摘要：随着电力系统内技术的发展，智能变电站在城市中的应用程度正在不断提升，应用范围也在不断扩大。智能变电站的优点在信息化、数字化以及操作便捷化、安全性能方面比较突出，目前智能变电站中重要的自动化系统关键技术有四网传输技术、电子互感器应用技术、通信始终同步技术以及动态组播技术等。本文从这些技术中的几个方面出发，探讨智能变电站中自动化系统关键技术如何在应用中发挥最大的效果。
关键词：自动化系统关键技术；智能变电站；自动化系统
引言
变电站是电网系统中的核心组成部分，其对电网系统的结构、输电等方面都具有影响力，智能化的发展促使变电站再一次提升了自动化的重要性，而且在智能化变电站的基础上，引进自动化系统技术，可在很大程度上实现变电站的无人看守。自动化技术在智能变电站中的应用，一方面提高了变电站的准确度；另一方面提升了电网系统的安全性。
1智能变电站自动化系统简介
智能变电系统是在多项关键技术共同协作的基础上，实现变电站的自动化运行，综合考量智能变电站的自动化系统，对其进行简单分析：①总配与分配：变电站中的总配即总体配置，其可实现变电站系统的正常运行，保证变电站的各项命令统一执行，例如：自动化系统可对变电站的运行数据进行分析，之后实现信息的统一储存，为变电站提供数据、信息服务；分配即是自动化系统中各项设备的配置，最主要的是监控设备的配置，其可实现对变电站的集中监测和控制，因此监控设备的配置比较高。②监控系统：自动化的监控系统以计算机、网络为基础，通过对变电站进行监控，掌握基础运行信息，实现无人看守，其包括主系统和辅助系统，例如：工作人员可通过远程的方式，掌握变电站的基础动态，利用自动系统，减少变电站的人力投入。③自动管理：变电站中所有设备以及相匹配的参数设置，均可通过自动化系统完成，实现智能化控制，同时推进智能变电站朝向调度、调控一体式的方向发展，满足电网系统的需求。
一般的智能变电站系统以无人值班变电站作为设计目标，使用开放式的分层分布系统，一般自动化系统可以分成过程层、间隔层和站控层三个层面，以光纤为载体使用IEC618509-2的传输协议进行网络传输，过程层主要由智能组件构成，间隔层里面有着各种测控装置与保护装置，站控层属于智能变电站的核心控制部分，比如通信装置、员工监控中心、站域控制等。变电站内的110kV智能组件和10kV智能组件没有多大的关联以确保安全性，并且变电站内有网络故障记录的设定，记录下各种故障信息。智能变电站中配置的站域控制装置与时间同步系统也有相应的标准。
2自动化系统中的关键技术
2.1四网合一传输技术
四网合一传输技术是智能变电站中新型的信息传输方式。即将传统的GOOSE、MMS、SMV网络和IEEE1599网络相结合，采用光纤连接的方式进行单环网架构的建设，从而在单层网络中实现信息的共网传输。四网合一传输技术的关键在于对智能变电站中的间隔层电子设备的功能进行了优化，并且降低了间隔层电子设备传输所需要的光纤端口数量与交换机的配置数量，从而在整体上减少了系统传输信息的能量消耗，并且降低了建设成本。
2.2跳合闸的接点检测技术
智能变电站中的接点检测技术是基于合闸预置的技术实现的，通过集成智能组件实现这一效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这一技术模块中，跳闸回路是由两个跳闸出口接点和跳闸控制的监视电路构成的，通过这一结构和控制电源以及断路器的联结，在断路器进行合闸预置操作的时候可以及时对两个接点都进行相关的房做检测，从而实现对电路问题的及时诊断以及防止相关的误操作，是智能化电路与传统继电保护技术的完美结合，而且这一技术的出现还完美地解决了电器二次回路状态检修的相关问题，是智能变电站技术的大跨越。
2.3电子互感器技术应用
