【正文】 數(shù)據(jù)格式和通信規(guī)約不統(tǒng)一。保護(hù)測控裝置的互操作和其他二次系統(tǒng)的(如電源系統(tǒng))數(shù)據(jù)信息交換必須經(jīng)過規(guī)約轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)。這既不可靠也不安全。(2) 數(shù)據(jù)分散且重復(fù)采集。常規(guī)變電站配備的測控裝置對同一物理量存在重復(fù)采集。同時精度還可能不同。并且以不同的格式存儲在不同的裝置內(nèi)。造成計算機(jī)資源的重復(fù)浪費。而且這些數(shù)據(jù)在應(yīng)用時還存在以誰為主的問題。簡單的例子就是所用電的電流電壓的采集。所用電系統(tǒng)本身就自帶有測控。而變電站系統(tǒng)又存在所用電測控裝置。而這兩個測控系統(tǒng)分別接的是不同的CT和PT。在變電站的實際運行中。對于這兩個地點測出的不同的電壓電流量便出現(xiàn)了一個如何取舍的問題。(3) 數(shù)據(jù)傳輸接口種類雜而多。接線錯綜復(fù)雜?？煽啃圆皇呛芨?。這些問題直接影響了變電站數(shù)據(jù)交換的速度和質(zhì)量。并制約了變電站自動化技術(shù)的水平的發(fā)展。由于變電站內(nèi)數(shù)據(jù)信息量規(guī)模巨大。同時電力系統(tǒng)的生產(chǎn)。傳輸。分配。消費都是實時進(jìn)行的。智能變電站的數(shù)據(jù)交換首先應(yīng)建立一個安全可靠的有統(tǒng)一規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息交換平臺。為不同系統(tǒng)之間的信息共享提供技術(shù)支撐。各個智能化變電站高級應(yīng)用系統(tǒng)都能利用一體化信息交換平臺。實現(xiàn)數(shù)據(jù)對各個高級應(yīng)用系統(tǒng)透明共享?？鐢?shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)的交換。智能變電站的數(shù)據(jù)采集對象主要是來自變電站內(nèi)一次設(shè)備的各種狀態(tài)的實時的參數(shù)。也會有一些對時間要求不是很高的數(shù)據(jù)信息(主要是電能計量。電能質(zhì)量。負(fù)荷控制等)。智能變電站的一體化信息平臺發(fā)將數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行采集以后。對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。按功能需求分類發(fā)送到變電站各個應(yīng)用系統(tǒng)。如自動化系統(tǒng)。智能輔助控制系統(tǒng)。智能告警及故障信息綜合分析決策系統(tǒng)和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)等。各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫在接收到數(shù)據(jù)以后。根據(jù)各個系統(tǒng)的特點對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。并將數(shù)據(jù)分析所得的結(jié)果。進(jìn)行最優(yōu)化選擇并執(zhí)行。在智能變電站中所有數(shù)據(jù)的傳輸都通過光纖網(wǎng)以太網(wǎng)實現(xiàn)。每一個保護(hù)測控裝置。自動化裝置。智能終端和數(shù)據(jù)庫都是數(shù)據(jù)以太網(wǎng)的一個節(jié)點，有固定的地址可以訪問。智能變電站一體化信息平臺主要由各個智能終端、測控裝置、同步時鐘源、一體化信息主機(jī)以及站內(nèi)交換機(jī)等部分組成。各智能終端和測控裝置完成對現(xiàn)場一次設(shè)備實時數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集和標(biāo)準(zhǔn)化傳輸，同步時鐘源為全站提供了一個統(tǒng)一穩(wěn)定的同步時鐘信號，并通過各智能終端和測控裝置對數(shù)據(jù)信息附加上時標(biāo)，站內(nèi)一體化信息主機(jī)實現(xiàn)對站內(nèi)各智能終端和測控裝置數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化管理，為站內(nèi)各種高級應(yīng)用系統(tǒng)提供一個開放的可靠的數(shù)據(jù)信息，所有繼電保護(hù)設(shè)備和自動化裝置都可以通過標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)接口與站內(nèi)一體化信息主機(jī)連接。 智能化隨著基于光學(xué)或電子學(xué)原理的電子式互感器和智能斷路器的使用，常規(guī)模擬信號和控制電纜將逐步被數(shù)字信號和光纖代替，測控保護(hù)裝置的輸入輸出均為數(shù)字通信信號，變電站通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步向現(xiàn)場延伸，現(xiàn)場的采樣數(shù)據(jù)、開關(guān)狀態(tài)信息能在全站甚至廣域范圍內(nèi)共享。