谢博约（福建电力有限公司检修分公司，福州　350001）

探析智能变电站自动化设备的应用研究

谢博约
（福建电力有限公司检修分公司，福州350001）

智能变电站是集信息化、自动化为基准，通过系统集成的方式构建起来的。本文简单的介绍了智能变电站的相关概念，并分析了一些常见自动化控制设备（如，时钟同步控制设备、合并单元设备、监控设备等）的具体应用，希望能为我国电力现代化发展做出积极的贡献。

智能；变电站；自动化设备；应用

1　智能变电站简介

智能变电站指的是利用先进数字化控制设备将传统变电站的监控、电力传输、计量、信息采集等工作通过各种数据控制端进行智能化控制，很好的实现了全天候、全时段的智能化运行。变电站常见的智能设备主要包括自动化的监控设备、输变电设备、合并单元设备、时钟同步设备等，自动化设备在变电站可靠性、安全性、交互性以及绿色环保性方面都是传统变电站所不具备，智能变电站是未来变电站发展趋势，下文将分析和介绍智能变电站中一些常见的自动化设备的具体应用。

2　智能变电站自动化设备应用分析

2.1自动化的智能监控设备的应用

自动化智能监控设备是通过系统集成、将全站信息进行汇总，进行各项数据的综合分析实现智能预警，有效生产、管控和调度最为关键的设备系统。纵向方面，监控设备汇聚了过程层以及间隔层的各类数据，是变电站的信息处理中心，横向方面，监控系统协调整个电力系统的生产、调配工作，并进行数据的向上传输，是有效管控变电站子节点功能的关键。另外，配合辅助系统，还能实现变电站周围环境、火灾等灾害、安防数据的采集，监控尽可能的为满足电力生产调配工作的需求。总之，监控设备，对于保障智能变电站核心设备的运行、变电站内外部环境数据分析以及安全预警等方面的工作都有着重要的作用。

2.2时钟同步设备的应用

每个变电站都是供电系统中的一个节点，智能变电站要想正常工作做好基准时间控制是关键的部分。现存的各种时间源或多或少的都与UTC标准时间存在一定的误差（精度范围一般控制在1us之内），但随着智能变电站智能设备的层级逐渐增加，选取更加接近UTC时间的时间源则非常必要。当前，智能变电站通用的时钟同步系统以主时钟多重化配置为基础，并通过扩展设备来实现变电站内的软硬件设备的时钟校对工作。主时钟的时钟信息来源主要基于卫星时钟（可以选取我国自主的北斗卫星或者美国的GPS卫星信号），通过该系统预留的地面时钟源来实现智能变电站的精准时钟同步。因此，智能变电站时钟同步设备的应用是其他设备正常工作的重要保障，实现全系统统一调配管理的关键。

2.3TCP/IP网络和Goose信息交换、SV数据交换共网传输设备的应用

智能化变电站通常采用数据分层管理的形式进行数据信息的交换，一般而言，合并单元以及智能终端的一次设备功能层次称为过程层；而测控、录波、日志等二层系统成为间隔层；主机控制、远程通信设备以及其他的辅助设备构成了站控层，该层主要完成信息监控、与数据中心（总控中心）进行数据交互、操作锁闭、远程数据采集等工作。而过程层通常使用goose（IED设备之间信息传递，面向通用对象变电事件传输，在常见的联闭锁信号等传送中常见）、sv（采样值，交换各种采样数据）以及TCP/IP协议进行共网数据交互。而共网传输技术的应用是避免和解决交换网络中常见的数据延时、信号抖动等问题关键，常见的解决方式是将故障录波设备与共网传输设备共用。总之，共网传输设备的应用是智能变电站子节点内部数据采集、分析以及与远程控制中心进行数据交换的重要设备。

2.4合并单元设备的应用

合并单元设备（即MU，Merging Unit）主要部件是数模转装置，目的是将电压电流互感器的二次侧模拟量转化成数字信号，以sv报文形式提供给站控层IED。电流互感器连接电流MU，电压互感器连接电压MU。MU上一般设置有两个数模转换装置，以保证采样的可靠性。MU直接可以级联传输数据，以适应多间隔间数据的传输。依据220kV以上变压等级双重化配置的需要，110kV以上的开关单元都设置有两套MU，对应于两套保护装置。由于智能变电站处理的是数字量，对于数字信号的实时性具有相当高程度的要求。MU作为数字信号的采集的源头，即使在失去GPS对时信号的情况下，内部时钟也必须高度的精准度。这样才能避免在对时系统故障的情况下，保护装置因差动保护两侧采样偏差而误动作。

当然，变电站的智能化设备远远不止上述内容所述，还有常见智能门禁系统、网络打印设备、火灾报警系统等一系列设备，本文只是将一些常见的自动化设备应用进行分析。同时智能化设备也应用也存在一些诸如数据传递容量问题、数字信息的同步问题、二次回路图实问题，相信伴随这电力智能化设备的发展以及通信信息技术的进步，这些问题都能得到很好的解决，进一步发挥智能变电站的作用。

3　小结

综上所述，我国变电站经历了从RTU、分布式、数字化以及智能化的发展过程，自动化信息设备的综合运用，使得变电站的安全性、稳定性以及环保型都有了较大的提升。本文，分析了智能变电站一些常见的自动化设备的应用，例如智能监控设备、时钟同步设备、合并单元设备以及共网传输设备的应用。正如上文所述，智能变电站自动化设备远不是上述四方面的内容，同时，这些自动化的设备在使用以及控制方面还有一些缺陷亟待解决，随着我国技术水平的进一步提升，该类问题都应能得到较好的解决，进而实现我国电网生产、调配的现代管控。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.138