谷妍
（中国能源建设集团甘肃省电力设计院有限公司甘肃省兰州市730050）
摘要：电力作为人们生活、生产的主要能源，其重要性不言而喻。而在我国电力事业大力发展的今天，智能用电已经成为了可能，智能变电站具有“先进、可靠、集成、低碳、环保”等特征，符合当前可持续发展的需要。本文着重分析探讨了智能变电站设计中存在的问题以及其有效解决措施，希望能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。
关键词：智能变电站；设计；问题
随着中国电网设计的扩展，信息化程度的不断提高，国家电网公司提出了“坚强智能电网”的概念，因此，建立智能化变电站势在必行。智能变电站以数字化变电站为依托，经过采用领先的传感器、电子、信息、通信、控制、智能剖析软件等技能，建立全站所有信息收集、传输、剖析、处理的数字化一致使用平台，完成变电站主动运转控制，设备状况检修、运转状况自适应、散布和谐控制、智能剖析决议计划等高档使用功能，提高管理和运转水平。
一、智能变电站系统及其技术概述
智能化变电站是由智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）构建，建立在IEC61850通讯规约基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站，即变电站的信息采集、传输、处理、输出过程全部数字化。
1.1智能变电站系统特点
①网络系统，变电站在智能化的过程中，首先使用微处理器将变电站系统进行模块化，再利用网络技术使设备和处理系统相互连接，从而满足对设备信息的采集、处理与应用的目的。实际当中，通过网络对分层系统应与智能化系统进行连接，保证系统的联动性，并且把以太网作为通信的媒介。②监控系统一体化，进行变电站的智能化设计，首先是要熟悉整个信息化、通信网络化、共享标准化的流程，了解全站信息采集、存储的各个阶段，达到信息的统一接入和展示，从而实现控制和操作、管理、运行监视、智能警告、信息分析、辅助应用等作用。③辅助系统智能化，整个智能化变电站系统当中，辅助系统是不可缺少的部分，它对于系统的远端操作、数据监控等都有较大的帮助，而且其本身还起到自动调节设备开关的作用。有了智能化的辅助系统的帮助，就可以直接利用总控制系统对每一部分设备的实时进行监控，调节设备的运行状态，使设备的运行效率达到最大化。这样的智能化操作方式，在一定程度上节约了人员成本，同时还增强了对设备监控的成效。
1.2智能变电站技术及管理现状
随着以数字化和网络化为特征的信息时代的来临，电力工业的发展正面临着新的挑战。智能电网是现代电网的发展方向和目标，其中，智能变电站已成为智能电网的“心脏”，它主要运用双向通信、高级传感器、自动化和分布式计算机技术等最为前沿的智能化技术，这些也代表着现代社会新兴的技术。
智能变电站整体框架尚未完善。智能变电站主要包括数字化平台、电子式互感器、智能一次设备、高级应用这几部分，在这一框架中数字化的平台使用的是IEC61850的标准，但是在长电缆连接上系统性不强，容易造成一些隐患；其次，它还容易受到传统互感器的影响，不易在户外场地应用；另外，智能变电站的二次设备还不够成熟，调试的周期较长，使常规变电站二次系统设计模式受到极大挑战。智能变电站整体框架如图1所示。
二、智能变电站设计要点及问题解决
2.1一次设备智能化设计
智能化变电站的变压器中采用电子式传感器，通过传感器传输光纤信号，将光纤和磁光玻璃以胶结的形式联合控制，能够有效缩短变电站的维护周期，同时能够实现对闭环回路的精确控制，实现了电路的动态控制。在一次设备智能化设计过程中，采用智能化断路器，用智能化控制替代传统的机械断路器和继电器，提高了系统的智能化程度和可靠性。在其它一次设备不变的情况下统一智能化接口，最终确保电力系统的稳定性和可靠性。在智能变电站的供电系统中采用中置式智能真空开关柜能够有效保证智能终端配置在主变压器的低压一端智能保护监测出线电流和电压，使系统中的各项参数满足系统使用要求，避免所有出线柜都要单独配置智能终端的缺陷。
2.2二次设备的智能网络化
在变电站中以辐射方式对外供电，在分段位置或内桥位置安装保护装置能够有效保护变电站的设备安全。变电站通过高速以太网组网实现高速传输速度，保证所有智能设备上相应传输效率以及正常通信。对于站控层的网络应当采用单行型式，采用工业级的工作组网络交换装置，形成站控层专用以太网。而过程层网络主要有SV网和GOOSE网，其在物理分布上是独立进行的、互不干扰的，其拓扑结构应选择使用星型，且系统需要具备保护双重化性能，则在相对应的过程层网络配置也要进行双重化，同时应确保继电保护符合有关规定，其双重配置的过程层网络相互对立。
2.3防火设计
在对智能变电站进行防火设计时，要考虑周边的环境，要保证设计中设备的科学合理性，控制好安全距离，按照相关防火规范进行设计。针对防火设计存在的各类问题，电缆所输送的电流比较大，热量也有所提升，只有做出正确的处理，才能有效的防治火灾事故的发生。比如，选择金属线作为电缆，这样在进行传输电力过程中，热量就会大大的减小；在进行远距离输电时，还可以使用电容器来进行控制，如果电流超过额定范围，就可以自动的断开电流；在选择电缆时，尽量选择ZR型阻燃电缆。
2.4防水设计
在选取材料时，要选取防水效果最好的，还要保证其具有一定的抗腐蚀性以及抗高温性和较高的粘合性，将这种材料有效应用到工程中可以预防工程漏水以及腐蚀问题的出现。此外，还要对变电站的结构根据实际情况进行优化处理设计，在相互连接处要设计好回水沿，如果是金属要做好防止生铸工作，最好用涂料涂匀。只有这样才能满足智能变电站的长期防水使用要求。
结语
总而言之，为了保证电力系统安全可靠的运行，首先要保证每一个设备都能稳定运行，这就要求一次设备参数精确，二次设备接线准确，所以在变电站的设计过程中，要带着发展的眼光选择设备配置，变电站的建设必须符合城市和社会的建设发展需要，只有这样才能满足人们生活的实际需求，促进社会的可持续发展，为国家、为社会带来更大的经济效益。
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