常规变电站智能化改造的研究与应用

浅析变电站电力系统的自动化智能控制技术内蒙古自治区乌兰察布市 012000摘要：在科学技术和智能技术不断提升的背景下，传统的变电站电力系统中，人工操作和控制往往会受到各种因素的干扰和限制，导致系统的运行效率和稳定性难以得到最优的保障。

因此，如何利用自动化智能控制技术提升变电站电力系统的运行效率和稳定性成为了一个重要的研究方向。

通过对自动化技术的可行性进行了探索，以促进电力系统更好发展。

关键词：变电站；自动化智能控制技术；策略引言智能变电站主要包括智能高压设备以及信息平台两部分内容,而智能高压设备中又包含智能变压器以及电子互感器等多种设备设施。

智能变压器和控制系统通过光纤进行连接,能够对变压器运行参数进行实时采集和分析。

通过自动化智能控制技术的应用,可以实现对变电站运行情况的有效控制,达到对电力系统进行自动化、智能化控制的效果,可以在有效减少管理成本和安全隐患的同时,最大限度提升设备运行质量和效率。

1自动化智能控制技术在变电站电力系统中的作用自动化智能控制技术通过实时监测变电站设备的运行状态，及时发现并处理异常情况，有效防止事故发生。

此外，智能控制系统还能在故障发生时，快速判断故障类型和范围，为故障排除提供依据，从而降低事故对电力系统的影响。

自动化智能控制技术通过对变电站设备的实时控制，实现对电力系统运行状态的调整，提高系统的自我调节能力。

在负荷变化、发电机出力波动等情况下，智能控制系统能够迅速作出响应，保持电力系统稳定运行。

自动化智能控制技术实现了对变电站设备的远程监控和诊断，减少了运维人员的工作量，降低了运行维护成本。

同时，智能控制系统能对设备故障进行预测，提前进行维修，避免因设备故障导致的停电损失。

自动化智能控制技术为电力系统运行管理提供了强大支持。

通过对变电站设备的实时监测和数据分析，管理人员可以全面了解电力系统的运行状况，制定合理的运行计划和故障处理方案。

此外，智能控制系统还可通过优化调度策略，实现电力系统的经济运行。

智能变电站状态检测新技术及应用变电检修室摘要：近年来，伴随能源变革趋势，打造新一代电力系统、构建能源互联网，提高电网智能化水平已成为必要条件。

状态监测系统采用高科技含量的传感器，运用尖端的测量和通信技术，并能进行高效的故障诊断对各种变电设备运行状态的在线监控、评价分析。

变电站状态监测系统使变电站的运行管理模式向更精益化的设备状态检修模式发展。

关键词：变电站状态监测；状态检修；二次设备；一次设备一、发展智能变电站状态检测新技术的重要性和可行性（一）变电站状态检测的意义电力系统是由发、送、输、配、用电设备连接而成的，整个变电站的安全运行直接取决于变压器、断路器、GIS等主设备的可靠运行。

状态监测是监测设备运行状态特征量的变化或趋势，评估电力设备是否可靠运行，或在重大故障发生前预知检修的需要。

如今电力系统把状态监测作为预防性试验的补充，可有效延长变电设备电气试验周期。

通过状态监测，设备故障先兆可被提早发现立即处理，设备使用寿命延长，运行人员巡视工作量减少，人力资源成本得以节约。

图1.1 配电网信息交换总线架构智能变电站是采用先进的传感器、信息、通信、控制、智能分析软件等技术，在实现数据采集，测控、保护等功能的基础上，还能支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站同常规变电站一样，智能变电站也需连接线路、输送电能，它能收集更广范围、更深层次的信息，并完成更繁杂的信息处理工作。

