站建設(shè)調(diào)試周期。采用全站運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測和遠(yuǎn)程可視化技術(shù)，通過數(shù)字化工具簡化變電站日常運(yùn)行和維護(hù)工作量，提高智能變電站運(yùn)維的便利性。

總體上，新一代智能變電站采用集成化智能設(shè)備和一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)，采用一體化設(shè)計(jì)、一體化供貨、一體化調(diào)試模式，實(shí)現(xiàn)“占地少、造價(jià)省、可靠性高”的目標(biāo)，打造“系統(tǒng)高度集成、結(jié)構(gòu)布局合理、裝備先進(jìn)適用、經(jīng)濟(jì)節(jié)能環(huán)保、支撐調(diào)控一體”新一代智能變電站。

智能電網(wǎng)作為未來電網(wǎng)的發(fā)展方向，滲透到發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度、通信信息各個(gè)環(huán)節(jié)。在上述這些環(huán)節(jié)中，智能變電站無疑是最核心的一環(huán)。

智能變電站由數(shù)字化變電站演變而來，經(jīng)過4年的發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)日臻完善。相比較其它環(huán)節(jié)，智能變電站已經(jīng)達(dá)到了可以大規(guī)模進(jìn)行推廣的條件。智能變電站主要由設(shè)備層、系統(tǒng)層組成，與傳統(tǒng)變電站最大差別體現(xiàn)在三個(gè)方面：一次設(shè)備智能化、設(shè)備檢修狀態(tài)化，以及二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化。

2011年以后所有新建變電站全面按照智能變電站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，并且重點(diǎn)對(duì)樞紐及中心變電站進(jìn)行智能化改造。根據(jù)國網(wǎng)的規(guī)劃未來我國智能變電站將迎來爆發(fā)式增長：第一階段新建智能變電站46座，在運(yùn)變電站智能化改造28座；第二階段新建智能變電站8000座，在運(yùn)變電站智能化改造50座，特高壓交流變電站改造48座;第三階段新建智能變電站7700座，在運(yùn)變電站智能化改造44座，特高壓交流變電站改造60座。

2015年9月，國家電網(wǎng)公司50個(gè)新一代智能變電站擴(kuò)大示范工程首個(gè)建成的項(xiàng)目—江西省首座新一代智能變電站——110千伏贛縣雙龍變電站于9月29日11時(shí)16分投產(chǎn)送電。標(biāo)志著中國新一代智能變電站的正式運(yùn)營開始。

按照國家電網(wǎng)“十二五”智能電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，在“十二五”前期，新建智能變電站進(jìn)度保持較快增速，在后期，智能變電站改造占比將逐步提升。截至到2013年第六批招標(biāo)，智能變電站招標(biāo)量已經(jīng)達(dá)到約3600座，招標(biāo)量與規(guī)劃預(yù)期基本相符，但是近幾批智能變電站招標(biāo)比例較前期有所下降，主要原因是：前期國家電網(wǎng)推進(jìn)的智能變電站運(yùn)行效果未達(dá)到預(yù)期；智能變電站制造成本降低速度較慢，造價(jià)依然較高；國家電網(wǎng)正在積極推進(jìn)第二代智能變電站試點(diǎn)新項(xiàng)目，預(yù)計(jì)會(huì)放緩現(xiàn)有智能變電站建設(shè)進(jìn)度以及降低智能變電站招標(biāo)比例。隨著新一代智能變電站試點(diǎn)項(xiàng)目逐步投入運(yùn)營，智能變電站招標(biāo)比例將繼續(xù)提升，建設(shè)進(jìn)度將不斷加快。

1、智能變電站能實(shí)現(xiàn)很好的低碳環(huán)保效果

在智能變電站中，傳統(tǒng)的電纜接線不再被工程所應(yīng)用，取而代之的是光纖電纜，在各類電子設(shè)備中大量使用了高集成度且功耗低的電子元件，此外，傳統(tǒng)的充油式互感器也沒有逃脫被淘汰的命運(yùn)，電子式互感器將其取而代之。不管是各種設(shè)備還是接線手段的改善，都有效的減少了能源的消耗和浪費(fèi)，不但降低了成本，也切實(shí)的降低了變電站內(nèi)部的電磁、輻射等污染對(duì)人們和環(huán)境形成的傷害，在很大程度上提高了環(huán)境的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了變電站性能的優(yōu)化，使之對(duì)環(huán)境保護(hù)的能力更加顯著。

