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【摘要】功能强大的智能变电站是未来电网的发展趋势。作为基础设施的智能变电站近几年内成为了研究热点。本文论证了智能变电站的最新的概念，发展策略和发展目标。详述了智能变电站的最新技术。
【中图分类号】U665.12 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0198-01
1、简介
智能电网是具有通行和自动运行的现代电网。为了实现变电站的通信、网络通信平台和标准信息分享功能，先进可靠的低碳环保智能设备被应用到智能变电站，使其具有自动获取信息收集、测量、控制、保护、监视和其他基本功能，并支持如次序控制、系统智能操作、设备状态可视化、变电站区域控制等一系列先进功能。
智能变电站通过收集各个区域的运行信息来实现智能控制和变电站的自我保护。不同电压等级的电网和备得通过智能电网得以保护并稳定运行。
相比传统变电站，智能变电站利用传感器通过先进的数字分析方法得到了变电站的智能化管理。电器设备和管理技术的革新实现了一二次设备的融合。包含智能元件的变压器和开关综合了现场监测、测量、保护、控制等其他功能。IEC61850（DL/T860）标准为变电站系统提供了统一的信息模型和界面标准。经过智能改造和辅助设施，模式识别、机器自学、图像视频过程得以实现。这些措施提高了变电站的智能化水平，增强了变电站运行的安全性和稳定性。
2、基本智能设备
基本智能设备是为了实现数字化测量，网络控制，设备状态可视化，功能综合和高压设备信息交换。关键技术为先进传感器技术、实时监视技术和智能元件的应用。通过安装在设备内外部的传感器，变压器、开关设备、避雷针等重要设备实现了在线监测和可视化。包括智能终端，融合设备，在线监测IED等智能电气设备的灵活配置构成了智能元件。将来这些基本智能元件将会合成为一个单一设备。
2.1 智能变压器
变压器的智能化是通过安装监测状态变化的传感器和智能元件实现的。智能变压器通过监测变压器的状态参数，分析局部放电、油的侧谱分析等信息，实时监测变压器的绝缘状态和分析绝缘失效。智能元件具有测量，控制，监测，非电保护等功能。基于IEC61850标准，智能变压器将会实现能失效数值分析，智能控制，状态可视化和信息共享等功能。
2.2 智能氣体绝缘开关设备
智能气体绝缘开关设备通过安装状态参数传感器和智能元件得以实现。它不仅能实现变电站的监测和控制，还能收集和处理设备状态信息。在智能控制区域，开关设备具有一键控制功能。智能元件的使用反应了各种功能的综合。在智能气体绝缘开关设备中，安装的智能元件能传输监视信息到综合信息平台，实现设备状态的可视化和结果分析。
2.3 电器变压器
相比电磁变压器，先进的电器变压器可以防止诸如铁磁共振，绝缘油爆炸，SF6泄露等内部问题，而且在高压设备上通过节省铁芯、铜和其他金属材料使其具有更高的经济效益。
2.4 存在的问题
近阶段，智能基础设备的发展伴随着包括监视、保护、测量、控制和传感器技术的发展。各项技术的综合导致设备的可靠性和稳定性存在问题。由于传感器的使用寿命比基本设备的短，因此如果应用更好传感器，设备的稳定性和取样的精确性都会增强。
3、综合的二次系统
1EC61850是建设智能变电站的关键技术和标准。它为通信模型，信息描述，网络结构和数据交换提供了执行方案。基于IEC61850，智能变电站实现了相同的标准，为变电站设备统一了通信界面，并实现了分布式能源获取设备的协同工作。
4、先进的应用软件
作为智能变电站的一个重要组成部分，先进的应用软件可以实现顺序控制，智能报警和分析，综合故障分析，设备维护等功能。
4.1 综合信息平台
基于统一模型的概念和IEC61850，综合信息平台直接取样从监督控制、数据管理，保护，故障记录和条件监测等环节中取样。为了确保数据的完整性和连续性，综合信息平台为智能变电站建立了一套完整的数据库平台。
由于在综合信息平台和数据监视获取服务器之间没有安装防火墙，必须被重视信息安全区域的分配问题。将来智能变电站的安全区域应该被分为两个区域。基于条件监视的评估结果和重要辅助系统的重要信息应该存储到第一个区域里，原始数据应该归到另一个区域。两个区域应该由防火墙隔开。综合信息平台作为统一的和唯一的信息平台，在将来应该逐渐合并变电站自动控制系统，监视系统和智能辅助系统。
4.2 顺序控制
顺序控制功能基于变电站的操作顺序和执行请求，它使得智能设备不自动完成各种操作顺序。顺序控制能具有终止事故的能力，同时支持多重序列的联合控制。
顺序控制结合了视频系统，即当对一个设备进行操作时，自动视频系统可以获取设备的图像并通过模式识别技术判断设备状态。这种综合方法保证了顺序控制的有效性和精确性。
4.3 智能报警和综合分析
变电站故障信息的逻辑分析模型可以实现报警信息的分级和数据过滤、实时在线分析变电站的操作状态、自动上报并提出故障处理办法。智能报警和故障分析功能应该从设备保护、相间操作、故障记录和事故记录中挖掘和分析数据。
4.4 从源头到终端的管理
基于DL/T860标准，从源头到终端的维护技术保障了从变电站到分配中心的数据连续性，并且演示了地图、模型和变电站综合信息平台。在线远程控制实现了远程终端的控制。
5、结论