实现电网运行数据的全面采集和实时共享，变电设备信息和运行维护策略与调度中心全面互动。

智能变电站有一次设备智能化、信息交换标准化、运行控制系统自动化等主要技术特征。

（二）智能变电站状态检测系统结构IEC61850将智能变电站系统分为3层，即过程层、间隔层和站控层。

这个体系结构的划分是从逻辑上按变电站所要实现的控制、监视和继电保护功能划分的。

站控层包括站域控制、自动化站级监视控制系统、对时系统、在线监测、辅助决策等子系统和信息一体化平台。

港区变电所、变电站的智能化改造探究摘要:本文简要介绍了以往变电站存在的问题以及无人值守智能变电站的特点,由此针对黄骅港变电站智能化改造提出了相应的建设性意见。

关键词:变电所改造智能化无人值守1 以往的变电站存在的问题(1)一次设备的可靠性不高,无法完全满足“无人化”的运行要求,如一次设备的绝缘故障、机构失灵、拒动或误动、漏气等严重影响安全运行的问题,有的隔离开关在操作时存在不能远程控制或者合闸不到位的问题,必须现场处理,无法监控设备运行工况。

(2)自动化系统存在信息无法在线共享、设备之间不具备互操作性、系统可扩展性差、系统可靠性受二次电缆影响等不足。

(3)目前保护定投、定值区改变等操作采用硬压板、保护插把等方式,保护硬压板投退的操作不能远程控制,均由集控中心转令给现场值守人员执行,保护压板的投退耗费值守人员的时间和精力,且一次设备状态的确认必须依靠人工干预。

2 无人值守智能变电站特点2.1 智能一次开关设备采用智能一次开关设备,通过安装于电柜内的智能组件装置,具有断路器、隔离开关、地刀的操作、间隔内部以及间隔之间联锁、闭锁功能和各种指示、报警信号等数字化传输等功能,并可实现一次设备操作控制和联锁、闭锁及与其他设备的通信。

开关柜智能操控装置采用单片机控制,与常规的开关柜状态显示仪相比,增加了智能化功能。

除可显示开关分合状态外,还可判断开关小车是否处于试验位置与工作位置之间还是处于柜体之外并做出指示。

温度湿度数值显示、语音防误提示功能和过热报警等功能。

2.2 电子式互感器的应用变电站配置的电子式互感器具有良好的绝缘性能、较强的抗干扰能力、测量频带宽、动态范围大、具有数字输出、接口方便、通信能力强的等特点。

利用电子互感器输出的数字信号,使用现场总线技术实现点对点/多个点对点或过程总线通信方式,完全取代了大量的二次电缆线;彻底解决二次接线复杂的现象,可以简化测量或保护的系统结构,减少误差源,实现真正意义上的信息共享。

传统变电站的数字化改造应用探讨【摘要】随着科学技术的不断发展，数字化技术已经逐渐在各个领域与行业得到了推广与应用。

而在电力行业中，变电站作为电力系统的关键部分，也逐渐开始进行数字化的研究与改造。

本文中，笔者将就变电站数字化改造的相关问题进行简要阐述。

【关键词】变电站；数字化改造；技术特点；系统结构【中图分类号】tm411+.4变电站是国家电网的重要节点，其技术水平高低直接关系到国家电网的安全运营与投产效益成果。

因此，近年来关于常规变电站的数字化技术改造无疑成为了该领域中的热议性焦点问题。

与此同时，目前变电站的自动化水平技术、智能化技术发展的强劲发展趋势也说明了变电站数字化技术改造所具备的前景非常广阔。

数字化变电站的应用所具备的保障成效、精度控制、设备操作便利性与效率性都较高，能够为设备维护与技术升级提供应用优势。

因此，将传统变电站改造为数字化变电站将是必然趋势。

1、对变电站进行数字化改造的重要性和必要性1.1我国变电站现状在我国电力网络中，变电站是非常重要的节点，其主要功能是利用自身的一次设备和电网路线完成输变电操作。

不过一次设备并不能自身实施监管和保护工作，所以还需要自动化程度高的二次设备。

总的来说，要顺利开展变电站的正常运行管理监督控制工作，就要采用新式改造技术不断提高数字自动化水平，从而能够有效行使二次设备的自动控制。

自动化变电站在我国也有了不断的发展，目前水平已经紧追国际先进水平了。

对于一些老式的变电站，也已经逐步实行数字化技术改造来实现其自动化，从而更好地为社会为人民服务。

新型自动化变电站由于使用了不少市面上先进的自动化技术而从根本上提高了我国电网整体自动化水平，在降低建设变电站投入成本的同时还增强了变电站进行输送配电以及电网调度的基础能力，是值得大力推广的一种电网模式。

