智能電網是當今世界電力乃至能源產業發展變革的最新動向，[1] 代表著未來發展的方向和社會的進步，智能化變電站是智能電網的重要基礎和支撐。智能化變電站是采用先進、可靠、集成、低碳、環保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能，并可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能的變電站。[2] 智能化變電站的高級應用功能是智能化變電站區別于以往數字化變電站的重要特征之一，對于建設堅強的智能電網具有重要意義。 

　　一、智能化變電站技術現狀 
　　智能化變電站的體系架構遵循IEC 61850 標準，采用“三層兩網”的結構。全站的智能設備在功能邏輯上分為站控層、間隔層和過程層，三層設備之間通過站控層網絡和間隔層網絡進行通信。 

　　1. 過程層 
　　過程層設備主要包括智能一次設備和電子式互感器。智能一次設備是智能化變電站的顯著標志之一，它由高壓設備本體和智能組件兩部分構成，具有測量數字化、控制網絡化、狀態可視化、功能一體化和信息互動化等特征。[3] 智能組件由若干智能電子設備（IED）組成，承擔一次設備的測量、控制和在線監測等功能，隨著技術的發展還可進一步集成保護、計量等功能。目前，國內各主要的一次設備生產廠家都在進行智能化高壓設備的研發，尚無投入現場運行的產品。在線監測技術還不夠成熟，短期內不能達到狀態檢修的要求。 
　　電子式互感器從原理上可分為光學原理和非光學原理。光學原理的電子式互感器按光學介質可分為磁光玻璃型和全光纖型，非光學原理的電子式互感器主要指采用羅氏線圈和低功率線圈的電子式互感器。目前電流互感器測量精度可達到0.2S 級，保護精度可達到5TPE 級。非光學電子式互感器技術上比較成熟，工程應用較多；光纖式電流互感器已經在越來越多的工程中投入使用，磁光玻璃型電流互感器也在一些變電站掛網運行。這幾種不同原理的電子式互感器各有優缺點，其性能有待在現場運行中進一步考查。 

　　2. 間隔層
　　間隔層設備主要包括測控、保護、錄波、計量、PMU 等設備。近年來，間隔層設備有逐漸融合的趨勢。集測控、錄波和PMU功能于一體的三態測控裝置已研制成功，可同時進行穩態、暫態和動態信息的采集。測控保護一體化裝置已經用于220kV 電壓等級，廠家具備提供500kV 產品的能力。 
　　對于跨間隔的母線保護和變壓器保護，目前均有采用分布式方式實現的產品。分布式保護采用主、子單元模式，子單元采用點對點模式接入多個間隔智能終端完成跳閘，同時點對點接收多個間隔的合并單元采樣值數據，主單元完成邏輯判斷和動作執行功能，與子單元采用光纖點對點直連。 

　　3. 站控層
　　站控層設備主要有監控主機、高級應用服務器、操作員站、遠動工作站和對時設備等。與數字化變電站相比，智能化變電站的站控層增加了高級應用服務器，可以完成多種高級應用功能。變電站的主時鐘雙重化配置，支持北斗系統和GPS 系統單向標準授時信號，優先采用北斗系統。時鐘同步精度和守時精度滿足站內所有設備的對時精度要求。也可采用衛星時鐘（優先采用北斗）與地面時鐘互備方式獲取精確時間。 

　　4. 組網方式
　　智能化變電站站控層網絡結構與數字化變電站相同，全站統一設置站控層網絡（MMS 網），采用雙星形網絡結構，雙網雙工熱備用方式運行。全站的站控層設備以及間隔層設備，均通過100M 雙網口接入站控層雙星形MMS 網絡。 

　　5. 對時方式
　　目前主要的對時方式有SNTP、IRIG-B 和IEEE1588等。SNTP 對時采用以太網傳輸方式，實現簡單，精度能達到毫秒級，站控層對時均采用該方式。IRIG-B 對時是十分成熟的技術，在數字化變電站的過程層網絡中已經取得了廣泛的應用。IEEE1588 網絡對時技術的對時精度可達到亞微秒級，且可利用過程層網絡而不用鋪設專用的對時網絡，在國內某些變電站已經獲得了使用。IEEE1588 網絡對時技術需要繼電保護、測控、合并單元等裝置提供硬件支持，目前產品的穩定性還不是很好，而且支持該網絡對時功能的交換機價格比較昂貴。 

　　二、智能化變電站的高級應用功能 
　　智能化變電站的高級應用功能是智能化變電站區別于數字化變電站的重要特征之一。智能化變電站只有具備了高級應用功能，才會成為智能電網中的堅強節點。目前各自動化設備制造商對于高級應用功能的研發處于起步階段，尚無產品用于實際工程。今后一兩年內用于工程中的產品會實現部分相對簡單的高級應用功能。本節對智能化變電站應該具備的各種高級應用功能加以討論，內容不包括目前在數字化變電站中已經采用的相對比較成熟的技術，如：順序控制、一體化五防、站內自動電壓無功控制（AVQC）等。 

　　三、結語 
　　智能電網代表著電力工業的發展方向和社會的進步，智能化變電站是智能電網的重要環節。本文對智能化變電站的建設進展和技術現狀進行了總結，并探討了智能化變電站應具備的高級應用功能。智能化變電站高級應用功能的完善需要較長時間，將隨著智能化變電站技術的發展和智能電網建設的推進而逐步走向成熟。