智能化变电站的概念及架构

6、装备与设施标准化设计，模块化安装。智能化变电站的一二次设备进行高度的整合与集成，所有的装备具有统一的接口。建造新的智能化变电站时，所有集成化装备的一、二次功能，在出厂前完成模块化调试，运抵安装现场后只需进行联网、接线，无需大规模现场调试。一二次设备集成后标准化设计，模块化安装，对变电站的建造和设备的安装环节而言是根本性的变革。可以保证设备的质量和可靠性，大量节省现场施工、调试工作量，使得任何一个同样电压等级的变电站的建造变成简单的模块化的设备的联网、连接，因而可以实现变电站的“可复制性”，大大简化变电站建造的过程，而提高了变电站的标准化程度和可靠性。出于以上需求的考虑，智能化变电站必须从硬件到软件，从结构到功能上完成一个飞越。

　　三、智能化变电站与数字化变电站的区别

　　智能化变电站与数字化变电站有密不可分的联系。数字化变电站是智能化变电站的前提和基础，是智能化变电站的初级阶段，智能化变电站是数字化变电站的发展和升级。智能化变电站拥有数字化变电站的所有自动化功能和技术特征，二者的共同点无需讨论。木文认为智能化变电站与数字化变电站的差别主要体现在以下3个方面:

　　1、数字化变电站主要从满足变电站自身的需求出发，实现站内一、二次设备的数字化通信和控制，建立全站统一的数据通信平台，侧重于在统一通信平台的基础上提高变电站内设备与系统间的互操作性。而智能化变电站则从满足智能电网运行要求出发，比数字化变电站更加注重变电站之间、变电站与调度中心之间的信息的统一与功能的层次化。需要建立全网统一的标准化信息平台，作为该平台的重要节点，提高其硬件与软件的标准化程度，以在全网范围内提高系统的整体运行水平为目标。

　　2、数字化变电站己经具有了一定程度的设备集成和功能优化的概念，要求站内应用的所有智能电子装置(IED)满足统一的标准，拥有统一的接口，以实现互操作性。IED分布安装于站内，其功能的整合以统一标准为纽带，利用网络通信实现。数字化变电站在以太网通信的基础上，模糊了一、二次设备的界限，实现了一、二次设备的初步融合。而智能化变电站设备集成化程度更高，可以实现一、二次设备的一体化、智能化整合和集成。

　　3、智能电网拥有更大量新型柔性交流输电技术及装备的应用，以及风力发电、太阳能发电等间歇式分布式清洁电源的接入，需要满足间歇性电源“即插即用”的技术要求。

　　四、智能化变电站架构

　　1、数字化变电站的集成化

　　集成化总是变电站自动化技术的发展方向和趋势。从常规变电站，到数字化变电站，再到智能化变电站的发展过程，是变电站内的设备和系统集成化程度越来越高的过程。

　　数字化变电站用微机处理和光纤数字通信优化变电站层和间隔层的功能配置；控制、保护和运行支持系统通过局域网彼此互相连接，共享数据信息；简化单个系统的结构，同时保持各个系统的相对独立性。在此基础上更进一步，数字化变电站内的自动化系统可以进行集成，分为三个层次，过程层集成、间隔层集成和变电站层集成。

　　变电站中每个控制和监视设备都需要从过程输入数据，然后输出控制命令到过程。过程接口将完成被监视和控制的开关场设备和变电站自动化系统的连接。数字化变电站中，集成化的一个体现是过程接口被直接集成到了过程中，也就是开关设备中。包括用于测量电流和电压及气体密度的电子传感器、断路器和隔离开关的位置指示器和传动装置都安装在一个屏蔽的小盒子里，集成到一次设备中，即所谓的智能化一次设备。

　　数字化变电站集成化的另一个体现是间隔层的集成化:构筑一个通用的硬件和软件平台即统一的多功能数字装置(UMD)，将间隔内的控制、保护、测量等功能集成在这个通用的平台上，通过通用的硬件和软件采集各功能需要的数据和状态量，实现数据共享。原来控制、保护等功能不再需要专用的硬件装置和专用的输入、输出通道，而是由合理的软件设计来实现。

间隔统一多功能装置集成了较多的功能，在设计时应按各功能响应时间要求进行分类，并确定优先级别。显然，继电保护、紧急控制等与 保护相关的功能，需要响应速度快，处于最优先级别，决不能被非保护功能所闭锁。测量变量的计算、故障录波、事件记录，虽然与保护过程同时发生，但可以延时或闭锁。监视、自我诊断、控制功能在正常和出现故障时都不允许闭锁保护功能。变电站层的集成是自动化需要在站级处理的各个功能通过站内通信网络组合在统一的系统中。变电站层和过程层的集成功能划分原则是:凡是间隔层能够执行的功能不应由变电站