1.2数字化改造技术在变电站中的应用在自动化变电站发展到了今天，已经开始广泛应用到了计算机网络高新技术，这是时代发展的必然趋势，也是电力领域与数字化技术领域的一次伟大融合。

智能化技术在电力系统中的应用摘要：电力系统是由发电、输电、变电、配电以及电力调度等环节组成的电能生产、传输和分配的系统。

将智能化技术运用于电力系统中，可以提高电力系统的运行效率，推动电力系统发展。

变电站作为电力系统中电能转换和分配重要一环，其智能化技术应用显著。

关键词：智能化技术；电力系统；变电站；应用引言：变电站中的智能化技术利用先进的信息通信技术、计算机技术、控制技术及其他先进技术，实现高效运行、降低成本和环境的同时，尽可能提高系统可靠性、自愈能力和稳定性。

本次对智能变电站中的主要智能化技术进行介绍，介绍智能化变电站主要的一次、二次系统。

1.智能化技术在变电站中的应用1.1 智能化在变电站中的应用在电力系统中，变电站承担着电能转换和分配、调整电压及功率，以及能量传递的重要作用，而智能化的变电站更是发展智能电网的先决条件，它不仅是智能电网发展的可靠支撑，更是提高系统供电可靠性和经济性的有力保障。

智能变电站更加注重和强调面向全站的数据采集和共享、一二次设备的融合，以及系统的自动控制与调度。

智能变电站在设备上采用智能电子设备IED(Intelligent Electronic Device)，可实现设备运行状态的可视化，设备由定期检修转化成状态检修，提高了设备的使用效率和供电可靠性，这些措施都提高设备的整合度，简化设备配置，减少了安装、检修、运行与维护的成本；智能变电站主要由智能一次设备、智能二次设备和智能辅助设备组成。

智能化的一次设备能够通过传感器对自身电气、物理、化学等特性差异化信息进行采集和处理，并对设备可靠性和状态做出判断。

智能化一次设备能够通过状态检修提高一次设备的使用效率。

智能变电站主要一次设备包含：智能变压器、智能化高压开关设备、电子式互感器智能化的二次设备主要承担状态监测、系统保护、一体化信息传递及全站通讯的功能。

智能辅助设备则主要实现安防、消防、视频、环境监测等功能，并实现信息的统一管理，实现与监控系统的信息共享和操作联动，为无人值守提供技术支撑。

变电站无人值守自动化改造一、背景介绍随着科技的不断发展，无人值守自动化系统在各个行业得到了广泛应用，其中变电站作为电力系统的重要组成部份，也需要进行无人值守自动化改造，以提高运行效率和安全性。