2、智能變電站具有良好的交互性

智能變電站的工作特性和負(fù)擔(dān)的職責(zé)，使其必須具有良好的交互性。它負(fù)責(zé)的電網(wǎng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作，就要求他必須具有向電網(wǎng)回饋安全可靠、準(zhǔn)確細(xì)致的信息功能。智能變電站在實(shí)現(xiàn)信息的采集和分析功能之后，不但可以將這些信息在內(nèi)部共享，還可以將其和網(wǎng)內(nèi)更復(fù)雜、高級(jí)的系統(tǒng)之間進(jìn)行良好的互動(dòng)。智能電網(wǎng)的互動(dòng)性確保了電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

3、智能變電站可靠性特點(diǎn)

客戶對(duì)電能的基本要求之一就是可靠性，智能變電站具有高度的可靠性，在滿足了客戶需求的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的高質(zhì)量運(yùn)行。因?yàn)樽冸娬臼且粋€(gè)系統(tǒng)的存在，容易出現(xiàn)牽一發(fā)動(dòng)全身的現(xiàn)象，所以變電站自身和內(nèi)部的所有設(shè)施都具有高度的可靠性，這樣的特性也就要求變電站需要具有檢測、管理故障的功能，只有具有該功能才可以有效地預(yù)防變電站故障的出現(xiàn)，并在故障出現(xiàn)之后能夠快速的對(duì)其進(jìn)行處理，使變電站中的工作狀況始終保持在最佳狀態(tài)。

智能電網(wǎng)建設(shè)是根據(jù)我國能源分布與負(fù)荷消費(fèi)地域分布特點(diǎn)，適應(yīng)我國當(dāng)前和未來社會(huì)發(fā)展所采取的電網(wǎng)發(fā)展方式，對(duì)各類能源，尤其是大規(guī)模風(fēng)電和太陽能發(fā)電的計(jì)入和送出適應(yīng)性強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)能源資源的大范圍、高效率配置。我國智能電網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)上升至國家戰(zhàn)略層面的高度。智能變電站是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)中實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)化和控制的核心平臺(tái)之一，前景依然廣闊。

智能變電站發(fā)展前景依然廣闊。根據(jù)國家智能電網(wǎng)“十二五”規(guī)劃，到2015年，新建智能變電站達(dá)5182座左右，其中新建750千伏智能變電站約19座，500千伏智能變電站約182座，330千伏智能變電站約60座，220千伏智能變電站約1198座，110（66）千伏智能變電站約3710座；改造64座500千伏、18座330千伏、320座220千伏、630座110（66）千伏變電站。

預(yù)計(jì)“十二五”期間，新建智能變電站智能化部分的投資約為537.6億元，變電站智能化改造總投資計(jì)為93.8億元。“十二五”期間，智能電網(wǎng)建設(shè)計(jì)劃總體投資1.6萬億元，按照智能變電環(huán)節(jié)約20%的份額計(jì)算，智能變電環(huán)節(jié)投資額度將達(dá)到3200億元，前景依然廣闊。

光伏發(fā)電具有隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性，這使得其并網(wǎng)容量被限制在一定范圍內(nèi)，這就在一定程度上限制了光伏發(fā)電大規(guī)模的應(yīng)用。智能電網(wǎng)的發(fā)展推動(dòng)了社會(huì)各方利用光伏發(fā)電的主動(dòng)性，提高了光伏發(fā)電的開發(fā)力度和使用效率。

我國對(duì)智能電網(wǎng)的探究也一直在進(jìn)行。目前，國內(nèi)電網(wǎng)不能滿足光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，所以我國將建設(shè)以“特高壓為核心”的“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”，以解決光伏發(fā)電并網(wǎng)問題，促進(jìn)新能源的利用。

我國的智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù)。構(gòu)建以信息化、自動(dòng)化、數(shù)字化、互動(dòng)化為特征的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能化電網(wǎng)。

世界各國對(duì)智能電網(wǎng)和太陽能等新能源發(fā)電都投入大量資金進(jìn)行研究，這是由于新能源發(fā)電依托著智能電網(wǎng)的發(fā)展而發(fā)展。智能電網(wǎng)其高速、可靠、經(jīng)濟(jì)、安全的電能輸送通道為光伏發(fā)電的電能輸送提供了較好的保障，其發(fā)展與應(yīng)用是相輔相成互相促進(jìn)的。

