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摘要：智能变电站是在数字化变电站技术的基础上,对变电站信息进行了深层次的综合分析利用,侧重于一次设备状态监测及诊断分析；利用变电站中的各种高级应用,如智能告警、智能事故辅助决策；电力三态一体化的全景数据平台；新能源系统的接口及互动；辅助监视系统，灯光、门禁、消防、巡视系统等，实现变电站信息的智能监视、报警、事故处理、联动操作等。
关键词：智能变电站；电气自动化设计；应用分析
引言
随着智能化时代的到来以及人类对可持续发展概念的深入认识，电力体系中的自动化进程正在逐步推进，为了使得变电站的运营更加稳定持久、高效节能，同时有效的降低变电站运行的成本所需和人力资源消耗，电气自动化被广泛的使用到新建的智能变电站中。
1智能变电站接入系统方案设计
智能变电站的研究离不开电子自动化技术。变电站物质的属性电量及负荷一般需要汇入地下，防止伤害工人。智能变电站有效接地方案中，如果变电站的单一电极接地处发生故障，此时变电站的接地电压相对为零，三相线电压不变，非故障相对地电压而言将升高万倍。考虑到经济性和可靠性，电子自动化技术变压器运作过程中，中性点不直接接地，具体操作如图1所示。它具有如下三方面优势。第一，可以采集整理变电站的数据，且得到的电力数据是多路电压同步采集的数据和电流瞬时值。第二，电子自动化技术采集变电站数据后，能够处理数据，使其转换成变电站接地系统更容易识别的标准格式。第三，将变电站带电物质的属性和负荷传入监控系统。利用自动化采集监控变电站，实现变电站接地系统的智能化。
图1智能变电站接入系统方案
2智能变电站工程中的电气自动化中的应用要点
2.1电力系统广域保护
电力系统广域保护是近年来兴起的电网电气自动化技术的新型保护概念，广域保护立足于大的方面，从广泛的大区域内采集电气量，将不同小区域的电路网络视为一体，通过智能化的计算机实行高速数据运算及监测，实现电力系统的保护的数据化分析判断，最终反馈信息后采取警告或者跳闸的行动。目前广域保护主要分为三种模式，分别为集中式、IED分布式以及集中分布相配合的模式，不同于传统的继电保护依赖于系统的单端或者双端电气量，电力系统广域保护能够适应不同的荷载情况以及系统运行方式，不依赖于定值保护的特点，使得其保护机制更具有灵活性，能够精准的实现电网后备保护。但由于此中模式依赖于数据库的扩充，且数据含量巨大，因此信息交互的时间会有所延长，一定程度上限制了这种保护机制的推广使用。
2.2间隔层和功能
汇总该间隔过程层的所有实时数据信息；实现对一次设备保护控制功能；实现该间隔操作的闭锁功能；实现操作同期和另外控制功能；针对数据采集、统计运算以及发出的控制命令都具有优先级别的控制；执行数据具有承上启下通信传输功能，还能快速完成和过程层与站控层的网络通信，上下网络接口具有双口全双工方式，以便提高信息通道冗余度，保证网络通信可靠。
网络化一键式智能操作功能。将间隔层设备定为主题，使变电站间隔设备运行状态的切换达到一键式智能操作。比之前的站控层分步操作更加简练，变电站倒闸操作更加安全快捷，更好地规避了误操作。比如，智能甩负荷应用，可以提供快速甩负荷功能，运行人员通过一键式智能操作完成甩负荷，在系统发生扰动后的200ms内即可完成，相较于传统变电站分步操作，大大节约了操作时间，确保了系统供电质量和可靠性。
2.3一次设备的智能化
智能变电站的发展首先推动了一次设备的智能化，首先是变压器的自动化，主要体现在在线监测的自动化，包括：对变压器油的色谱实时监测、套管绝缘的实时监测、变压器油等的实时监测，通过对变压器工作状态的实时监测实现变压器的智能化。此外，包括互感器、开关、断路器在内的一次设备普遍实现了智能化，包括各类测量表计、PMU、合并单元、智能终端等在内的电气设备智能化，通过测量数字化、控制网络化，实现一次设备的状态可视化和功能一体化，从而完成对变电站设备的实时监控，实现站内一次设备的整体可控制和自动化，近年来逐渐向着集成式一次设备方向发展和演变，将数字化测量、智能化控制和状态监测集成于一体。同时，智能变电站的发展也给光电互感器技术发展带来了巨大机遇，各类新型的光学数字式互感器进入变电站，成为智能变电站发展的重要特征，随着光电技术和微电子技术的发展，有源光电互感器迅速发展，通过光纤传输节省了大量的电缆，模拟量的A/D转换直接在互感器内部进行，降低了敷设工作的压力，节省了投资成本。
2.4各类人工智能技术的应用
随着智能电网的推进，电力系统逐渐向着智能化、网络化、一体化方向发展，各类人工智能技术在变电站电气自动化领域发挥了巨大作用，包括神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑、小波理论等新型技术获得推广应用，继电保护技术逐步向着保护、控制、测量、通信集成的方向发展。在此推动下，电力系统继电保护不仅能够存储更大容量的故障信息，还能有更快的数据处理功能和更大的存放空间，保护的通信能力更强，能够更加智能化的与其它的保护和控制设备通讯，实现全网数据与信息的资源共享。以人工神经网络为例，电力系统内部存在很多非线性元件，包括电容、电感、电力电子元件等，通过人工神经网络理论，能够克服传统保护方法的特点，很好的解决包括配电箱线损较高、电网动态分析等非线性难题。
2.5交直流一体化电源
智能变电站能够通过调控一体和运维一体化实现无人值守，无人值守变电站需要配备交直流一体化的电源，通过统一设计、统一集中控制、统一进行生产和调试，来达到对分散数据的采集和集中管控，同时在变电站内，能够实时查阅各交直流电源的参数和运行状态，并同步修改系统的参数、运行方式，发出相应的遥控开关命令，从而实现对智能变电站一体化交直流电源的状态检修和智能化管理，降低日常巡视、管理、维护的工作量。
2.6经济运行与优化控制
在智能变电站内配置电压无功综合控制装置，配合自动电压控制系统（AVC），利用智能变电站先进的通信手段采集多方数据，监视电网的无功状态，运用先进的数学模型、信息模型，从基于电网的角度对广域分散的电网无功装置进行协调优化控制，实现降低网损、提高电压合格率、改善电能质量，达到系统安全经济运行和优化控制的目的。
2.7故障信息综合分析决策
搜集管理故障时刻的故障量、录波数据、告警信息、定值、保护版本等关联信息；建立故障分析模型并进行智能分析，推断故障类型和故障位置，给出故障恢复策略；全景数据分析系统可以对事故综合展示和反演回放；事故分析辅助决策专家系统可以模拟专家的决策过程，得到分析结果。
结束语
智能变电站工程作为电网的关键组成，其电气自动化技术设计是非常重要的，需要综合考虑其经济性、安全性、合理性，确保智能变电站工程建设质量。相关设计人员要在满足相应标准规范和设计要求的前提下制定科学的设计方案，全面考虑电气自动化工程技术应用及安全防护，为后续智能变电站工程检修、运营提供便利，充分发挥出智能变电站工程应有的作用。
参考文献
[1]郑国辉.110kV变电站电气自动化技术及应用[J].中国新技术新产品，2018（01）：15-16.
[2]赵玉江，赵宸煜.电气自动化技术在变电站中的应用[J].通信电源技术，2017，34（06）：261-262.
[3]马英杰.浅谈电气自动化技术在变电站中的应用[J].黑龙江科学，2014，5（03）：254.