本文展示了智能变电站的最新的概念，策略和研究成果。智能变电站的发展趋势是数字收集、网络化控制、紧凑的设备、综合的功能、状态可视化和基于条件的维护和信息交换。在近阶段，智能变电站的技术集中于统一标准数据收集。将来，智能变电站的技术将集中于数据挖掘和分析，使得变电站更加智能化。
【中图分类号】U665.12 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0198-01
1、简介
智能电网是具有通行和自动运行的现代电网。为了实现变电站的通信、网络通信平台和标准信息分享功能，先进可靠的低碳环保智能设备被应用到智能变电站，使其具有自动获取信息收集、测量、控制、保护、监视和其他基本功能，并支持如次序控制、系统智能操作、设备状态可视化、变电站区域控制等一系列先进功能。
智能变电站通过收集各个区域的运行信息来实现智能控制和变电站的自我保护。不同电压等级的电网和备得通过智能电网得以保护并稳定运行。
相比传统变电站，智能变电站利用传感器通过先进的数字分析方法得到了变电站的智能化管理。电器设备和管理技术的革新实现了一二次设备的融合。包含智能元件的变压器和开关综合了现场监测、测量、保护、控制等其他功能。IEC61850（DL/T860）标准为变电站系统提供了统一的信息模型和界面标准。经过智能改造和辅助设施，模式识别、机器自学、图像视频过程得以实现。这些措施提高了变电站的智能化水平，增强了变电站运行的安全性和稳定性。
2、基本智能设备
基本智能设备是为了实现数字化测量，网络控制，设备状态可视化，功能综合和高压设备信息交换。关键技术为先进传感器技术、实时监视技术和智能元件的应用。通过安装在设备内外部的传感器，变压器、开关设备、避雷针等重要设备实现了在线监测和可视化。包括智能终端，融合设备，在线监测IED等智能电气设备的灵活配置构成了智能元件。将来这些基本智能元件将会合成为一个单一设备。
2.1 智能变压器
变压器的智能化是通过安装监测状态变化的传感器和智能元件实现的。智能变压器通过监测变压器的状态参数，分析局部放电、油的侧谱分析等信息，实时监测变压器的绝缘状态和分析绝缘失效。智能元件具有测量，控制，监测，非电保护等功能。基于IEC61850标准，智能变压器将会实现能失效数值分析，智能控制，状态可视化和信息共享等功能。
2.2 智能氣体绝缘开关设备
智能气体绝缘开关设备通过安装状态参数传感器和智能元件得以实现。它不仅能实现变电站的监测和控制，还能收集和处理设备状态信息。在智能控制区域，开关设备具有一键控制功能。智能元件的使用反应了各种功能的综合。在智能气体绝缘开关设备中，安装的智能元件能传输监视信息到综合信息平台，实现设备状态的可视化和结果分析。
2.3 电器变压器
相比电磁变压器，先进的电器变压器可以防止诸如铁磁共振，绝缘油爆炸，SF6泄露等内部问题，而且在高压设备上通过节省铁芯、铜和其他金属材料使其具有更高的经济效益。
2.4 存在的问题
近阶段，智能基础设备的发展伴随着包括监视、保护、测量、控制和传感器技术的发展。各项技术的综合导致设备的可靠性和稳定性存在问题。由于传感器的使用寿命比基本设备的短，因此如果应用更好传感器，设备的稳定性和取样的精确性都会增强。
3、综合的二次系统
1EC61850是建设智能变电站的关键技术和标准。它为通信模型，信息描述，网络结构和数据交换提供了执行方案。基于IEC61850，智能变电站实现了相同的标准，为变电站设备统一了通信界面，并实现了分布式能源获取设备的协同工作。
4、先进的应用软件
作为智能变电站的一个重要组成部分，先进的应用软件可以实现顺序控制，智能报警和分析，综合故障分析，设备维护等功能。
4.1 综合信息平台
基于统一模型的概念和IEC61850，综合信息平台直接取样从监督控制、数据管理，保护，故障记录和条件监测等环节中取样。为了确保数据的完整性和连续性，综合信息平台为智能变电站建立了一套完整的数据库平台。
由于在综合信息平台和数据监视获取服务器之间没有安装防火墙，必须被重视信息安全区域的分配问题。将来智能变电站的安全区域应该被分为两个区域。基于条件监视的评估结果和重要辅助系统的重要信息应该存储到第一个区域里，原始数据应该归到另一个区域。两个区域应该由防火墙隔开。综合信息平台作为统一的和唯一的信息平台，在将来应该逐渐合并变电站自动控制系统，监视系统和智能辅助系统。
4.2 顺序控制
顺序控制功能基于变电站的操作顺序和执行请求，它使得智能设备不自动完成各种操作顺序。顺序控制能具有终止事故的能力，同时支持多重序列的联合控制。
顺序控制结合了视频系统，即当对一个设备进行操作时，自动视频系统可以获取设备的图像并通过模式识别技术判断设备状态。这种综合方法保证了顺序控制的有效性和精确性。
4.3 智能报警和综合分析
变电站故障信息的逻辑分析模型可以实现报警信息的分级和数据过滤、实时在线分析变电站的操作状态、自动上报并提出故障处理办法。智能报警和故障分析功能应该从设备保护、相间操作、故障记录和事故记录中挖掘和分析数据。
4.4 从源头到终端的管理
基于DL/T860标准，从源头到终端的维护技术保障了从变电站到分配中心的数据连续性，并且演示了地图、模型和变电站综合信息平台。在线远程控制实现了远程终端的控制。
5、结论
本文展示了智能变电站的最新的概念，策略和研究成果。智能变电站的发展趋势是数字收集、网络化控制、紧凑的设备、综合的功能、状态可视化和基于条件的维护和信息交换。在近阶段，智能变电站的技术集中于统一标准数据收集。将来，智能变电站的技术将集中于数据挖掘和分析，使得变电站更加智能化。