摘要：近年来我国经济发展迅猛，社会各界对于电能的需求与日俱增，由于电力系统独特的危险性，开展其稳定性研究势在必行，但目前来看我国关于此方面的研究虽有所进展，但仍然有非常大的研究空间，为了更好的为人们群众提供电能，也为了人们群众的用电安全，以及我国电力建设的发展，相关部门均应加强其研究。
关键词：智能变电站；设计；可靠性
随着科学技术的发展，在很大程度上促进了智能变电站的发展，目前的变电站包括两种主要形式，智能变电站以及常规变电站，和常规变电站相比，110kV智能变电设备更具有数字化、功能集成化、结构紧凑化及状态可视化等多种技术特征，这极大的推动了我国电力事业的进步。
一、智能变电站概述
1.1定义
智能变电站，主要是利用现代化的智能设备，通过相应的组合和处理，实现变电站信息的数字化、通信平台的网络化以及信息共享标准化，并自动对电力网络的运行信息进行采集、测量、控制、保护以及检测等，同时，可以根据实际工作的需要，对输配电网进行实时控制、在线决策分析、协同互动等功能，实现与周边变电站的交流互动的。智能变电站作为一种新兴的变电站形式，是在数字化变电站的基础上发展和演变而来的，可以实现变电站系统的自动化和智能化，是智能电网运行和控制的关键。
1.2基本结构
一般情况下，智能变电站是依据IEC61850标准的规定进行构建的，从物理结构划分，可以分为智能化一次设备和网络化二次设备，从系统功能结构划分，可以分为站控层、间隔层和过程层。站控层的功能主要是对变电站现场设备的监控和管理，同时可以实现设备之间的信息交互，主要由监控系统、保护信息管理系统、火灾报警系统、防误闭锁系统等组成；间隔层设备包括计量设备、测控设备等接入其他智能设备的规约转换设备，其主要作用在于对线路、变压器等设备的保护；过程层设备主要有变压器、断路器等一次设备以及相应的智能组件和智能电子设备，可以完成相应矢量的采集以及控制命令符的发送等一次设备的相应功能。
二、可靠性特点
可靠性是我们对智能变电站系统最基本的要求之一。与传统系统相比，其高度的可靠性让智能变电站在满足用户用电需求的同时，也实现了电网的稳定高效运行。可是总所周知，智能变电站是一个整体的系统，它由各个部件组成，所以非常容易因一个小小的部件而导致整个系统出问题。所以我们必须确保变电站自身及其内部的每一个组件设施都是高度可靠的。这特性就要求变电站需要具备检测、管理故障的功能，这样才能有效地防止变电站故障的出现，或者在故障出现之时可以及时快速的发出警告，以便我们及时进行处理，使智能变电站的工作状况可以一直处于最佳状态。
三、110kV变电站智能化设计
3.1一次设备的智能化
随着科技的不断发展，越来越多的高科技被引入到各个领域之中，在110kV变电站设计中使用电子传感器是近年来广泛应用的方式，其不但便于日常维护，同时也使控制度得到了很大提升，尤其对于闭环控制而言加强了其动态控制特性，另外智能化的设备能够代替传统的开关、继电器等元件，不仅方便操作而且也大大提高了电力系统的运行可靠性。110kV变电站系统中，主变压器起着非常重要的作用，能够实现监控、检测、控制等功能，因此其智能化工作也显得尤为重要。
3.2二次设备的网络化
网络时代的来临使得各个领域均得到了更为广阔的发展空间，并能够根据自身特点结合网络属性，完成各自的技术改革和创新，对于电力系统来说，其网络化主要体现在控制方式上，将传统的总控制方式进行分解，形成多个系统的分布式控制，如此一来既能够实现数据共享的目的，又能够提高电力系统运行的可靠性，以免出现发生故障时所有部分均受到影响。
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四、110kV变电站设计的可靠性研究
4.1完善变压器配置保护
