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摘 要：近些年来，随着电力系统不断发展，智能变电站已成为电力系统的主要设备，通过先进、科学的智能技术，实现通信平台网络化，电站信息的数字化。智能变电站具备信息监测与手机等功能，确保人们供电安全，促进经济快速发展。对于220kv的变电站而言，实现智能化、自动化运行，网络通信作为系统功能发挥、运行可靠的重要保障，如果未认真研究智能化系统，进行可靠性分析，必然影响变电站运行，对电力系统发展造成严重阻碍。所以，对于智能变电站，开展自动化系统分析，是电力系统运行的重要前提。
关键词：220kV 智能变电站 自动化系统 技术分析
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）01（b）-0107-01
1 智能变电站设计的特殊性
首先，电路回路接入。对于常规变电站而言，设计电流、电压电路时，通常选择次级对应方式进行接入，设置录播与测控设备，通过各个设备、装置，实现了交流采样，通过A/D转换器，对数字量进行处理、识别。使用双重化保护装置，通过互感器，产生二次绕组。若一次设备未达到设计次级数量，通过电流互感器，将同一次级绕组向不同保护装置接入，利用串联方式接入。而智能变电站，对一次系统开关量、模拟量，实现就地数字化，再通过光学互感器，实现光纤输出，直接输出数字信息，不产生电流开路、多点接地、电压短路等问题。通过单元合并，对采集器信号进行采集，按照不同装置，例如计量、测控、保护等装置，组织、分配相关数字。然后通过不同回路，向二次设备传输不同熟悉信号，利用光纤多收信息、多发信号，进而提升现场接线稳定性、安全性。所以，通过智能变电站，其电压、电流等数字信息，由电流互感器出口开始计算，通过单元合并，实现数字采样，在一个通道上，实现不同次级电压量与电流量的同步发送。对于常规变电站而言，由A/D设备装置转换开始计算数据，在装置内实现采样，但一个次级无法与其他次级进行合并传输。对于智能化电流与电压，与常规站回路比较，实现采样更简捷、更安全，且具备极强可操作性。
其次，新型二次接线方式及特点。对于常规变电站，回路、设备共同确定功能，使设备更具特定功能，而厂家定义了外部输出、输入等接口，利用已设定电缆回路，与各设备装置链接，满足变电站功能需求，而各方施工需按照设计图纸执行。对于智能变电站，对数字化技术进行优化整合，实现了紧凑型功能、二次回路的设计。通过常规站，实现二次电缆的分散链接，确保二次回路的信息规范整合、数据集中分配。
对于常规线路设计，严格电缆装置、接地屏蔽装置、保护装置等要求，必须考虑施工重点、二次设计因素。对于智能变电站，通过光缆实现信息传输，具有极强抗电磁干扰性能、带宽较高等特点，防止电缆电磁兼容、交流误碰、电压接地等问题，防止出现继电拒动、误动行为，消除各类干扰源，利用控制电缆，实现二次设备耦合，进而保证保护装置正确操作，降低设备损坏率。另外，在各层级之间，选择相关数据传输，具有更高可靠性、稳定性，进而确保设备的稳定运行。
第三，虚端子、虚回路运用。对于常规变电站而言，利用直流接点、电压信号、交流信号等，通过硬电缆，传输相关模拟信号。而智能变电站，利用直观感知，消除电缆接线硬件回路，使二次系统设计不再使用。由于硬电缆回路被取消，可生产虚回路体系，实现网络信息共享。根据IEC61850标准，明确定义了GOOSE、采样值传输的两种抽象模型。通过GOOSE模型，为变电站提供快速传输数据，确保遥信量、跳闸命令、合闸命令的传输。IEC 61850标准作为虚回路基础，具有网络工程实施、回路表达方式，利用系列工具软件、网络自动配置，使智能变电站的回路检验、运用问题得以解决。
