論文摘要：隨著變電站自動化程度越來越高，數字化變電站技術在我國得到迅速發展。數字化變電站就是把變電站的信息采集、處理、傳輸以及輸出全部實現數字化。由于這項技術匯集多方面、多層次技術革新，所以它的發展將會是一個比較長期的過程。主要闡述了數字化變電站的背景和特征，著重介紹了變電站數字化過程中的關鍵技術，同時介紹了變電站數字化之后對未來產生的影響。

論文關鍵詞：變電站 變電站數字化 通信網絡

為了提高電力系統的自動化水平和可靠性，提高電網企業的經濟效益和管理水平，我國電力企業積極進行變電站的數字化。隨著國家標準的不斷完善以及智能斷路器、非常規互感器和網絡技術的發展，數字化將是未來變電站自動化發展的必然趨勢。

一、數字化變電站的特點

隨著數字化技術的出現和應用，數字化變電站的概念也被提出。數字化變電站可以實現信息的整體和統一處理，同時具備變電站內IED之間、控制中心和變電站之間協同互動運行的能力。一般情況下，數字化變電站具備以下幾個技術特點。

1.層次化

由于所具備的功能差異，變電站的結構邏輯可分成間隔層、過程層以及變電站層。間隔層的作用是通過本間隔的數據作用于自身間隔的一次設備。所有與一次設備接口功能的實現是通過過程層完成的。利用全站的數據，變電站層可以對全站的一次設備進行監視以及控制，同時可以實現與遠方控制中心進行交換數據。

2.一次設備的智能化

可編程(PLC)控制器可以替換變電站二次回路中的繼電器及其配套的邏輯回路，光電數字和光纖將會代替變電站目前普通的模擬信號和控制線路被。

3.二次設備的網絡化

變電站的二次設備不設功能裝置重復的輸入/輸出接口，通過網絡可以真正實現數據共享、資源共享，普通的功能裝置也會演變成邏輯的功能模塊。

4.運行管理實現自動化

日常運行、維護、數據記錄可以實現無紙化辦公和自動化的信息分流交換;變電站發生故障時，及時提出故障原因和維修意見;系統可以自動發出變電站設備狀態檢修報告。

二、數字化變電站中的關鍵技術

由于用戶對供電質量、可靠性要求以及電壓等級和電網容量的不斷提高，電力電子、傳感器、網絡通信和信號處理等技術日漸成熟，所以變電站一次設備智能化、自動化成為發展的必然趨勢。當前，該技術主要是智能斷路器、集成型智能開關以及電子式電流電壓互感器等設備的發展和應用。

1.非常規的互感器

隨著計算機技術和光電技術日益成熟，非常規互感器在實際生產中得到了廣泛的應用。它具有很強的抗電磁干擾能力、絕緣好、可測量頻帶寬，新型光電/電子式互感器具有現代光電技術的優點以及電光晶體的各種優異特性，在電力行業有著廣泛的應用。同時，結合數字信號處理DSP技術和光電技術，未來將呈現出很好的發展勢頭。

數字化保護和測控設備可以和非常規互感器直接接口，省去了中間環節。它的優點是：能隔離高低壓，絕緣性能良好;由于不含鐵芯，鐵磁諧振和磁飽可以消除;良好的抗電磁干擾性能，低壓側無開路高壓危險;測量精度高，動態范圍大;頻率響應范圍大;無易燃、易爆等危險。

由于以上優點，非常規互感器不僅具有可觀的經濟效益和社會效益，而且能很好地適應電力系統數字化、智能化和網絡化發展的需要，提高了電力系統自動化程度并且能夠保證其安全可靠的運行。

2.斷路器智能技術

為了改變現有斷路器的單一空載分閘特性，自動獲得實際開斷時電氣和機械性能上的最佳開斷效果，且由于電網運行過程中會經常有各種開斷指令，斷路器可以執行相應的智能操作——自動調整執行機構和滅弧室工作條件的選擇。通過智能斷路器的過程層(I/O)通信接口，輸入和輸出通信數據，而這些通信數據必須符合IEC61850標準。或者說根據IEC61850提出的標準體系，斷路器屬于過程層設備，所以控制跳合閘命令的傳遞以及斷路器狀態信息傳輸是通過IEC61850標準的通信數據來實現的。

3.集成型智能開關設備

國外一些大的電力設備生產公司已經推出類似產品，瑞士ABB公司推出的接插式開關系統PASS是最具代表性的。它是ABB公司在生產氣體絕緣組合電器GLS和空氣絕緣開關設備ALS的基礎上研發的一種新型電器設備，而該款產品具備了GLS的優點。從20世紀末應用至今，已在美國、加拿大、英國、瑞典等變電站使用并且用戶反應良好。可以說，集成型智能開關設備是電力系統將來一次電氣設備的發展方向，它的主要優點是結構緊湊、安裝方便、接線簡化、占地面積小、自動化程度高、可靠性高和日常維護簡單。