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浅谈智能变电站设计原理
浅谈智能变电站设计原理
摘要：随着数字化变电站在国内的发展越来越广泛，根据数字化变电站的技术改革为标准，在数字化变电站四点关键技术的基础上，提出了智能电网体系中智能变电站应具备的“智能”特点并搭建了智能变电站功能架构，从多角度体现了智能变电站的信息化、数字化、自动化和互动化。提出了当前智能变电站研究和建设中所面临的问题，并对由此产生的研究课题进行了分析。
关键词：智能电网；智能变电站；功能架构；设计原则 Abstract: With the development of more and more widely in digital substation in China, according to the technical reform of the digital substation as the standard, based on digital substation four key technologies, the smart grid system in intelligent substation should have the characteristics of \architecture, from the perspective of many reflects the smart substation the information, digitization, automation and interaction. The research and development of intelligent substation faced in the current problem, and the research on the resulting analysis.
Keywords: smart grid; intelligent substation; functional architecture; design principles
中图分类号：TM411+.4
1 数字化变电站的国内研究及应用现状
智能化一次设备是数字变电站的基础，国内对高压智能断路器的研究已全面展开。除了智能化的一次断路器以外，国内很多厂商已经开始进行相关的诸如变压器、电抗器、电容器等一次设备智能化的研究。主要体现在都能为这些一次设备提供数字接口，满足IEC61850
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GOOSE协议，能够实现状态监测、自适应合闸等自动化功能。 2 智能变电站业务变化所需技术变革
变电站业务需求的变化和技术的进步驱动了变电站一二次设备技术的融合以及变电站运行方式的变革，由此产生了数字化变电站。数字化变电站是实现变电站智能化的技术前提和基础，只有实现数字化，才能实现智能化。但数字化变电站是为了数字化而数字化，而智能化变电站是为了智能化而数字化，充分地利用数字信息来完成智能化的功能，是智能化变电站要完成的工作。 3 智能变电站的特点及功能
随着智能电网的提出和建立，变电站将由数字化演变为智能化，更突出“智能”的特点。智能化变电站在数字化变电站的基础之上，赋予了以下八个“智能特征”或“智能化功能”。 3.1一次设备智能化与数字化
变电站描述的一次设备智能化相比，智能变电站加大了一次设备信息化，可监测更多自身状态信息，也可通过网络获知系统及其他设备的运行状态等信息。自动化程度更高，具有比常规自动化设备更多、更复杂的自动化功能。 3.2信息建模统一化
除了基于IEC61850标准的建模外，智能变电站能实时监测辖区电网的运行状态，自动辨识设备和网络模型，从而为控制中心提供决策依据。
3.3数据采集全景化
智能变电站利用对时系统，同步区域和站内时钟，完善和标准化站内设备的静态和动态信息模型，向智能电网提供统一断面的全景数据。采用新型传感技术、同步测量技术、状态检测技术等逐步提高数字化程度，逐步实现潮流数据的精确时标，实时信息共享、支撑电网实时控制和智能调节，支撑各级电网的安全稳定运行和各类高级应用。
3.4设备检修状态化
全面采集能够反映系统主设备运行的电脉冲、气体生成物、局部过热等各种特征量。智能变电站配置用于监测系统主设备的传感器，
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或者由智能一次设备直接提供其功能。 3.5控制操作自动化
智能变电站具备程序化操作功能，除站内的一键触发，还可接收和执行监控中心、调度中心和当地后台系统发出的操作指令，自动完成相关运行方式变化要求的设备操作。 3.6事故处理智能化
3.6.1智能告警及分析决策。对全站告警信息进行综合分类，实现全站信息的分类告警功能。
3.6.2智能告警策略。包含信号的过滤及报警显示方案、告警信号的逻辑关联、推理技术和事故及异常处理方案。预告信号以故障常态为信号触发状态，瞬时中间信号做过滤处理。正常操作引起的预告信号做过滤处理。
3.6.3故障分析与辅助决策。
3.6.4电能质量评估与决策。基于变电站电能质量监测系统，实现电能质量分析与决策的功能，为电能质量的评估和治理提供依据与决策。
3.7保护控制协同化 3.7.1站域保护
在变电站内基本的控制与保护手段保留的前提下，建设站域保护，其要求是：保证继电保护的四性原则、主/后备原则、近/远后备原则。站域保护宜全方位地综合利用全站信息来提高保护性能，且适应变电站的各种运行方式和变电站分阶段建设的模式。站域保护实现全站的快速且有选择性的后备保护。 3.7.2电网运行状态自适应
根据站内收集和站间交换的信息以及调度中心的指令，识别并自适应电网的运行状态。在电网正常运行状态下，综合利用FACTS、变压器调压、无功补偿设备投切等手段，控制和优化潮流分配，提高输送能力和运行效率。
3.8变电站运行管理安全经济化
3.8.1具有站内状态估计功能。宜具有辨识变电站内拓扑错误和坏数据的功能，将拓扑错误和坏数据解决在变电站内，获得高可靠的