一般来说，变电站在进行配电的过程中往往需要限定电压的额度，只有适合的电压范围才会促进电力系统的正常运转，如果说电压出现过载或者不足的情况就会对电力系统的运转造成影响。而调节电压的功能是由变压器系统来提供的。因此，变压器系统可以说是整个变电站继电保护系统中必须要重点保护的。如果说变压器系统能够正常运行的化，也就意味着整个继电保护系统发挥了其应有的作用和功效。所以说智能变电站继电保护系统为了保证变压器系统的安全性，在配电保护的构成中采用的是分布式配置，这样就能够分散变压器系统的压力，从而保护变压器在电力调节的过程中不会承受过分的压力而导致电压超载或不足。而在后置装备的继电保护过程中则是采用的集中式配置手段，这样就能够以不同的手段来保证在配电过程中继电保护系统的可靠性不会因为外界因素的影响而降低。
4.2提高可靠性的手段
①采用电压限定延时方式
当智能变电站处于正常的运行模式时，因电流等外部因素的作用，经常会出现外部断路的情况，引发过负荷电流现象的出现，很容易在变电站系统出现外部故障时，发生跳闸现象，影响继电保护的可靠性。采用电压限定延时的方法，即测量出变电站中各线路通过的电流量，当发生过负荷电流现象时，及时发出警报和执行保护的命令，提升其继电保护系统的可靠程度。
②完善线路保护方案
笔者已经在上文论述过，电力系统的大部分线路保护配置都是利用纵联差动的保护方式来对电力系统进行有效保护的，所以电网建设中可以为电力系统中的变电站、发电厂和高低压配电等提供相对完善的配电线路控制保护方案，保证电力系统安全稳定运行，提高配电保护系统的可靠性。
③转变管理模式
在传统继电保护系统不能满足时代发展的前提下，转变继电保护的管理模式显得尤为重要，要在管理模式上转变，就要正确认识智能电网本身的背景意义，熟悉有关的技术规定，充分认识保护工作的重要性，全面的实施智能化决策管理工作，不能被动的接受和适应，需要主动创新和发现。
4.3建设完善的管理系统并提供科学的规范体制内容
完善的管理系统可谓是智能变电站日常运行和维护的关键性举措。鉴于当前我国智能变电站运行时间不是十分长久、不同方面实践经验缺乏等问题，唯独经过长期实践探索之后，智能变电站运维管理的标准体制才会发展的更为系统、科学和完善，至此过后清晰化映射出智能变电站各项功能特征，辅助工作人员建立起标准形态的操作流程规范体系，以针对不同运行维护工序流程做出明确规定，保证智能变电站在今后运行过程中不会重复出现以往诸多异常现象。归结来讲，智能变电站管理系统和规范体制愈加科学合理，对应的维护管理工作质量就更加理想。
结语
综上所述，110kV变电站电力系统其内部结构非常复杂，对保证其安全运行有很大影响，而电能的使用是人们日常生活和工作的必要保证，电能使用安全也是人们越来越关注的问题。随着科学技术的不断发展，各种新型技术被应用到电力系统的开发和维护中，而我国目前对于变电站设计可靠性的研究尚处于初级阶段，相关单位应加强相关研究。
参考文献
[1]刘守刚.110kV智能变电站设计及其可靠性分析[D].华北电力大学，2012.
[2]景琦.智能变电站继电保护可靠性评估[D].华北电力大学，2015.
[3]胡凡.智能变电站二次系统可靠性评估[D].山东大学，2015.
[4]孙冬至.110kV 智能变电站设计及其可靠性分析[J].科研，2015.
作者简介：
第一作者：王雪琳（1990.12-），女，黑龙江省哈尔滨人，哈尔滨工程大学电气工程及其自动化专业，助理工程师，单位：国网哈尔滨供电公司 150010
第二作者:王青刚 (1972.06-)，辽宁省大连市，大连海军舰艇学院，技师，单位:国网大连市供电公司 116041
论文作者:王雪琳1,王青刚2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
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