同时，对于IEC 61850标准而言，构建虚回路体系，满足建模基本要求，需确保各逻辑接点的输出信号、输入信号，在SCD文件中，实现全站信号关联，为GOOSE参数订阅、数据采样提供充足信息。保证这些信息之后，通过SCD文件，将二次图纸作为变电站的设计条件、数据表达。而系统高度集成、设计融合，使全站模型文件向厂商导入数据，减少为对照图纸，人为输入信息的差错率、重复率。对于采样值传输与GOOSE两种模型的输出信号，属于网络传递变量，和传统屏柜相比，端子具有对应关系，而逻辑连接点就是虚端子，通常采取CAD文件表达虚端子图。在具体运用中，采取EXECL表达表达采样值传输与GOOSE两种模型，标注各逻辑节点数据属性与名称，确定装置名称、虚端子标号。以序号11为例，信息栏内容为：GIS信号为信息类别，跳闸动作为发送装置信息，而接收信息委跳闸动作，信息传输采取点对点方式，信息装置栏显示为110 kV 智能终端，RPIT/ProtInGGIO为数据集属性。订阅装置栏：110kv保护装置为装置名称，而PI2/CKGOINGGIO1$ST$SPCSO6$stVal为数据集属性。采取这种数据显示方式，若按照原有设计图纸，增加了二次施工调试难度。而智能变电站是以间隔设计为基础，通过间隔设计一套图纸，利用二次设备进行联系图组网，对GOOSE示意图、虚端子表、过程图信息进行表达，提高检修人员、调试人员、整合人员的图纸易懂性，主要为背板接线图与屏后接线图。
2 220kV智能变电站中自动化系统的可靠性分析
首先，对于智能变电站而言，其自动化系统是否可靠，需对自动化系统可靠性进行分析。在系统具体运作过程中，可满足电力用户的通信需求。需评价系统可靠性，评价、分析的基本思路为：以平均无障碍时间、平均障碍时间参数，评估网络基本元素安全性、可靠性。另外，通过全面功能，以降级功能可靠度、效能指标，评价系统安全性、可靠性，按照系统拓扑结构，对系统可靠性、安全性进行评估与分析。
其次，智能变电站的可靠度、智能组件、模型分析等，主要为电子器件，通常属于典型性组件，显示故障率曲线。随着时间变化，故障率也随之改变。若故障率属于常数，正常寿命处于II区。若故障率处于I区或III区时，故障率较高，主要由于设备生产时间延长，机械设备逐渐老化所致。
3 结语
综上所述，随着智能变电站的推广和应用，新的规程规范需要更好地完善和补充，同时也需要大力推进智能变电站的电气二次典型设计工作。
参考文献
[1] 张飞，鲍海.电池储能系统-静止同步补偿器集成单元模型在风电场并网计算中的应用[J].电网技术，2010，34（9）：211-215.
[2] 项真，解大，龚锦霞，等.用于风电场无功补偿的STATCOM动态特性分析[J]. 电力系统自动化，2008，32（9）：92-95.
[3] 靳静，艾芊，赵岩.FACTS装置在风电场中的无功补偿原理与仿真[J].电力自动化设备，2007，27（8）：58-61.
[4] 张锋，晁勤.STATCOM改善风电场暂态电压稳定性的研究[J].电网技术，2008，32（9）：70-73.
关键词：220kV 智能变电站 自动化系统 技术分析
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）01（b）-0107-01
1 智能变电站设计的特殊性
首先，电路回路接入。对于常规变电站而言，设计电流、电压电路时，通常选择次级对应方式进行接入，设置录播与测控设备，通过各个设备、装置，实现了交流采样，通过A/D转换器，对数字量进行处理、识别。使用双重化保护装置，通过互感器，产生二次绕组。若一次设备未达到设计次级数量，通过电流互感器，将同一次级绕组向不同保护装置接入，利用串联方式接入。而智能变电站，对一次系统开关量、模拟量，实现就地数字化，再通过光学互感器，实现光纤输出，直接输出数字信息，不产生电流开路、多点接地、电压短路等问题。通过单元合并，对采集器信号进行采集，按照不同装置，例如计量、测控、保护等装置，组织、分配相关数字。然后通过不同回路，向二次设备传输不同熟悉信号，利用光纤多收信息、多发信号，进而提升现场接线稳定性、安全性。所以，通过智能变电站，其电压、电流等数字信息，由电流互感器出口开始计算，通过单元合并，实现数字采样，在一个通道上，实现不同次级电压量与电流量的同步发送。对于常规变电站而言，由A/D设备装置转换开始计算数据，在装置内实现采样，但一个次级无法与其他次级进行合并传输。对于智能化电流与电压，与常规站回路比较，实现采样更简捷、更安全，且具备极强可操作性。
其次，新型二次接线方式及特点。对于常规变电站，回路、设备共同确定功能，使设备更具特定功能，而厂家定义了外部输出、输入等接口，利用已设定电缆回路，与各设备装置链接，满足变电站功能需求，而各方施工需按照设计图纸执行。对于智能变电站，对数字化技术进行优化整合，实现了紧凑型功能、二次回路的设计。通过常规站，实现二次电缆的分散链接，确保二次回路的信息规范整合、数据集中分配。
