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摘要：智能变电站是变电站技术的整体飞跃，本文对智能变电站的内涵做了具体说明，并对智能变电站“三层两网”的技术特点做了具体介绍，并对智能变电站的运行维护问题提出具体分析。
关键词：智能变电站；三层两网；运行维护
智能电网是近些年来国际上关于未来电网发展趋势的热词，该名词首先由美国提出，美国电科院智能电网是未来电网的发展趋势和解决21世纪电网面临的诸多问题的途径[1]。我国国家电网公司于2000年提出要立足自主创新，以统一规划、统一标准、统一建设为原则，建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化的统一坚强智能电网的发展目标，而智能变电站技术是智能电网的重要基础和支撑。
一、智能变电站的内涵
变电站的发展经历了从传统变电站——数字化变电站——智能变电站的发展历程，数字化变电站可以说是变电站技术的过渡技术，是智能变电站的技术基础，智能变电站是变电站技术的整体飞跃。智能变电站采用先进的、环保的、可靠的智能设备，以一次设备参量数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策等高级功能，有利于提高变电可靠性，优化电力资源利用率，有效减少人工干预，保障电网安全运行。智能变电站最重要的特点就是“智能化”，实现了将设备智能化与高级智能应用的结合，具有简化二次接线、提高测量精度、提高信息传输的可靠性、可采用电子式互感器、各种功能共享同一的信息平台、减小变电站集控室面积等鲜明优势。
二、智能变电站的技术特点
智能变电站的系统架构遵循IEC61850标准，整体系统结构可以分为三层两网：过程层、间隔层和站控层，三层设备之间通过站控层网络和间隔层网络进行通信，如图1所示。
1.过程层
过程层设备一般包括高压智能一次设备、智能组件和合并单元等。高压设备是电网的基本单元，高压设备智能化是智能电网的重要组成部分，也是智能电网区别于传统电网的主要标志之一；智能组件主要特点是可以实现灵活配置，包含多种不同类型的组件，例如测量单元、保护单元、状态检测单元等。过程层具有测量数字化、控制网络化、状态可视化和信息一体化等特点，可以实现变电站电力分配、转换、运输、测量、控制、保护和状态监测等功能。
2.间隔层
间隔层设备一般包括继电保护设备、测控设备、故障录波设备等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、智能传感器和控制器通讯。
3.站控层
站控层设备一般包括自动化设备、战域控制系统、通信系统、对时系统等子系统，实现面向全站或一个以上设备的测量和控制功能，实现数据采集和监视控制、操作闭锁以及同步向量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。
4.站控层网络
站控层网络是间隔层设备和站控层设备之间的网络，可以实现站控层内部以及站控层与间隔层之间的数据传输。站控层网络设备包括站控层中心交换机和间隔交换机。站控层中心交换机连接数据通信网关机、监控主机、综合应用服务器、数据服务器等设备间隔交换机链接间隔内的保护、测控和其他智能电子设备。间隔交换机与中心交换机通过光纤连成同一物理网络，站控层和间隔层之间的网络通信协议采用MMS。
5.过程层网络
图1智能变电站系统结构
过程层网络是间隔层设备和过程层设备之间的网络，可以实现间隔层设备和过程层设备之间的数据传输。过程层网络包括GOOSE网和SV网。GOOSE网用于间隔层和过程层设备之间的状态与控制数据交换，一般按电压等级配置，220kV以上电压等级采用双网，保护装置与本间隔的智能终端之间采用GOOSE点对点通信方式。SV网用于间隔层和过程层设备之间的采样值传输，保护装置与本间隔的合并单元之间也采用点对点的方式接入SV数据。也就是常说的“直采直跳”。
三、智能变电站的运行维护
随着用电负荷的增大，对智能变电站进行有效的运行维护是促进智能电网正常运行的重要内容。
1.智能变电站合并单元的运行维护
智能变电站合并单元的运行维护内容主要是观察装置设备是否出现警告信息，如果出现了警告信息，装置则会出现GPS对时不正确会导致的GPS失步和失稳，同时保护装置会判模入失效闭锁保护动作。造成智能变电站合并单元发生故障的因素主要包括：GPS对时中断、采样光纤通道中断以及合并单元自身故障等。当合并单元发生故障的情况时，可以从这些因素着手检查，但是也不能放过其他细节，对智能变电站合并单元进行有效地维护。
2.智能组件的运行维护
对智能组件进行巡检时，首先需要检查柜内是否有异响，正常情况下没有声音；其次检查信号指示灯是否运行正常，正常情况下绿色灯亮，警报灯灭，检修灯灭，其他各类异常灯灭；然后检查光纤接口是否紧密，是否有松动；最后检查热交换机是否运行正常。智能组件作为新增的变电设备，出现异常或故障时需按照缺陷管理进行定性处理[2]。
3.电子互感器的运行维护
智能变电站的电子互感器是由光、机、电相结合的新型高科技产品，主要功能在于对电力范围内的电流及电压进行测量，由电子传感器、采集器以及专用屏蔽线所构成，电子传感器是设备得到信号的基础，采集器将信号进行分析处理，专用屏蔽线用来传输信号。电子互感器的运行维护工作主要是查看外形是否完整、接线是否完成、各线路之间是否出现断路等情况。除此之外，互感器外绝缘部分是否完成清洁、是否出现裂纹、是否发生漏电或是发出异味、连接点是否出现发热、外露部位是否产生锈蚀等现象也要特别注意[3]。
4.交换机及智能终端的运行维护
当交换机发生故障时，应及时查明故障发生原因并及时对交换机进行重启，如果交换机重启无效的话，则需要通过调度工作来通知相关检修部门工作人员对其进行全面的检查和维护。在智能变电站智能终端的维护中，监护工作与维修过程和智能变电站交换机的检修维护过程是一致的，在故障发生后应立即尝试重启智能终端，如果重启无效，则需要向专业的检修人员寻求帮助，对智能终端进行检修。
5.二次设备的运行维护
二次设备本身的性能和运行状况是进行设备运行维护的主要标准。首先要确定的是GOOSE通讯光口和MU通讯光口是否存在缺陷、运行状况是否正常、光纤熔接是否发生连接中断等情况；其次，要特别注意以下几点智能变电站的二次设备的保护和自动装置检修维护工作的问题：定值区切换操作问题、使用前检查工作、检修压板的使用等。智能变电站的二次设备通讯控制器的正常运行能够保证二次设备保护装置工作的正常运行。因此，为保障二次设备通讯控制器正常运行，需要检查主机或值班灯是否正常点亮，一旦发现故障发生，应进行及时有效地处理。
四、结语
智能变电站在智能电网中起着至关重要的作用，随着科技的发展，智能变电站技术越来越先进，为我国电力系统的运行与维护提供了保障。因此，在智能变电站的日常运行维护中，工作人员应该严格按照操作方针进行运行维护，大处着眼，重视细节，以确保智能变电站的正常运行。
参考文献：
[1]胡学浩.智能电网——未来电网的发展态势[J].电网技术，2009，14：1-5.
[2]程炜东.智能变电站运行维护新问题的分析与探讨[J].电力电网，2014，5：169-171.
[3]李峰.智能变电站运行维护中应注意几点问题分析[J].中国高新技术企业，2013，20：137-138.