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智能電網環境下的數字變電站建設研究
文摘：國民經濟持續發展要求電力系統中的關鍵樞紐、系統和設備等基礎設施的自動化、信息化程度逐步提高，變電站作為智能電網中的重要環節，按照智能電網的戰略布局須實現真正意義上的數字化，本文結合智能電網關于技術和管理兩個主題，初步研究了智能電網環境下，建設新型數字變電站的問題。
關鍵詞：智能電網 數字 變電站 研究
前言 傳統變電站模式已經不適應現代電力大系統的管理要求。數字化變電站可以認為是變電站自動化技術發展至今所經歷階段性的必然結果，目前的變電站應用先進的現代化技術，在各級電力網絡中成為中轉、變換、輸配的重要環節，強有力地發揮了其安全、穩定運行的作用。
一、數字變電站的技術基礎
對數字化變電站而言，其表現形式可以這樣理解為在獲取信息、處理信息、傳輸信息時的過程中，設備在實現全部智能化的基礎上，信息完全以數字化形式來進行網絡通信，并且網絡的接口是標準化的，在管理和操作的具體內容上是自動化形式，具備這樣內涵的的變電站可以認為基本上具備了數字化變電站的主要特征。
對于以上數字化變電站，可以通過以下內容來描述其技術基礎。
信號采集和回路驅動與控制全面數字化。運用微處理器和光電技術來達到信號采集和驅動數字化，在邏輯控制和繼電器回路中應用PLC(可編程控制器)來實現數字化，在有線信號載體方面使用光電轉換線纜和光纖完成數字化信息傳輸。
2. 二次設備網絡化。二次設備信息交流、保護、分布式協調控制形成網絡體系，變電站中的保護單元、檢測、故障診斷、無功控制均采用標準化微機設計組建采用高速網絡通信技術，二次設備通過全網絡化來實現資源共享、信息集成支撐。
二、數字化變電站的一次智能設備
智能化的一次設備，信息共享位數字變電站提供了扎實的基礎，具有高準確性和可靠性的測控水平，保證二次設備精確獲取信息。
1. 智能開關
所謂智能開關就是既配置傳感器、控制器和執行機構又設置標準數字接口的可實現網絡通信功能的開關設備。這種設備具有開關基本的功能外，還能能通過網絡成為數字化監測的組成部分，同時具備自診斷、自評估功能。其特點表現為監測精確、可靠性高，能夠實現智能控制和順序控制，可通過數字化接口或接口轉換后掛接在總線或控制網絡上。
2. 智能變壓器
智能電力變壓器是數字化變電站重要的基礎設備，可以實現不同電壓等級交流電網的能量轉換。與智能開關相同，智能變壓器也配有傳感器、控制器和執行機構，擁有數字化的網絡接口。除具有一般變壓器的功能外，還具備狀態監測、評估和維護。
與傳統的一次設備相比，智能化設備接受指令能快速響應，準確動作，且具有自適應性。
三、數字化變電站的網絡監控
“數字”變電站離不開網絡技術，網絡技術為實現數字化變電站提供了有效載體。按照IEC61850標準接口建模，采用分布式網絡結構形式，通常把一、二次設備分為設備級、單元級和站級。站級是最高一級，包括監控主機、工程師站和信號遠傳裝置。單元級包括測控設備，分布式的繼電保護單元、PT切換、故障錄波、電壓及無功控制單元等。設備級包括變壓器、斷路器、電流及電壓互感器
通過網絡將三級設備和裝置連接在一起，數字變電站監控系統完成數據采集與處理、事件順序記錄、故障記錄、操作控制、安全監視和人機聯系功能。
四、數字變電站管理操作
操作和管理自動化是數字變電站建設內容的一個重要方面，在網絡通信的基礎上，對變電站內的運行狀況、歷史數據分析，準確模擬系統設備操作和管理。進一步加強變電站中的操作和管理，尤其是推廣其自動化技術，對保證變電站內部供電的可靠性以及設備維修，準確分析設備有積極作用。
狀態監測與檢修是及時確定事故并實現設備科學管理的關鍵技術。通過狀態監測還可完成大量原始數據的歸納和分析，進行故障分析和故障診斷。為維護和檢修設備給予指導，評估電力系統可靠性，還需建立狀態評估體系評估電網風險。
結論 數字化變電站是建設智能電力系統的重要部分，采用先進的技術拓寬變電站功能的發展創新空間，必將在未來為電網安全、經濟、穩定運行發揮巨大作用。
參考文獻：
1. 盧強，何光宇等，智能電力系統與智能電網[M]，清華大學出版社，2013
2. 張曉春，變電站綜合自動化[M]，高等教育出版社，2006