对于常规线路设计，严格电缆装置、接地屏蔽装置、保护装置等要求，必须考虑施工重点、二次设计因素。对于智能变电站，通过光缆实现信息传输，具有极强抗电磁干扰性能、带宽较高等特点，防止电缆电磁兼容、交流误碰、电压接地等问题，防止出现继电拒动、误动行为，消除各类干扰源，利用控制电缆，实现二次设备耦合，进而保证保护装置正确操作，降低设备损坏率。另外，在各层级之间，选择相关数据传输，具有更高可靠性、稳定性，进而确保设备的稳定运行。
第三，虚端子、虚回路运用。对于常规变电站而言，利用直流接点、电压信号、交流信号等，通过硬电缆，传输相关模拟信号。而智能变电站，利用直观感知，消除电缆接线硬件回路，使二次系统设计不再使用。由于硬电缆回路被取消，可生产虚回路体系，实现网络信息共享。根据IEC61850标准，明确定义了GOOSE、采样值传输的两种抽象模型。通过GOOSE模型，为变电站提供快速传输数据，确保遥信量、跳闸命令、合闸命令的传输。IEC 61850标准作为虚回路基础，具有网络工程实施、回路表达方式，利用系列工具软件、网络自动配置，使智能变电站的回路检验、运用问题得以解决。
同时，对于IEC 61850标准而言，构建虚回路体系，满足建模基本要求，需确保各逻辑接点的输出信号、输入信号，在SCD文件中，实现全站信号关联，为GOOSE参数订阅、数据采样提供充足信息。保证这些信息之后，通过SCD文件，将二次图纸作为变电站的设计条件、数据表达。而系统高度集成、设计融合，使全站模型文件向厂商导入数据，减少为对照图纸，人为输入信息的差错率、重复率。对于采样值传输与GOOSE两种模型的输出信号，属于网络传递变量，和传统屏柜相比，端子具有对应关系，而逻辑连接点就是虚端子，通常采取CAD文件表达虚端子图。在具体运用中，采取EXECL表达表达采样值传输与GOOSE两种模型，标注各逻辑节点数据属性与名称，确定装置名称、虚端子标号。以序号11为例，信息栏内容为：GIS信号为信息类别，跳闸动作为发送装置信息，而接收信息委跳闸动作，信息传输采取点对点方式，信息装置栏显示为110 kV 智能终端，RPIT/ProtInGGIO为数据集属性。订阅装置栏：110kv保护装置为装置名称，而PI2/CKGOINGGIO1$ST$SPCSO6$stVal为数据集属性。采取这种数据显示方式，若按照原有设计图纸，增加了二次施工调试难度。而智能变电站是以间隔设计为基础，通过间隔设计一套图纸，利用二次设备进行联系图组网，对GOOSE示意图、虚端子表、过程图信息进行表达，提高检修人员、调试人员、整合人员的图纸易懂性，主要为背板接线图与屏后接线图。
2 220kV智能变电站中自动化系统的可靠性分析
首先，对于智能变电站而言，其自动化系统是否可靠，需对自动化系统可靠性进行分析。在系统具体运作过程中，可满足电力用户的通信需求。需评价系统可靠性，评价、分析的基本思路为：以平均无障碍时间、平均障碍时间参数，评估网络基本元素安全性、可靠性。另外，通过全面功能，以降级功能可靠度、效能指标，评价系统安全性、可靠性，按照系统拓扑结构，对系统可靠性、安全性进行评估与分析。
其次，智能变电站的可靠度、智能组件、模型分析等，主要为电子器件，通常属于典型性组件，显示故障率曲线。随着时间变化，故障率也随之改变。若故障率属于常数，正常寿命处于II区。若故障率处于I区或III区时，故障率较高，主要由于设备生产时间延长，机械设备逐渐老化所致。
3 结语
综上所述，随着智能变电站的推广和应用，新的规程规范需要更好地完善和补充，同时也需要大力推进智能变电站的电气二次典型设计工作。
参考文献
[1] 张飞，鲍海.电池储能系统-静止同步补偿器集成单元模型在风电场并网计算中的应用[J].电网技术，2010，34（9）：211-215.
[2] 项真，解大，龚锦霞，等.用于风电场无功补偿的STATCOM动态特性分析[J]. 电力系统自动化，2008，32（9）：92-95.
[3] 靳静，艾芊，赵岩.FACTS装置在风电场中的无功补偿原理与仿真[J].电力自动化设备，2007，27（8）：58-61.
[4] 张锋，晁勤.STATCOM改善风电场暂态电压稳定性的研究[J].电网技术，2008，32（9）：70-73.