在智能变电站的相关系统技术中，电子互感器一般有着不同的原理设计，比如电子互感器的合并单元和远端模块就是采用独立的双套系统进行的相关设计。如采用罗氏原理和传统的电子互感器技术进行不同层次的侧重数据收集，罗氏原理的电压电流互感器侧重于研究智能组件的配合对智能变电站整体保护的影响，而传统的电子互感器则着重于各种智能配件对于主变压器的相关数据影响。电子互感器技术的智能开关技术是数字化较为彻底的部分，比如说通过变压器内部的一些预设的绕组光纤的测温设备进行控制。
2.4时间同步系统的相关技术
在智能变电站的运行当中，时间同步有着很重要的地位。由于智能变电站一般采用电子式的互感器，所以当智能变电站当中的重要部分的时钟不同步的时候，系统会自动产生故障判定，从而将整体系统进行闭锁处理。通过智能变电站的技术分析可得，一般合并单元失去同步的原因是系统中同步装置的时间输出部分出现了故障。所以时间同步系统的相关设计应该从卫星时钟源的输出部分出发，使得时间信号在智能变电站系统内能够顺利接收和传输。一般来说，通信同步系统需要对卫星时钟源信号进行主动捕捉，在没有捕捉到的时候采用自带的RTC系统提供秒脉冲，当卫星时钟源信号被捕捉到的时候，则优先采用卫星时钟源信号，当接收信号或者信号传输出现相关问题的时候，要进入相关的“平稳调整”模式进行过度，在这一调整过程中要把调整时间精确到微秒级，并且采用双卫星时钟源的方式作为突发情况下的备份，设定时钟源的优先级以统一相关的时间设置部分。
3自动化系统关键技术的改进
关键技术在自动化系统的应用过程中，在为智能变电站的运行提供效益帮助之时，促使研究人员发现关键技术中需要改进的点，具体如下：首先是同步技术中的改进点。在自动化系统中，存在新技术与传统技术并存的现象，两者之间存在暂时的矛盾，如：同步技术中包括采样、收集的环境，而传统技术中没有，因此，在两者相互配合的过程中，导致同步技术会出现时间推迟的现象。自动化系统中可尽量更新设备，保持设备一致性，避免在同步技术中出现新老设备矛盾。其次是传输技术中的改进点。自动化系统中的传输，大部分以光纤为主，光纤本身的传输能力有限，其对系统中的传输也会造成一定的局限性，导致大量通信信息被迫停滞，可在传输技术中引入网络通信的概念，网络通信可有效对通信进行传输、验证，同时还可实现挣脱通信过程的跟踪，不仅可解决传输技术中的通信限制问题，还可以为检修人员提供可靠的设备运行信息。最后是互感技术中的改进点。目前我国大部分电力企业的变电站自动化系统中，互感装置在获取信息实行保护行为之前，都必须实行远距离供电，大幅度降低了互感技术的时效性，同时还会降低互感装置的使用寿命，为保障互感技术在使用中的准确性，可预先测量互感装置的功率，进而匹配相应的阈值，实际互感装置工作时，可以保持在合理的功率下，有效避免了远距离供电。
结束语
电力事业的发展要求智能变电站，既要满足大规模用电客户电能需求的调配，又要提高自身运行的效率，通过变电站自动化系统中的关键技术，可实现变电站的智能模式，例如：远程监控、自主检测等等。同时针对系统中关键技术在实际中的应用，提出改进的方向，更大程度的为智能变电站的自动化发展提出基础依据。
参考文献：
[1]沈国荣，黄健．2011年国际大电网会议系列报道——通信技术是变电站自动化的关键[J]．电力系统自动化，2011，25（10）：1-5．
[2]何卫，王永福，缪文贵．IEC61850深层次互操作试验方案[J]．电力系统自动化，2017，31（6）：103-107．
[3]胡永春，张雪松，许伟国．IEEE1588时钟同步系统误差分析及其检测方法[J]．电力系统自动化.2014，34（21）：107-111
论文作者:金磊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/20
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