第一章　概述

第一节　智能变电站的概念

说起智能变电站，最吸引人眼球的就是“智能”二字了。虽然近年来出现了若干冠以智能名义的新名词，无论是早期翻译的“intelligent”还是现在多用的“smart”，都给人以美妙的感觉。但真的如此吗？智能变电站到底有多聪明，多智慧呢？我们先来看看智能变电站的基本概念。

一、智能变电站的基本概念

智能变电站有很多种定义和解释，无论在国内还是国外。按照国家电网公司在企业标准中的定义，智能变电站是“采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要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。”

从定义上也可以看出，人们对智能变电站的期望值还是比较高的，比常规变电站至少突出了以下几点：

（1）智能变电站设备具有信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、状态可视化等主要技术特征，符合易扩展、易升级、易改造、易维护的工业化应用要求。

（2）智能变电站应建立包含电网实时同步信息、保护信息、设备状态、电能质量等各类数据的标准化信息模型，满足基础数据的完整性及一致性的要求。

（3）智能变电站应具备全景数据统一信息平台，供各子系统统一数据标准化、规范化存取访问以及和调度等其他系统进行标准化交互。

（4）智能变电站应满足变电站集约化管理、顺序控制等要求，并可与相邻变电站、电源（包括可再生能源）、用户之间进行协同互动，从而支撑各级电网的安全稳定经济运行。

可以说，智能变电站在设备自身、信息共享、网络构建、高级应用等方面都提出了有别于常规变电站的一些需求，这些需求基本都是为了提高变电站的智慧，使之能够成为智能电网的重要支撑节点。为保证上述这些需求的实现，相应提出了若干技术原则。主要包括体系结构、设备要求、系统要求等方面的技术原则。

二、智能变电站的基本要求

在体系结构方面，参照了IEC 61850标准中对变电站结构的描述。将变电站分为过程层、间隔层和站控层。过程层包括变压器、断路器、隔离开关、互感器等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置。间隔层设备一般指继电保护装置、系统测控装置、监测功能组主IED（智能电子装置）等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入输出、传感器和控制器通信。站控层包括自动化站级监视控制系统、站域控制、通信系统、对时系统等，实现面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能，完成数据采集和监视控制、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。

在设备层面，对一次设备、智能组件、监测、控制、保护、测量、计量等分别提出了要求。一次设备重点突出了智能化所需各型传感器或/和执行器与一次设备本体可采用集成化设计。智能组件是新提出的一个概念。由若干智能电子装置集合组成，承担宿主设备的测量、控制和监测等基本功能；在满足相关标准要求时，智能组件还可承担相关计量、保护等功能。可包括测量、控制、状态监测、计量、保护等全部或部分装置。

测量功能重点突出了高精度采集、同步采集等要求。

控制功能重点突出了应支持顺序控制、网络化控制等要求。

状态监测也是智能变电站特别关注的一个方面，虽然很难，但其方向无疑是正确的，也是设备能否更智能的一个关键要求，设备要想被准确感知，必须具备表达能力。因此，对传感器设置、设备自诊断等提出要求也成为必然。

保护功能要求自然也不会被忽视，但对保护功能的描述方面还是颇有周折，在标准起草过程中数易其稿，保护的直采直跳原则也因此正式提出。

计量功能要求针对不同计量IED特点制定各方认可的检定和溯源规程，这也是智能站建设初期必须面对的问题。

还有很重要的一点就是针对所有的IED，要求采用完全自描述的方法实现站内信息与模型的交换。要求通信网络与系统符合《变电站通信网络和系统》DL/T 860标准，也就是IEC 61850标准。这也直接推动了该标准在中国的大量应用。

在系统功能方面，对顺序控制、站内状态估计、数据通信、对时、电能质量评估、防误、区域集控、源端维护等提出要求。提出了设备状态可视化、智能告警及分析决策、故障信息综合分析决策、支撑经济运行与优化控制、站域控制等高级应用功能要求。