本文将针对变电站无人值守自动化改造进行详细介绍。

二、改造目标1. 提高运行效率：通过引入自动化设备和系统，实现变电站的自动化运行，减少人工操作，提高运行效率。

2. 提升安全性：通过自动化控制系统，实现对变电站设备的实时监测和故障诊断，提前预警并采取相应措施，以保障变电站的安全运行。

3. 降低运维成本：自动化设备和系统的引入可以减少人力投入，降低运维成本，提高变电站的经济效益。

三、改造方案1. 自动化设备引入：引入自动化开关设备、遥控装置、遥测装置等，实现对变电站设备的远程控制和监测，减少人工操作。

2. 自动化控制系统：建立变电站自动化控制系统，对变电站设备进行实时监测和故障诊断，实现自动化运行和故障处理。

3. 数据采集与分析：通过传感器和监测设备，实时采集变电站的运行数据，并进行分析，提供数据支持和决策依据。

4. 远程监控与管理：通过网络通信技术，实现对变电站的远程监控和管理，及时掌握变电站的运行状态和故障信息。

四、改造步骤1. 方案设计：根据变电站的实际情况和需求，进行自动化改造方案的设计，包括设备选型、系统架构等。

2. 设备采购与安装：根据设计方案，采购所需的自动化设备，并进行安装和调试，确保设备的正常运行。

3. 系统集成与调试：将各个自动化设备进行系统集成，建立自动化控制系统，并进行调试和优化，确保系统的稳定性和可靠性。

4. 数据采集与分析平台建设：建设数据采集与分析平台，实现对变电站运行数据的采集、存储和分析，提供数据支持和决策依据。

5. 远程监控与管理系统建设：建设远程监控与管理系统，实现对变电站的远程监控和管理，提高运行效率和安全性。

6. 培训与运维支持：对变电站工作人员进行培训，使其熟练掌握自动化设备和系统的操作和维护，提供运维支持和技术服务。

智能变电站技术的现状与发展趋势研究【摘要】在计算机与通信技术快速发展的背景环境下，推动了电网智能化的发展进程，而变电站自动化也开始向数字化、信息化以及智能化方向发展。

本文简单概括智能变电站技术在国内、国外的应用现状，从其特点、体系结构、设计要求、建设目标分析智能变电站技术在未来的发展趋势。

【关键词】智能变电站；电网；技术；现状；发展趋势在电网各类设备和技术的应用中，智能变电站是其中的重要环节，其功能在于将发电设备相互链接起来，以供用电所需，能够在一定程度上提高电网的运行效率和安全性能。

在信息数字化发展的过程中，电网也开始逐渐向智能化方向发展，并且以信息共享作为要求，来进一步落实智能变电站的相关工作，通过先进的技术和智能设备，来完成信息收集、测量、控制、检测等任务[1]。

与其他欧美国家相比，我国的智能变电站发展仍处于起步阶段，而作为现阶段国家能源发展的重要战略目标之一，我国在智能电网应用方面也提出了更高的质量要求。

因此，在电网智能化的发展进程中，我们应当科学应用信息技术手段，加强对智能变电站技术的研究，使其满足我国能源长远战略的需求，从根本上推动电网工作效率的进步。

1.智能变电站技术的研究现状1.智能变电站技术国外研究现状在全球范围内，国外在智能变电站技术的应用方面发展较为领先，特别是对于欧美地区来说，由于其技术应用时间较早，取得了许多的优秀经验。

西门子、ABB等公司，在变电站的智能化策略安排中，也研究出了一套智能化设备，获得了不错的成果，但是也仅仅只能应用于电网规划的某一先环节中，尚未具备电网系统智能化的手段和技术，在实际的整体规划中，仍具有一定局限性。

ABB公司研发出了一套GIS设备，并且在这一基础上，也实现了二次设备就地化处理，通过智能互感器、断路器的功能作用，来实现其集成化技术应用，用于满足其检控和保护功能[2]。

国外西门子、ABB等公司在变电站智能研究方面也开始进行一些试验测试，在间隔层设备中完成互操作试验，这也在一定程度上提示了设备互操作性以及简化变电站工作难度的可行性。

0前言随着我国经济的快速发展，对电力的需求越来越大，但我国电能的浪费很严重，利用效率低，电力管理落后，不符合国家的节能减排政策。

随着技术的进步，微电子器件和电力电子技术的应用，电力设备对电能质量的要求越来越高；同时由于扰动负荷（非线性、冲击负荷、不对称负荷）接入到电力系统，不但影响公用电网的安全运行，还对用户造成直接和间接的损害。

采用先进的电力保护装置、智能计量表计、智能电力监控仪表和先进的智能化电能管理软件对老旧变电站进行改造是非常必要的。

可以提高变电站的管理水平，减少值班电工的劳动强度。

还可以减少设备的故障率，提高设备安全稳定运行的时间，提高电能的利用率，增加企业的效益。

智能化电能管理系统主要由数据采集、电能质量管理、运行优化管理、设备检修维护管理、事故记录与分析管理、预警管理、保护装置管理、遥控、自动控制管理、需量控制管理、节能增效管理、网络互联等部分组成。