智能變電站主要包括智能高壓設(shè)備和變電站統(tǒng)一信息平臺(tái)兩部分。智能高壓設(shè)備主要包括智能變壓器、智能高壓開關(guān)設(shè)備、電子式互感器等。智能變壓器與控制系統(tǒng)依靠通信光纖相連，可及時(shí)掌握變壓器狀態(tài)參數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)。當(dāng)運(yùn)行方式發(fā)生改變時(shí)，設(shè)備根據(jù)系統(tǒng)的電壓、功率情況，決定是否調(diào)節(jié)分接頭；當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，會(huì)發(fā)出預(yù)警并提供狀態(tài)參數(shù)等，在一定程度上降低運(yùn)行管理成本，減少隱患，提高變壓器運(yùn)行可靠性。智能高壓開關(guān)設(shè)備是具有較高性能的開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，配有電子設(shè)備、傳感器和執(zhí)行器，具有監(jiān)測和診斷功能。電子式互感器是指純光纖互感器、磁光玻璃互感器等，可有效克服傳統(tǒng)電磁式互感器的缺點(diǎn)。變電站統(tǒng)一信息平臺(tái)功能有兩個(gè)，一是系統(tǒng)橫向信息共享，主要表現(xiàn)為管理系統(tǒng)中各種上層應(yīng)用對(duì)信息獲得的統(tǒng)一化；二是系統(tǒng)縱向信息的標(biāo)準(zhǔn)化，主要表現(xiàn)為各層對(duì)其上層應(yīng)用支撐的透明化。

智能即為人性化，就是把變電站做成像人在調(diào)節(jié)一樣，當(dāng)?shù)蛪贺?fù)荷量增加時(shí)變電站送出滿足增加負(fù)荷量的電量，當(dāng)?shù)蛪贺?fù)荷量減小時(shí)，變電站送出電量隨之減少，確保節(jié)省能源。

1、充分體現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計(jì)理念

1.1一次設(shè)備智能化和二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化。

1.2使變電站的整體設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行成本降低 。

2、一次設(shè)備智能化主要體現(xiàn)在電子式互感器和智能斷路器的應(yīng)用。

2.1有效地減少變電站占地面積和電磁式CT飽和問題。

2.2應(yīng)用合并器解決數(shù)據(jù)采集設(shè)備重復(fù)投資問題。

2.3利用網(wǎng)絡(luò)替代二次電纜，有效解決二次電纜交直流串?dāng)_問題，并簡化了施工。

2.4敞開式斷路器：滅弧能量I2t監(jiān)測、隔離刀閘測溫、在線五防聯(lián)鎖。

2.5主變狀態(tài)監(jiān)測

3、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化主要體現(xiàn)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的三層兩網(wǎng)。

3.1站控層、間隔層、過程層。

3.2站控層和間隔層以基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)互操作為重心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

3.3過程層以可靠性和穩(wěn)定性為首要設(shè)計(jì)原則。

4、高級(jí)應(yīng)用：集約化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的自動(dòng)化功能。

4.1保護(hù)測控集成優(yōu)化。

4.2在線式一體化五防。

4.3程序化控制與系統(tǒng)聯(lián)鎖。

4.4設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及檢修

4.5事故異常專家分析系統(tǒng)

4.6智能檢測及控制(物聯(lián)網(wǎng))

4.7無人巡視支撐平臺(tái)

1、智能變電站智能設(shè)備

1.1具有信息數(shù)字化、功能集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化、狀態(tài)可視化等主要技術(shù)特征。

1.2符合易擴(kuò)展、易升級(jí)、易改造、易維護(hù)的工業(yè)化應(yīng)用要求。

2、智能變電站的設(shè)計(jì)及建設(shè)。

2.1應(yīng)按照DL/T 1092三道防線要求。

2.2滿足 DL/T 755三級(jí)安全穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。

2.3滿足GB/T 14285繼電保護(hù)選擇性速動(dòng)性、靈敏性、可靠性的要求。

3、智能變電站的測量、控制、保護(hù)等裝置應(yīng)滿足GB/T 14285、DL/T 769、DL/T 478、GB/T 13729的相關(guān)要求，后臺(tái)監(jiān)控功能應(yīng)參考DL/T 5149的相關(guān)要求。

4、智能變電站的通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)應(yīng)符合DL/T 860標(biāo)準(zhǔn)。

