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[摘要]本文阐述了智能变电站与数字化变电站的区别，揭示了智能变电站的技术特点，重点研究了智能变电站对应的高级应用功能。
[关键词]智能变电站；技术；特点；一次设备
引言
智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑，设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、检修状态化是变电站发展的方向，最终是要实现运行维护的高效化的目标。本文分析了智能变电站的内涵、技术特点，重点研究了智能变电站对应的高级应用功能。
1、智能变电站的概念
根据《智能变电站技术导则》的定义，智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、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、协同互动等高级功能的变电站。它基于IEC61850标准，体现了集成一体化、信息标准化、协同互动化的特征。
2、智能变电站技术内涵概述
从智能变电站发展的技术层面上看，智能变电站是以数字化变电站的技术体系为发展基础的，智能化的变电站体系具有信息化、自动化、互动化等特点。在其特点中，信息化通过数字化的形式对电网对象、结构、特性以及变电站的状态等数据形式进行清晰的表述，从而实现了各种信息的高效采集和运输、高度集成实时以及非实时信息、信息的挖掘和利用的信息建设和发展的模式。自动化依靠高效的信息采集和运输技术，实现了智能化电网的自动运行和控制，实现了智能化的管理，而互动则是通过信息的交换和沟通，实现了电力系统的环节的协调发展和组织。从而构建了更为高效的信息采集和利用模式。智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、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、协同互动等高级功能的变电站。智能变电站的终极目标是实现一系列智能化的高级功能，而这个目标实现的前提是设备的智能化、信息共享以及合理的网络通信平台，这也符合智能电网规划中的技术导向。可见，从技术发展的角度来说，数字化变电站技术构成了智能变电站的底层物理框架；在这个基础上，智能变电站还需要融入多项体现智能化并适应智能电网需要的高级应用技术。
3、智能变电站技术特点
3.1智能变电站体系结构
智能变电站系统分为三层：过程层、间隔层、站控层。过程层包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端，完成变电站电能分配、变换、传输及其测量、控制、保护、计量、状态监测等相关功能。根据国网相关导则、规范的要求，保护应直接采样，对于单间隔的保护应直接跳闸，涉及多间隔的保护宜直接跳闸。智能组件是灵活配置的物理设备，可包含测量单元、控制单元、保护单元、计量单元、状态监测单元中的一个或几个。间隔层设备一般指继电保护装置、测控装置、故障录波等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、智能传感器和控制器通信。站控层包含自动化系统、站域控制系统、通信系统、对时系统等子系统，实现面向全站或一个以上一次设备的测量和控制功能，完成数据采集和监视控制（SCADA）、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。站控层功能应高度集成，可在一台计算机或嵌入式装置实现，也可分布在多台计算机或嵌入式装置中。
3.2智能一次设备
高压设备是电网的基本单元，高压设备智能化（或称智能设备）是智能電网的重要组成部分，也是区别传统电网的主要标志之一。利用传感器对关键设备的运行状况进行实时监控、进而实现电网设备可观测、可控制和自动化是智能设备的核心任务和目标。《高压开关设备智能化技术条件》、《油浸式电力变压器智能化技术条件》对一次设备智能化做了相关规定。在满足相关标准要求的情况下，可进行功能一体化设计。
3.3智能设备与顺序控制
实现智能化的高压设备操作宜采用顺序控制，满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求；可接收执行监控中心、调度中心和当地后台系统发出的控制指令，经安全校核正确后自动完成符合相关运行方式变化要求的设备控制，即应能自动生成不同的主接线和不同的运行方式下的典型操作票；自动投退保护软压板；当设备出现紧急缺陷时，具备急停功能；配备直观的图形图像界面，可以实现在站内和远端的可视化操作。
3.4智能变电站应实现的高级功能
智能变电站应实现的高级应用功能包括：设备状态监测、基于多信息融合技术的综合故障诊断、防误功能扩展应用、智能告警及事故信息综合分析决策、智能操作票系统等。