各用户可根据自身需要，采用合适的改造方法。

1集中监控改造该方案适用于监控范围比较小，变电站数量比较少的电能管理系统。

采用分层分布式结构，分为设备间隔层、通信管理层、主控层三级。

采用的电力微机保护装置、监控装置都带有RS-485通信接口，组成485总线方式，采用Modbus规约，通过屏蔽双绞线和通信转换器接入智能通信控制器。

智能通信控制器输出TCP/IP协议信号，与监控主机通信。

监控主机可以和楼控系统（BAS）互联。

系统框图如图1所示。

图1集中监控系统结构图2区域+集中监控改造该方案适用于占地区域广、变电站分布分散的电能管理系统。

采用分布通信、主控式统一管理的模式，通信管理层由各个变电站的通信处理器、管理控制单元（MCU）以及网络、光纤附件组成。

集中管理控制单元（MCU）负责管理区域内各变电站的电能管理，实现整个区域的电能管理。

MCU一方面分担了主控室内服务器、工作站的工作负荷；另一方面各区域的MCU完全可以在脱离整个电能管理系统后独立运行，作为自己所管理区域的后台监控计算机。

变电站智能巡检应用现状及解决措施研究摘要：本文研究了变电站智能巡检应用的现状及解决措施。

首先，摘要介绍了变电站巡检的重要性和现有的巡检方式存在的问题。

接着，文章分析了智能巡检技术在变电站中的应用现状，包括机器视觉、无人机和物联网等技术的应用情况。

然后，本文提出了解决当前问题的几个关键措施，如数据分析与智能预测、远程监控与自动化巡检等。

最后，文章总结了研究的主要观点，并展望了未来变电站智能巡检应用的发展趋势。

关键词：变电站、智能巡检、机器视觉、无人机、物联网、数据分析变电站是电力系统的重要组成部分，负责电能的输送、转换和分配。

由于变电站通常处于室外环境，其设备和线路容易受到天气、环境等因素的影响，存在着安全隐患和设备故障的风险。

因此，对变电站进行定期巡检是确保其正常运行和安全稳定的重要手段。

然而，传统的巡检方式存在效率低、人力成本高、安全风险等问题。

随着信息技术的快速发展，智能巡检技术在变电站中得到了广泛应用。

机器视觉、无人机、物联网等技术的发展为变电站巡检提供了新的解决方案。

然而，目前智能巡检应用仍面临一些挑战，如数据分析能力不足、设备兼容性问题等。

1变电站巡检的重要性和传统巡检方式存在的问题变电站作为电力系统的重要组成部分，承担着电能的输送、转换和分配任务。

定期巡检变电站对于确保其正常运行和安全稳定具有重要意义。

传统的变电站巡检方式通常采用人工巡视，存在以下问题：首先，效率低下。

变电站通常由大量设备和线路组成，人工巡视需要耗费大量时间和人力资源，效率低下且容易出现疏漏。

其次，人力成本高。

人工巡检需要大量的巡检人员，并且需要对其进行培训和管理，增加了人力成本和管理难度。

另外，安全风险高。

变电站环境复杂，存在高压电器设备和危险因素，人工巡检存在一定的安全风险，容易导致人身伤害和事故发生。

2变电站智能巡检技术的应用现状2.1 机器视觉技术在变电站巡检中的应用机器视觉技术在变电站巡检中具有广泛的应用前景。

变电站工程智能建造方案一、变电站建设现状与发展趋势1.1 变电站建设现状目前，我国变电站建设在供电管理、设备运行和技术水平方面已经取得了较大的成就，但在信息化技术应用和智能化建设方面还存在不足。