1、智能變電站中分布式電源的引用

智能變電站將分布式電源引入進(jìn)來，能夠增強(qiáng)智能電網(wǎng)的安全靈活性，在運(yùn)行效率上也有顯著的提升，此外，在配電系統(tǒng)中也改變了單項(xiàng)潮流網(wǎng)絡(luò)的存在，使其從單向電源輻射的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變成為一個(gè)多源型的網(wǎng)絡(luò)。原來的變電站內(nèi)的保護(hù)措施和保護(hù)行為的出現(xiàn)都是針對(duì)單項(xiàng)潮流網(wǎng)絡(luò)的，現(xiàn)在單項(xiàng)潮流網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣途W(wǎng)絡(luò)將會(huì)使以前的保護(hù)行為和保護(hù)措施變得不再安全可靠。根據(jù)這種轉(zhuǎn)變，接入分布式電源后對(duì)智能變電站繼電保護(hù)的作用提出更大的挑戰(zhàn)。

2、 智能變電站中硬件的集成技術(shù)

隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，電網(wǎng)硬件系統(tǒng)中開始有了描述語言的硬件，描述語言的硬件的出現(xiàn)使智能變電站在設(shè)計(jì)應(yīng)用上有了集成、自動(dòng)以及模型化的特點(diǎn)。以上特點(diǎn)使得硬件系統(tǒng)中出現(xiàn)了功能全面的模塊化的規(guī)劃，能夠?qū)⒁恍┎煌倪壿媶栴}固化到智能變電站內(nèi)部的設(shè)備上，由軟件的控制到達(dá)硬件的應(yīng)用。從而確保了設(shè)計(jì)應(yīng)用的準(zhǔn)確、可靠，同時(shí)也解決了信息傳送中的關(guān)鍵問題。

3、智能變電站中軟件的構(gòu)件技術(shù)

智能變電中的軟件技術(shù)和硬件技術(shù)相輔相成，兩者形成完美的協(xié)作。軟件系統(tǒng)是保證智能變電站正常運(yùn)行的靈魂和鑰匙，其不但能夠?qū)崿F(xiàn)信息控制和監(jiān)控功能，還可以將相量測量單元(PMU)、錄波等功能進(jìn)行集成 ，這就完成了變電站內(nèi)部的區(qū)域疾控、在線狀態(tài)監(jiān)督、遠(yuǎn)程操作等高級(jí)功能。對(duì)于保證日益龐大和復(fù)雜的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高自動(dòng)化程度具有深遠(yuǎn)意義。

智能變電站是智能電網(wǎng)的重要內(nèi)容，變電領(lǐng)域的發(fā)展重點(diǎn)是智能變電站，智能變電站對(duì)智能電網(wǎng)的建設(shè)將起到先驅(qū)作用。

智能變電站的主要優(yōu)勢：

（1）光纖代替電纜，設(shè)計(jì)安裝調(diào)試都變得簡單

（2）模擬量輸入回路和開關(guān)量輸入輸出回路都被通信網(wǎng)絡(luò)所取代，二次設(shè)備硬件系統(tǒng)大為簡化

（3）統(tǒng)一的信息模型，避免了規(guī)約轉(zhuǎn)換，信息可以充分共享

（4）可觀測性和可控性增強(qiáng)，產(chǎn)生新型應(yīng)用：如狀態(tài)監(jiān)測、站域保護(hù)控制

主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：引進(jìn)了電子式互感器、合并單元智能終端、交換機(jī)等新裝置；采用了IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)、IEEE1588新標(biāo)；其中繼電保護(hù)系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)新體系結(jié)；同時(shí)研發(fā)了一些新功能。

而智能變電站本質(zhì)優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：過程設(shè)備數(shù)字化，主要為電子式互感器/合并單、智能終；信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)化，主要為IEC 61850標(biāo)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。

變電設(shè)備智能狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)還處于發(fā)展起步階段，根據(jù)其現(xiàn)狀及特點(diǎn)，有以下建議：

（1）將成熟的監(jiān)測技術(shù)引入電網(wǎng)一次設(shè)備，提高智能一次設(shè)備的監(jiān)測有效性和準(zhǔn)確性。智能一次設(shè)備已成為明確的發(fā)展方向，只有進(jìn)一步提高智能一次設(shè)備實(shí)用性，才能保證其良性發(fā)展。

（2）促進(jìn)智能一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)與傳統(tǒng)二次技術(shù)的融合，真正實(shí)現(xiàn)測、計(jì)、控、檢、保五大功能與一體，其信息共享暢通、功能融合良好、運(yùn)行操作可靠。