根據(jù)新修訂的《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》，智能化變電站的改造必須采用先進(jìn)的、質(zhì)量穩(wěn)定可靠的傳感器、通信技術(shù)、控制和智能等技術(shù)，以一次設(shè)備參數(shù)的數(shù)字化和標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化信息平臺為基礎(chǔ)，實現(xiàn)變電站實時全景(電壓、電流、頻率、有功、無功)的監(jiān)測、自動運行控制及與站外系統(tǒng)協(xié)同互動等功能，達(dá)到提高變電可靠性。其目標(biāo)為可靠、經(jīng)濟(jì)、兼容性強(qiáng)，并具有一次設(shè)備智能化、信息交換標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)高度集成化、運行控制自動化、保護(hù)控制協(xié)同化、分析決策在線化等技術(shù)特征。為了適應(yīng)智能電網(wǎng)和智能變電站的發(fā)展趨勢，結(jié)合一次設(shè)備智能化的發(fā)展目標(biāo)，本次變電站智能化設(shè)計的第一步是保證一次設(shè)備的智能化，即使用所謂的智能一次設(shè)備。一次設(shè)備的智能化首先是保證數(shù)字化，包括輸入信號的電壓互感器和電流互感器，實現(xiàn)就地的信號數(shù)字化，減少模擬量傳輸。借鑒國際和國內(nèi)的設(shè)備情況和電網(wǎng)的運行情況，220kV部分選用西開生產(chǎn)的電子式電流互感器、電子式電壓互感器和電子式電流電壓互感器，110kV部分選用GIS用的電子式電流互感器、電子式電壓互感器和電子式電流電壓互感器，35kV部分選用GIS用的電子式電流互感器、電子式電壓互感器和電子式電流電壓互感器。根據(jù)國家電網(wǎng)《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》、《變電站智能化改造技術(shù)規(guī)范》對原有220kV傳統(tǒng)變電站進(jìn)行智能化改造。由于目前“一次設(shè)備技術(shù)”與“二次設(shè)備技術(shù)”融合相對困難,智能變電站改造按《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》采用“三層兩網(wǎng)”分層設(shè)計。將過程層與間隔層進(jìn)行分層設(shè)計。就地的智能匯控柜僅安裝“合并單元”、“智能終端”、“在線監(jiān)測功能組”。測量、控制、保護(hù)、故障錄波功能還是安裝在控制室單獨組屏。過程層網(wǎng)絡(luò)與站控層網(wǎng)絡(luò)釆用“雙備份光纖以太網(wǎng)”并配有GPS對時網(wǎng)。變電站智能化一次設(shè)備采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的信息接口，使智能一次設(shè)備成為各種智能單元的接入平臺，同時作為智能單元測量和控制等信號的應(yīng)用終端，為二次設(shè)備智能化提供必要的硬件條件。5 結(jié) 論隨著能源問題和環(huán)境問題的日益突出，電力系統(tǒng)應(yīng)該給用戶提供更加環(huán)保，更加智能的清潔能源，智能電網(wǎng)的建立有利于幫助人們實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，有利于提電網(wǎng)的靈活性和兼容性，有利于抵御日益頻繁的自然災(zāi)害和外界干擾，降低運營成本，促進(jìn)節(jié)能減排。在智能變電站的建設(shè)過程中，勢必對變電站的二次系統(tǒng)的構(gòu)架，高級應(yīng)用進(jìn)行整合和提高，全面實現(xiàn)變電站的信息化數(shù)字化、自動化和互動化。數(shù)字化建設(shè)的優(yōu)點：IEC61850的應(yīng)用帶來變電站物理結(jié)構(gòu)和調(diào)試的變化和優(yōu)點： 數(shù)據(jù)的共享通過網(wǎng)絡(luò)交換完成，解決了傳統(tǒng)變電站智能裝置間難以實現(xiàn)的信息共享和互操作性； IEC61850標(biāo)準(zhǔn)采用了最新的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，借助于高帶寬、高效率的網(wǎng)絡(luò)通信平臺，改變了過去按點孤立傳送信息的模式，使信息按對象整體傳送，不僅使通信更有效率，也使信息更加全面，為變電站實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、信息化奠定了基礎(chǔ)。同時網(wǎng)絡(luò)化的通信平臺簡化了二次回路的設(shè)計，減少了二次電纜的使用，使變電站的建設(shè)更經(jīng)濟(jì)，更環(huán)保。