3.4.1设备状态监测。智能变电站设备实现广泛的在线监测，使设备状态检修更加科学可行。在智能变电站中，可以有效地获取电网运行状态数据、各种智能电子装置的故障和动作信息及信号回路状态；智能变电站中二次设备状态特征量的采集上减少了盲区。但就目前的在线监测发展水平来看，尚不具备实现囊括所有设备在内的全面在线监测的可能性，对变电站内主要一次设备采取有针对性的在线监测技术可取得较好的投资效益。信息融合又称数据融合，是对多种信息的获取、表示及其内在联系进行综合处理和优化的技术。多信息融合技术从多信息的视角进行处理及综合，得到各种信息的内在联系和规律，从而剔除无用的和错误的信息，保留正确的和有用的成分，最终实现信息的优化。3.4.2智能告警及事故信息综合分析决策。智能变电站监控系统上安装有智能告警及事故信息综合分析决策系统，对信号进行分类显示处理，提取故障报警信息，辅助故障判断及处理。根据变电站逻辑和推理模型，实现对告警信息的分类和信号过滤，对变电站的运行状态进行在线实时分析和推理，自动报告变电站异常并提出故障处理指导意见，为主站提供智能告警，也为主站分析决策提供事件信息。系统应可以根据告警信号重要性，将每个告警信号进行定义，标注重要等级，以实现告警信息可按分类分页显示。告警实时显示窗口可由多个页面组成：时序信息、提示信息、告警信息、事故及变位信息、检修信息、未复归告警信息。3.4.3智能操作票系统。智能操作票系统应当包含顺序控制软件和五防联闭锁软件的功能。智能操作票系统可以充分利用平台提供的各项功能以及服务，共享实时SCADA模型及图形，保护模型，并实现实时态和模拟态数据可靠隔离，保证了整个过程的安全、实时、可靠。系统基于网络拓扑的接线模型识别，开票规则的用户自定制，操作票的智能推理，业务表单的自由定制，多种开票方式的灵活切换，操作票生命周期的全过程管理；采用彻底的图票一体化技术，即图中开票、票中执行，提高了操作票整个运转生命周期的可视性以及直观性；严格地基于系统拓扑五防的校验机制以及完善的权限管理机制。保证整个过程的安全、实时、可靠。
4、结束语
总之，智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑，是变电站建设的发展方向。本文阐述了智能变电站与数字化变电站的区别，揭示了智能变电站的技术特点，重点研究了智能变电站对应的高级应用功能。
参考文献
[1]王明俊.智能电网热点问题探讨[J].电网技术，2009，33（18）：9-16.
[2]胡学浩.智能电网———未来电网的发展态势[J].电网技术，2009.33.
[关键词]智能变电站；技术；特点；一次设备
引言
智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑，设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、检修状态化是变电站发展的方向，最终是要实现运行维护的高效化的目标。本文分析了智能变电站的内涵、技术特点，重点研究了智能变电站对应的高级应用功能。
1、智能变电站的概念
根据《智能变电站技术导则》的定义，智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、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、协同互动等高级功能的变电站。它基于IEC61850标准，体现了集成一体化、信息标准化、协同互动化的特征。
2、智能变电站技术内涵概述
从智能变电站发展的技术层面上看，智能变电站是以数字化变电站的技术体系为发展基础的，智能化的变电站体系具有信息化、自动化、互动化等特点。在其特点中，信息化通过数字化的形式对电网对象、结构、特性以及变电站的状态等数据形式进行清晰的表述，从而实现了各种信息的高效采集和运输、高度集成实时以及非实时信息、信息的挖掘和利用的信息建设和发展的模式。自动化依靠高效的信息采集和运输技术，实现了智能化电网的自动运行和控制，实现了智能化的管理，而互动则是通过信息的交换和沟通，实现了电力系统的环节的协调发展和组织。从而构建了更为高效的信息采集和利用模式。智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、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、协同互动等高级功能的变电站。智能变电站的终极目标是实现一系列智能化的高级功能，而这个目标实现的前提是设备的智能化、信息共享以及合理的网络通信平台，这也符合智能电网规划中的技术导向。可见，从技术发展的角度来说，数字化变电站技术构成了智能变电站的底层物理框架；在这个基础上，智能变电站还需要融入多项体现智能化并适应智能电网需要的高级应用技术。
3、智能变电站技术特点
3.1智能变电站体系结构