（3）進(jìn)一步開發(fā)智能一次設(shè)備的綜合分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)評(píng)價(jià)、壽命預(yù)估、故障診斷的高級(jí)應(yīng)用功能。使得智能組件的設(shè)備狀態(tài)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果與專業(yè)技術(shù)人員的評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致，智能化水平明顯提升。

（4）加強(qiáng)智能設(shè)備入網(wǎng)的檢測、檢定工作。智能設(shè)備尚處于發(fā)展階段，產(chǎn)品不成熟，只有建立健全入網(wǎng)檢測、檢定工作，將該工作體系化、常態(tài)化、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化，才能保證產(chǎn)品質(zhì)量，切實(shí)提高一次設(shè)備智能化水平。

黃新波主編的《智能變電站原理與應(yīng)用》是推行和實(shí)施智能變電站建設(shè)的應(yīng)用型參考書，書中全面分析了智能變電站關(guān)鍵技術(shù)的原理、實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用，并給出相應(yīng)的具體設(shè)計(jì)與分析。全書共分9章，包括智能變電站概述、智能變電站基礎(chǔ)、智能變電站數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)、智能高壓設(shè)備、智能輔助系統(tǒng)、智能控制裝置、智能變電站信息一體化平臺(tái)、智能變電站調(diào)試與運(yùn)行維護(hù)、智能變電站設(shè)計(jì)實(shí)例。

《智能變電站原理與應(yīng)用》可作為高等學(xué)校電氣工程、智能電網(wǎng)信息工程、檢測技術(shù)與儀器、自動(dòng)化等專業(yè)本科生和研究生的專業(yè)基礎(chǔ)課教材，還可作為從事智能變電站研究、設(shè)計(jì)、制造、使用和運(yùn)行檢修專業(yè)人員的參考書。

前言

第1章 智能變電站概述

1．1 變電站的發(fā)展

1．2 智能變電站體系及功能

1．3 智能變電站狀態(tài)檢修

1．4 智能變電站評(píng)價(jià)

1．5 未來智能變電站

第2章 智能變電站基礎(chǔ)

2．1 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)

2．2 變電站智能化技術(shù)

第3章 智能變電站數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)

3．1 數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

3．2 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)

3．3 智能變電站整體網(wǎng)絡(luò)配置

3．4 IEC 61850協(xié)議實(shí)現(xiàn)

第4章 智能高壓設(shè)備

4．1 智能變壓器

4．2 智能開關(guān)設(shè)備

4．3 智能容性設(shè)備

4．4 智能MOA

4．5 未來智能設(shè)備

第5章 智能輔助系統(tǒng)

5．1 智能變電站防火防盜

5．2 智能變電站視頻監(jiān)測

5．3 智能PDA巡檢

5．4 智能巡檢機(jī)器人

5．5 紅外在線監(jiān)測技術(shù)

5．6 變電站智能照明系統(tǒng)

5．7 交直流一體化電源系統(tǒng)

第6章 智能控制裝置

6．1 電壓功控制裝置

6．2 備用電源自動(dòng)投入裝置

6．3 冷卻控制裝置

第7章 智能變電站信息一體化平臺(tái)

7．1 信息一體化平臺(tái)背景

7．2 信息一體化平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

7．3 信息一體化平臺(tái)功能分析

7．4 信息安全分析

7．5 未來平臺(tái)建設(shè)

第8章 智能變電站調(diào)試與運(yùn)行維護(hù)

8．1 調(diào)試內(nèi)容

8．2 運(yùn)行維護(hù)分析

第9章 智能變電站設(shè)計(jì)實(shí)例

9．1 110kV智能變電站設(shè)計(jì)實(shí)例

9．2 虹橋220kV智能變電站工程改造實(shí)例

9．3 洛川750kV智能變電站工程實(shí)例

附錄A 國內(nèi)智能變電站技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)

附錄B IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)

參考文獻(xiàn)

《智能變電站技術(shù)》闡述了智能變電站與智能電網(wǎng)的關(guān)系，全面介紹了智能變電站技術(shù)及其在國內(nèi)外的應(yīng)用情況。《智能變電站技術(shù)》共分9章，主要包括智能電網(wǎng)概述：智能變電站概述；IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)；智能變電站一次設(shè)備技術(shù)；智能變電站二次系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)；智能化高級(jí)應(yīng)用：智能變電站工程化的關(guān)鍵問題；典型工程應(yīng)用分析。