智能变电站机电设备相关技术

1.智能断路器和智能变压器技术

智能变电站包含许多机电设备技术，以智能断路器和变压器技术为核心技术。这两种高度结合后，可以大大提高变电站的智能化和数字化水平。智能断路器中的智能模块可以在工作中发挥实时监控和故障诊断的作用，可以对收集到的信息进行专业化处理，及时排查隐患。如有潜在故障，智能模块可以及时详细分析相关问题，同时发送预警信息，启动保护动作，避免因动作故障导致断路器异常运行。在高速数据网络、光纤和继电保护等二次设备的帮助下，智能断路器配备的智能单元可以保持数据传输，从而实现对断路器的远程控制。其功能表现在以下几个方面:(1)自动选择以最佳状态切断、连接空载或负载电流。如果系统在运行过程中遇到短路故障，智能模块可以在识别异常信息时快速切断故障电流，避免故障电流通过更大范围造成更严重的问题[5]。（2）在系统中，可以遵循标准命名要求，保持命名的独特性，具有检测和报告的自诊断功能，如变电站工作过程中智能系统的异常通信，可以直接进行相关操作和控制。(3)通过照明、数据远传功能实现就地、远程开关位置指示、蓄能电机控制、系统防误锁解锁。(4)在变电站工作中，如果系统和故障断开，可以在断路器运行前、运行期间和运行后三个时间段收集和存储电流值。

2.光通信技术

光通信技术也包含在智能变电站的机电设备技术中，可以为变电站的工作创造良好的条件。光通信技术以光波和光纤为媒介和传输介质。光波频率远远超过无线电波，本质上属于电磁波，但光波波长略短于无线电波。在通信领域，如采用光波，传输带宽强，抗干扰性强，具有高效、安全的传输和通信要求。在智能变电站的光通信技术下，相关人员应根据变电站的工作特点配备半导体激光器，并利用该设备发射光源。在正常室内温度条件下，激光源可达到10gbit/s的直接调制速率，速度高，整体能耗低。激光与光放大器高效结合，可覆盖1365～1650nm波长的光波范围，可创造波分复用的条件。在建立全光网络的条件下，相关人员需要采取各种网络协议，如SDH、ATM、MPLS等，在实际工作中应综合考虑实际情况选择协议，确保所选协议类型与通信网络的匹配。

3.嵌入式系统

智能变电站中的许多机电设备都有嵌入式系统相关技术，如更常见的继电保护装置、测控装置、光通信装置等。嵌入式系统本质上是一种控制设备，可以在智能变电站中实时监控和辅助管理。在具体应用中，可以选择单一功能和多功能两种模式。嵌入式系统的特殊性在于它具有可编译的特点。“嵌入式”是指系统与管理的设备之间的集成设计关系。嵌入式系统完全作为管理设备的一部分存在，相当于一个结构单元。该系统的硬件组成也相对较多，包括嵌入式微处理器、存储器、接口装置、通信模件等。软件部分包括应用程序接口、实时多任务操作系统和驱动程序。为了充分发挥嵌入式系统整体和软硬件部分在智能变电站中的优势，相关人员在设计智能变电站时应采用新的设计理念，科学应用嵌入式系统技术。

4.高速工业现场总线技术

智能变电站与传统变电站的显著区别在于它具有更高的智能特性，可以在变电站的工作中发挥应有的作用。智能变电站控制系统从信息采集、保护计算、生成控制指令、执行程序等阶段，由多个CPU同步协作，但这些CPU直接连接到GOOSE网络，因此在当前技术条件下，采样同步、快速输出保护控制指令存在一定的技术问题，未来需要继续加强这方面的研究，建立更科学、更适用的网络结构。虽然传统的现场总线技术最初能够满足需求，但在实时、帧结构等方面暴露了许多问题。此时，可采用高速工业现场总线技术，提高整体传输速度。

5.高速实时数字信号处理技术

智能变电站的控制系统相当于一个信号处理系统。在信号处理阶段，系统需要从整个数据信号中提取噪声和干扰因素，并将其转换为通信设备可识别的信号类型，以促进信号的提取和转换。在传统的模拟数据采集和处理方法下，建立的数据处理平台配备了计算放大器、声表面波器件、电荷耦合器等，处理过程中缺乏稳定性。在智能变电站中引入高速实时数字信号处理技术可以解决这个问题。

结束语：

在当前电网智能化发展趋势下，智能变电站建设已成为电力企业的重点任务。我国许多智能电网建设取得了突出成效。但在当前和未来的工作中，相关人员需要不断创新机电设备技术，提高智能变电站的运行水平。