传统变电站建设采用的大多是机械化、人工化的施工方式，设备运行管理主要依靠人工经验和简单的监测手段，存在安全风险高、运行管理效率低、能源利用不足等问题。

1.2 变电站建设发展趋势未来，随着电力系统的智能化、数字化和信息化程度不断提高，变电站建设将发展向着智能、高效、安全、环保的方向发展。

智能化技术将成为变电站建设的重要发展方向，包括智能建筑、智能设备、智能管理和智能运行等方面。

二、智能建造的技术路径和方案2.1 变电站工程智能建造技术（1）智能建筑技术智能建筑技术是指采用先进的信息技术、自动化控制技术和节能技术，实现建筑设施的智能化。

在变电站建设中，可以利用智能建筑技术实现建筑的智能控制、自动控制、节能降耗和环境监测等功能，提高建筑设施的舒适度、安全性和可靠性。

（2）智能设备技术智能设备技术是指利用先进的信息技术和自动化控制技术，实现设备的智能监控、远程操作、自诊断和自修复。

在变电站建设中，可以利用智能设备技术实现变压器、开关设备、保护设备等设备的智能化监测和管理，提高设备的运行效率和可靠性。

（3）智能管理技术智能管理技术是指利用信息技术实现对建筑、设备和运行过程的智能化监控和管理。

在变电站建设中，可以利用智能管理技术实现运行数据的采集、传输、存储和分析，提高运行管理的效率和精度。

（4）智能运行技术智能运行技术是指利用信息技术和自动化控制技术实现设备运行的智能化、自动化和自适应。

在变电站建设中，可以利用智能运行技术实现设备运行的智能监控、自动调节和预测维护，提高设备的运行效率和可靠性。

2.2 变电站工程智能建造方案（1）智能化设计方案在变电站建设的初期阶段，应采用智能化设计方案，包括建筑结构设计、设备布置设计、智能控制系统设计等方面。

电气工程中的电力设备智能化改造在当今科技飞速发展的时代，电气工程领域也迎来了前所未有的变革。

电力设备的智能化改造作为其中的关键环节，正逐渐改变着电力系统的运行方式和管理模式，为电力行业的发展注入了强大的动力。

电力设备智能化改造的意义重大。

首先，它能够显著提高电力系统的可靠性和稳定性。

通过实时监测设备的运行状态，及时发现潜在的故障隐患，并采取相应的措施进行修复或预防，大大降低了设备故障导致停电的风险，保障了电力的持续稳定供应。

其次，智能化改造有助于提升电力系统的运行效率。

智能设备能够根据电力负荷的变化自动调整运行参数，实现优化运行，减少能源浪费，降低运行成本。

再者，智能化改造为电力系统的管理和维护带来了极大的便利。

借助远程监控和数据分析技术，运维人员可以实时掌握设备的运行情况，减少了现场巡检的工作量，提高了工作效率，同时也降低了运维成本。

电力设备智能化改造涉及到多个方面的技术。

传感器技术是其中的基础，通过在设备上安装各种传感器，如温度传感器、压力传感器、电流传感器等，实时采集设备的运行数据。

这些数据经过传输、处理和分析，为设备的状态评估和故障诊断提供依据。

通信技术在智能化改造中也起着至关重要的作用。

高速、稳定的通信网络能够确保采集到的数据及时准确地传输到控制中心，实现设备的远程监控和控制。

目前，常用的通信技术包括有线通信（如光纤通信）和无线通信（如 5G 通信）。

数据分析和处理技术是智能化改造的核心。

大量的设备运行数据需要经过有效的分析和处理，才能提取出有价值的信息。

数据分析算法和模型能够对数据进行挖掘，识别设备的运行模式和趋势，预测可能出现的故障，为设备的维护和管理提供决策支持。

人工智能技术的应用也为电力设备智能化改造带来了新的机遇。

例如，机器学习算法可以用于设备的故障诊断和预测，深度学习算法可以对图像、声音等非结构化数据进行分析，提高故障检测的准确性。

在实际的智能化改造过程中，需要遵循一定的原则和方法。