智能变电站一体化信息平台的设计

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[摘 要]随着我国科学水平的不断发展，信息化水平越来越高，且应用范围越来越广泛，电力系统作为生产生活中十分重要的能源，也是衡量一个国家工业化水平高低的标准之一，在我们生活的方方面面都起到至关重要的作用。因此，对于变电站的智能化也成为了如今的一个趋势。一体化信息平台不仅能简化和统一数据，还能以标准化的形式实现变电站内外的数据共享和交互。

[关键词] 电力系统，智能变电站，信息平台，一体化

中图分类号：TM76；TM63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0244-01

一、引言

传统的变电站的数据采集功能和具体的业务功能结合紧密，即一次设备与二次设备之间有着各自的联系，同时又是各自孤立存在的，每个设备和子系统都有着自己的数据采集和分析系统，因此，在实际应用中往往就会存在数据采集重复交叉，数据利用率低下，以及各设备与子系统之间的数据与信息内容及形式存在偏差等问题，最终形成了以纵向信息层次多且复杂，横向信息系统繁琐等为主要特征的“信息独立单元”，在很大程度上制约了信息间的相互交换融合，也降低了信息的利用效率。因此，在信息化全面发展的今天，变电站也需要向信息化和智能化的方向发展，目前我国的智能化变电站还处于起步阶段，一些地方已经开展了智能化变电站的试点试验。与传统的变电站相比较，智能变电站具有开放、标准、集成的通信系统和自描述的全站信息模型。国家电网中关于智能变电站有着明确的要求，在《智能变电站技术导则》中指出：智能变电站站控层功能宜高度集成，可在一台计算机或嵌入式装置中实现，也可分布在多台计算机或装置中实现。在我国大力发展智能电网的今天，智能化变电站作为电网中十分关键的环节之一，能为电网提供可靠的环节支撑，而“一体化信息平台”，能够将信息采集并进行集中处理，是实现变电站智能化管理的有效工具。

二、一体化信息平台的研究现状

传统的变电站各一次设备与二次设备之间多采用独立的系统，变电站的自动控制需要有数据采集，计量等子系统，这些系统需要采集信息来进行分析和管理，但是各个数据采集与信息系统之间往往存在着数据重复，信息被交叉重复采集，数据与信息内容不一致，时间不统一等问题，也就导致了信息的利用率不高，不能实现数据的共享与统一，从而无法实现统一建模。同时，传统的变电站需要对各个子系统都分别配置主机，分别处理各系统自身的事物，也会造成设备的复杂，以及故障率高等问题，也增加了设备和系统维护的工作量。智能化变电站与传统的变电站相比，其信息的获取与利用方式都发生了根本性的变化。智能变电站二次系统是基于国际电工委员会提出的IEC61850标准，将智能变电站的通信网络的设计分为了过程层，间隔层与站控层。目前已经在站控层实现了部分功能的整合与统一，但是各子系统的信息采集仍然相对比较独立，未能实现信息采集的一体化，因此，对于智能化变电站还需要作更进一步的研究与探索。

三、一体化信息平台的功能

智能化变电站的一体化信息平台设计功能要求是要能够通过监控主机等硬件设备实现整个变电站的统一接入，统一存取，统一访问，以及统一进行分析计算，并同时对外出口载体，有学者提出了对于信息化平台的要求是首先要能收集完整的变电站数据源，并对数据源进行筛选和简化，以便形成基于同一断面的唯一性，一致性的基础信息，从而能够以统一标准的方式来实现变电站内外的信息交互与信息共享，最终形成横向相互贯通，以及纵向相互导通的新一代的电网支撑平台。智能变电站的信息一体化平台功能也能得以实现。智能变电站是整个电网要实现智能化的一个十分关键的环节，因此，智能变电站想要完成支撑电网实现实时自动进行控制，智能调节，智能在线分析决策，以及协同互动等高级功能，就对智能化变电站提出了更高的要求，要求智能化变电站必须具有准确的基础数据、强大的数据分析能力及与调度之间的良好接口。智能变电站需要根据调度的要求往上一级输送数据，而调度的要求也随着只能调度的推进在不断的丰富和完善，越来越多的能够支持电网优化运行的数据逐渐被调度所重视。因此，智能化变电站一体化信息平台在对其进行功能设计时就必须紧跟调度的需求，尽量与调度一体化平台的功能设计相对应。

四、未来一体化信息平台的设计

一体化信息平台实现了智能变电站纵向信息标准，横向信息共享的功能。这就需要一体化信息平台在设计时必须要考虑到结构是都紧凑与合理，信息是否准确一致，以及系统与平台的安全性、可靠性以及适应性等，考虑到长远的发展，还需对平台设计留有一定的可延展性。国际电网委员会制定的关于变电站自动化系统通信网络和系统的标准体系IEC61850就是用来作为行业内的设计和配置的规范，使来自不同的制造商制造出来的产品能够具有互相操作性，避免了因为各自采用不同的标准而带来的不相容性，从而能够很方便的集成在同一个系统中使用，因此，IEC61850系列是搭建未来一体化信息平台的基础。采用IEC61850系列标准建设的智能变电站，因为具有统一的各项标准，因此在站控层得到的基础数据，不管来自于那个设备，其标准都是统一一致的，也是唯一的，解决了常规变电站的设备规约繁琐不统一，从而导致的网络结构复杂、接线繁琐易出错等问题。同时，IEC61850系列标准也在不断的完善和扩展之中，为未来的变电站一体化信息平台提供了良好的基础。与现有的智能变电站一体化信息平台相比，未来的一体化信息平台智能化程度将更高，能给高度集成智能变电站站控层所有高级应用的需求，并形成真正的一体化信息平台，集成了一次设备，二次设备，远动功能，数据采集与监控系统，从而达到整个电网实现一体化信息平台的设计。

五、结语

变电站的一体化信息平台设计将是未来变电站的发展趋势，本文介绍了智能化变电站的发展现状，与传统变电站作比较，智能化变电站方便统一管理，统一协调，以及标准统一等优势，同时本文还介绍了智能化变电站一体化信息平台的设计依据，设计要点以及发展趋势。随着信息技术的不断发展与升级，使得能够在一台计算机中实现变电站所需的所有功能已经逐渐成为可能，当前形势下，我们国家已经开展了各种形式的子系统融合统一等问题的技术研究，为未来的变电站一体化信息平台的远景目标的实现奠定了良好的基础。同时，一体化信息平台技术还涉及到统一管理以及各专业之间的整合等问题，尚需要进一步的研究与探索，在智能化变电站的一体化信息平台设计过程中，还要不断的总结经验，完善设计，分阶段的实施，最终实现智能化变电站的一体化信息平台的完整实现。

参考文献

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