IEC61850解決了過去變電站內(nèi)、變電站與遠(yuǎn)方調(diào)度中心間存在的多種協(xié)議不一致帶來的調(diào)試?yán)щy、容易出錯、難以維護(hù)的問題，為變電站自動化系統(tǒng)整體實現(xiàn)無縫通信奠定了基礎(chǔ)，采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備之間互操作性好，調(diào)試維護(hù)難度低。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)還通過了工程配置的標(biāo)準(zhǔn)化，提高工程調(diào)試的安全性、可靠性，可以有效縮短工程調(diào)試的周期。數(shù)字化站系統(tǒng)集成商根據(jù)SSD文件和各廠家ICD文件，通過SCD配置工具生成變電站的數(shù)據(jù)文件SCD文件，后臺監(jiān)控支持SSD文件生成一次接線圖和聯(lián)閉鎖關(guān)系，各個廠家使用SCD文件生成CID文件、GOOSE文本、SMV文本直接下載，不需要二次修改配置，提高了數(shù)字化站實施的效率和正確率。 由于全站取消了所有控制電纜和信號電纜，代之以光纖，大大節(jié)省了有色金屬并便于施工；由于采用了智能終端和GIS智能控制技術(shù)，節(jié)約了大量的電力電纜和控制電纜；由于智能化變電站信息平臺是開放的統(tǒng)一的，可以避免設(shè)備的重復(fù)投入，比如測量TA、保護(hù)TA、計量TA、差動TA等多組互感器現(xiàn)在只需要一組電子式互感器就可以解決；智能化一次設(shè)備布置緊湊，減少了占地面積；采用智能一次設(shè)備所有功能均可遙控實現(xiàn)，通信系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⒏暾?，通信的可靠性和實時性都大幅度提高；智能化變電站安裝調(diào)試簡便，大大縮短了建設(shè)周期；數(shù)字化變電站非常方便實現(xiàn)設(shè)備在線檢測，為實現(xiàn)狀態(tài)檢修創(chuàng)造了條件，它將大大提高了設(shè)備的使用效率，縮短停電時間，帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。智能化變電站作為變電站的發(fā)展方向，主要解決現(xiàn)有變電站可能存在的以下問題：傳統(tǒng)互感器的絕緣、飽和、諧振等；長距離電纜、屏間電纜；通信標(biāo)準(zhǔn)等。智能化變電站與傳統(tǒng)變電站相比，主要需對過程層和間隔層設(shè)備進(jìn)行升級，將一次系統(tǒng)的模擬量和開關(guān)量就地數(shù)字化，用光纖代替現(xiàn)有的電纜連接，實現(xiàn)過程層設(shè)備與間隔層設(shè)備之間的通信。 本文從智能變電站與數(shù)字化變電站區(qū)別入手，討論了智能變電站的概念及兩者的不同并對智能變電站技術(shù)現(xiàn)狀以及智能變電站的特征和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了探討，詳細(xì)的討論了智能變電站標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、一體化、智能化四個部分的關(guān)鍵技術(shù)的內(nèi)容，最后對全文進(jìn)行了總結(jié)與展望，但由于智能變電站建設(shè)是一個長期的過程，未來高級應(yīng)用技術(shù)也會隨著智能變電站相關(guān)技術(shù)和裝備的開發(fā)而發(fā)展。在橋頭變的工程實踐，一二次設(shè)備整合存在問題，導(dǎo)致一些智能變電站技術(shù)無法應(yīng)用，所以一二次設(shè)備的融合是未來智能變電站的一個發(fā)展方向，同時未來的智能變電站之間的數(shù)據(jù)交換平臺技術(shù)，不能局限于變電站內(nèi)，還應(yīng)實現(xiàn)全網(wǎng)數(shù)據(jù)的共享，為全網(wǎng)智能控制技術(shù)打下基礎(chǔ)。但由于筆者水平有限，許多有關(guān)智能變電站的問題在文章不能一一探討，論文還有許多缺點與不足，歡迎批評指正。參考文獻(xiàn)[1] 康重慶,陳啟鑫,[J]. (2):17.[2] 張文亮,劉壯志,[J]. (13):111. [3] [J].(3):145146.[4] 趙祖康,[J]. 中國自動化設(shè)備，2000,02(1):4852[5] 李興龍，(6):6669[6] 張玉軍,李汝振,(5):813[7] (5):3941[8] :1927[9]，(3) [10]國家電網(wǎng)科〔2010〕530號(關(guān)于印發(fā)《智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范》的通知).[11]國網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW3832009《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》