试论智能变电站功能架构及设计原则

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摘 要：在当前的社会当中，电力能源是最为重要的能源之一。随着社会的不断发展，对于电力能源供应的要求也越来越高，而电力企业也正面临着越来越大的供电压力。在电力系统当中，变电站是一个重要的部分，对于电力能源供应有着直接的影响。基于此，应当加大力度进行智能变电站的建设，并对其功能架构和设计原则加以明确，从而更好的确保电力能源的供应。

关键词：智能变电站；功能架构；设计原则

前言

随着社会经济的快速发展，人们的生活质量不断提高，在日常工作和生活中，对电力能源的应用需求也随之增长。在电力系统当前的发展趋势之下，智能电网已经成为了一个主要的前进方向。在智能电网的建设中，智能变电站发挥着不可替代的重要作用。因此，应当明确智能变电站的功能架构及设计原则，更好的推进智能变电站的发展建设，从而提高电网供电的质量和效率。

1 智能变电站的基本概念

随着科技的不断发展，基于传统变电站，通过对智能调节技术、自动控制技术的应用，建立了智能变电站，对于变电站作用和价值的发挥，有着十分良好的效果。在智能变电站当中，对网络化技术、信息化技术、先进可靠设备等进行了应用，在电网运行过程中，能够自动采集信息，对电网中的设备进行保护[1]。同时，能够对设备运行参数进行控制，对于电网中出现的故障，能够迅速的进行检测和处理，确保变电站良好的运行状态。智能变电站具有良好的安全性和稳定性，对于电网自愈能力，也实现了有效的提升。

2 智能变电站的主要特点

2.1 低碳环保

很多新型设备应用在了智能变电站当中，例如光纤接线、低功耗电子元件等，使得变电站运行能耗大量降低，同时发挥出了一定的低碳环保效果。智能变电站在运行过程中，不会对环境产生较大的影响。在设计过程中对低能耗设备进行应用，例如电子式互感器等。这对于电力系统的可持续化发展有着极大的意义，同时也有助于环境友好型社会的构建和发展。

2.2 互动集成

在智能变电站中，能够对运行信息进行有效的收集和共享，同时能够联系设备和电网，加强二者之间的互动，确保电网的平稳运行。在智能变电站中，融合了传感技术、网络技术、信息技术，对数据采集流程进行了简化，确保实时传输信息数据，从而形成可靠、安全的信息互动平台，更好的确保了变电站的安全运行[2]。

2.3 安全可靠

安全可靠性是智能变电站中最大的特点，由于将大量先进设备、现代化技术应用在智能变电站中，因而能够自动检测出电网中的故障，自愈能力十分良好，对于电网故障率的降低有着很大的帮助。在智能变电站的故障检测中，能够自动进行报警，提醒维修人员故障情况和故障位置，从而提升维修效率，尽快恢复电网的正常运行。正是基于良好的预警功能，使得智能变电站能够确保良好的安全性和可靠性。

3 智能变电站的功能架构

3.1 智能设备

智能设备主要是针对与智能变电站系统架构产生的，对于智能变电站来说，采用良好的智能设备，可以高度继承间隔层、过程层的设备功能。另外，可以通过对实时状态监测和评价方式，对其运行状态进行在线诊断，对发生的故障问题进行及时的处理和维修。因此，在构建智能变电站的时候，对于智能设备的设计和应用应当提高重视，从而为智能变电站的运行效果加以确保。

3.2 智能体系

在智能变电站中，具有更为完善和紧凑的体系架构，将软件构件技术应用在内部系统中，从而能够结合变电站的具体情况，对各种功能进行灵活的调配。在智能变电站控制系统中，通过对软件构件、组件、硬件集成等技术的运用，形成了更加灵活、稳定的功能体系[3]。通过智能体系架构的建立，在智能变电站中，极大的提升了信息化、数字化，实现了电网和变电站之间的无缝通信，对于系统配置、维护的复杂程度大大降低，同时也有利于成本的控制。

4 智能变电站的设计原则

4.1 存储保护

在智能变电站中，通过对数字信息平台的构建，能够对信息集中管理的目的加以反映，在信息集中存储管理中，冗余、转换、调用、集成信息模型等功能得到了良好的发挥，对于电网互动的技术支撑、信息提供等，也提供了较大的帮助。针对信息相互利用，智能变电站当中对统一的融合标准进行了设定，因此，在智能电网、智能变电站之间，能够建立良好的无缝通信连接。此外，由于在智能变电站中对分布式电源进行了应用，因而使得智能电网的效率性、安全性等都得到了有效的提升。

4.2 软件构件

在智能变电站当中，信息管理、实施测控等功能，都是通过软件系统实现的。另外，通过高度集成录波、相量测量单元等功能，可以实现智能管理、远程维护、区域集控、在线状态监测、站内状态估计等功能和作用[4]。在智能变电站中，通过对软件构件技术的运用，能够以系统工程信息数据为基础，自动的重构设备系统和变电站系统。在软件系统功能的发挥当中，软件构件技术具有重要的保障作用，能够降低功能软件开发集成中的工作量，同时缩短周期、降低成本，提升系统互动性、自愈性、可靠性等性能。

4.3 硬件集成

在设计智能变电站硬件的过程中，对硬件集成技术进行应用，能够有效的克服过去硬件设计中存在的问题和不足。随着科技的快速进步，在智能变电站中，硬件系统正面临着日益复杂的运行环境，因此，在硬件系统的设计当中，应当对自动化技术、智能化技术、集成化技术等进行充分的应用，从而进一步提升硬件系统在智能变电站中功能作用的发挥[5]。在智能变电站硬件设计中，通过功能模块化设计，能够在智能化设备中，通话数据逻辑处理过程，利用硬件代替一些软件功能。通过对硬件集成技术的应用，在数据逻辑处理当中，提升了时效性和可靠性，并且对信息数据传输问题进行了解决。不但有效提升了变电设备集成度，促进智能变电设备的优化改进，也能够有效的降低成本，提高效益。

5 结束语

在当前的电力系统发展中，智能电网是最为主要的发展趋势和前进方向。而在智能电网的建设中，智能变电站发挥着至关重要的作用，一旦发生故障，将会对电网正常供电产生影响。对此，应当对智能变电站中的功能架构加以明确，并且严格按照设计原则进行设计建设，确保智能变电站作用的有效发挥。

参考文献

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[2]宋璇坤，李敬如，肖智宏，等.新一代智能变电站整体设计方案[J].电力建设，2012，v.33；No.38611：1-6.

[3]黄莉，杨永标，李卫良，等.分层式组态化智能变电站一体化信息体系架构[J].电气自动化，2013，v.35；No.20905：76-79.

[4]辛建波，廖志伟.基于Multi-agents的智能变电站警报处理及故障诊断系统[J].电力系统保护与控制，2011，v.39；No.34616：83-88.

[5]陈爱林，乐全明，冯军，等.服务器在智能变电站和调度主站无缝通信中的应用[J].电力系统自动化，2010，v.34；No.45020：99-

102.