智能变电站系统分为三层：过程层、间隔层、站控层。过程层包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端，完成变电站电能分配、变换、传输及其测量、控制、保护、计量、状态监测等相关功能。根据国网相关导则、规范的要求，保护应直接采样，对于单间隔的保护应直接跳闸，涉及多间隔的保护宜直接跳闸。智能组件是灵活配置的物理设备，可包含测量单元、控制单元、保护单元、计量单元、状态监测单元中的一个或几个。间隔层设备一般指继电保护装置、测控装置、故障录波等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、智能传感器和控制器通信。站控层包含自动化系统、站域控制系统、通信系统、对时系统等子系统，实现面向全站或一个以上一次设备的测量和控制功能，完成数据采集和监视控制（SCADA）、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。站控层功能应高度集成，可在一台计算机或嵌入式装置实现，也可分布在多台计算机或嵌入式装置中。
3.2智能一次设备
高压设备是电网的基本单元，高压设备智能化（或称智能设备）是智能電网的重要组成部分，也是区别传统电网的主要标志之一。利用传感器对关键设备的运行状况进行实时监控、进而实现电网设备可观测、可控制和自动化是智能设备的核心任务和目标。《高压开关设备智能化技术条件》、《油浸式电力变压器智能化技术条件》对一次设备智能化做了相关规定。在满足相关标准要求的情况下，可进行功能一体化设计。
3.3智能设备与顺序控制
实现智能化的高压设备操作宜采用顺序控制，满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求；可接收执行监控中心、调度中心和当地后台系统发出的控制指令，经安全校核正确后自动完成符合相关运行方式变化要求的设备控制，即应能自动生成不同的主接线和不同的运行方式下的典型操作票；自动投退保护软压板；当设备出现紧急缺陷时，具备急停功能；配备直观的图形图像界面，可以实现在站内和远端的可视化操作。
3.4智能变电站应实现的高级功能
智能变电站应实现的高级应用功能包括：设备状态监测、基于多信息融合技术的综合故障诊断、防误功能扩展应用、智能告警及事故信息综合分析决策、智能操作票系统等。
3.4.1设备状态监测。智能变电站设备实现广泛的在线监测，使设备状态检修更加科学可行。在智能变电站中，可以有效地获取电网运行状态数据、各种智能电子装置的故障和动作信息及信号回路状态；智能变电站中二次设备状态特征量的采集上减少了盲区。但就目前的在线监测发展水平来看，尚不具备实现囊括所有设备在内的全面在线监测的可能性，对变电站内主要一次设备采取有针对性的在线监测技术可取得较好的投资效益。信息融合又称数据融合，是对多种信息的获取、表示及其内在联系进行综合处理和优化的技术。多信息融合技术从多信息的视角进行处理及综合，得到各种信息的内在联系和规律，从而剔除无用的和错误的信息，保留正确的和有用的成分，最终实现信息的优化。3.4.2智能告警及事故信息综合分析决策。智能变电站监控系统上安装有智能告警及事故信息综合分析决策系统，对信号进行分类显示处理，提取故障报警信息，辅助故障判断及处理。根据变电站逻辑和推理模型，实现对告警信息的分类和信号过滤，对变电站的运行状态进行在线实时分析和推理，自动报告变电站异常并提出故障处理指导意见，为主站提供智能告警，也为主站分析决策提供事件信息。系统应可以根据告警信号重要性，将每个告警信号进行定义，标注重要等级，以实现告警信息可按分类分页显示。告警实时显示窗口可由多个页面组成：时序信息、提示信息、告警信息、事故及变位信息、检修信息、未复归告警信息。3.4.3智能操作票系统。智能操作票系统应当包含顺序控制软件和五防联闭锁软件的功能。智能操作票系统可以充分利用平台提供的各项功能以及服务，共享实时SCADA模型及图形，保护模型，并实现实时态和模拟态数据可靠隔离，保证了整个过程的安全、实时、可靠。系统基于网络拓扑的接线模型识别，开票规则的用户自定制，操作票的智能推理，业务表单的自由定制，多种开票方式的灵活切换，操作票生命周期的全过程管理；采用彻底的图票一体化技术，即图中开票、票中执行，提高了操作票整个运转生命周期的可视性以及直观性；严格地基于系统拓扑五防的校验机制以及完善的权限管理机制。保证整个过程的安全、实时、可靠。
4、结束语
总之，智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑，是变电站建设的发展方向。本文阐述了智能变电站与数字化变电站的区别，揭示了智能变电站的技术特点，重点研究了智能变电站对应的高级应用功能。
参考文献
[1]王明俊.智能电网热点问题探讨[J].电网技术，2009，33（18）：9-16.
[2]胡学浩.智能电网———未来电网的发展态势[J].电网技术，2009.33.