随着我国工业现场设备的复杂度提升、能源消耗的加大以及生产工艺的更新换代，电力系统的安全要求也在不断提高，为促进电力行业的健康发展，应切实提升变电站自动化和安全管理水平。另外，超高压和特高压技术的应用、电网规模的扩大以及电力系统一体化程度的不断加深给变电站的运行带来了前所未有的挑战。因此，为了确保电力系统的可靠运行，必须采取有效措施，提升变电站的自动化水平，采用先进的运行和管理手段，以提高电力系统的稳定性和安全性。
一、智能变电站电气自动化结构
智能变电站采用了先进的智能设备，例如电子互感器、电流互感器等，这些设备能够进行实时的测量、控制和保护，从而提高了变电站的稳定性和安全性。智能变电站的结构与传统的变电站电气自动化系统结构相比差别不大，主要是智能变电站在设备的智能化程度上有所提升。智能变电站通过后台监控设计和远程调度设计实现控制，极大地提升了电网运行的效率、安全性和可靠性。接入以太网和设置测量与控制装置实现对变电站的实时监控和远程调度，不仅提高了变电站的运行效率和管理水平，还未整个电网的安全稳定运行提供了有力保障。通过采用先进的智能设备、通信系统和数据分析技术，智能变电站为电力系统的稳定运行和高效管理提供了有力支持。
图1 智能变电站电气自动化结构
二、电气自动化控制系统功能
（一）保护功能
电力继电保护设备作为电力系统的重要组成部分，在变电站内起着保护电气自动化控制系统的关键作用。一旦电力系统中出现故障，电力继电保护设备能够及时准确地判断故障位置，自动切断控制开关，发出报警信号，从而确保电力系统的安全稳定运行。例如，母线母差保护、变压器保护、瓦斯保护、纵差保护等，都是电力继电保护设备的重要组成部分，在电力系统中发挥着重要作用。因此，电力继电保护设备的维护和管理对于保障电力系统的安全稳定运行至关重要。
（二）测控
在电气自动控制系统的发展中，测控功能扮演着至关重要的角色，它是保障变电站能够安全稳定、高效准确运行的关键所在。其中的主要功能包括能够保证变电器正常运行的可以独立的控制一次设备的开断。在运行过程中，测控功能会实时的采集和记录各种运行数据，以及设备的开断和故障警报等状态数据。这些数据会通过电缆、光缆和无线电信号等多种传输方式，最终进入到主控制系统中，以便于运维人员进行检修和维护。
（三）自我诊断
自我诊断在电气自动化控制系统中非常重要，是一种对运行状态和相关数据的检查方式，可以帮助我们快速、准确地找到故障设备以及故障的产生原因。从学术角度看，自我诊断被归类为二次范畴，因为设备的维修和维护对整个系统的正常运行至关重要。有自我诊断功能的电气自动化控制系统可以确保设备的正常运行，并在故障发生时及时发出警报，从而为设备提供了保障。在智能变电站的运营过程中，定期检查和维护系统以及自我诊断功能的结合使用，能够缩短检修时间，减少因故障造成的停电时间，还可以降低设备损坏的风险、延长设备使用寿命。这种高效准确的故障处理方式也提高了智能变电站的可行性指标，增加了电网的韧性和安全性。
（四）记录
智能变电站自动化控制系统通过对各类设备的历史状态数据进行更加精确的记录，从而帮助运维人员能够在故障发生时，快速且准确地分析并确定故障的准确位置。同时，智能变电站自动化控制系统还能在故障发生的瞬间立即记录下保护动作动作时间、开关闭合或者其他关键性的数据信息，它们被准确地存储在系统中，以便运维人员能够在故障发生后进行详细的故障分析和处理，从而提高故障处理的效率和准确性，并进一步保障变电站的安全稳定运行。
三、智能变电站的自动化控制系统应用
（一）自动化控制系统的继电保护应用
在电力系统的运行过程中，继电保护功能发挥着巨大的作用，能够有效地防止各种类型的电力事故发生，从而保障电力系统的运行安全。在电力系统的线路发生故障时，继电保护设备能够对母线母差、变压器、瓦斯和纵差等进行保护，及时切断故障线路，防止故障扩大，保护电力系统的安全稳定运行。继电保护的种类非常多，每一种保护都有其独特的保护作用，它们共同构成了电力系统的保护体系。通过实时监测和及时处理变电站所有设备的运行状况，可以准确确定设备故障的位置，并能够自动切断控制开关，保证系统的安全性。
（二）自动化控制系统的信息收集应用
智能变电站自动化控制系统中智能化的软件系统可以实时收集所有电力数据信息，这些数据将被实时传输到系统并进行科学化的管理。在智能变电站的设备运行中，我们需要实时收集相关数据信息，保障设备的运行状态良好，及时发现存在的问题，并进行问题解决。通常情况下，我们需要遵循实时收集的原则，这样才能使智能变电站的正常运转得到保障，尽管远程通信技术可能存在一定的延迟，我们也必须以此为依据，确保智能变电站的正常运转。
（三）数据分析报警与监控系统
智能变电站自动化控制系统的应用能使运维人员快速获取变电站设备运行中的各项数据，从而实时掌握设备整体运行状况。系统中的传感器能实时监测设备运行环境，同时采集数据，再通过分析这些数据，系统能得出相应数据的动态变化曲线，高效发现设备隐患。运行过程中，设备的温度数据变化信息能够实时传输到变电站的控制中心。控制中心工作人员根据设备的性能参数，通过联动软件终端，结合数据程序计算设备温度升值，并与设备状态下的升值进行比较，以确定设备是否在正常范围内。如果设备温度升值超过了正常范围，主控单元会自动触发报警系统，通知运维人员及时处理，避免设备出现故障。运维人员可以根据报警信息及时响应，采取相应的措施，避免事故的发生，确保设备的安全稳定运行。
（四）数据处理与通讯功能
自动化控制系统具备了强大的数据处理能力，还具有完善的通信功能，能实时记录和处理变电站运行过程中的全部数据，并将其存储在数据档案中。此外，这个系统不仅可以根据需求生成各种形式的报表，还能提供丰富的分析功能，使管理者可以快速、准确地查看和分析各种数据。而且，管理者可以通过可视化的方式观察和分析运行状况，及时获取信息，从而对变电站进行合理的控制和管理。该系统还具备遥控通讯功能，可以实时显示变电站的信号并反馈给控制中心，控制中心收到信号后能够全面控制变电站，从而提高工作效率。
四 总结：
电力工程是经济与生活中不可或缺的支柱产业，在我国的发展过程中发挥着重要的作用。为了确保电力的稳定供应，变电站面临着电力供求紧张的困扰。电气自动化控制技术和智能变电器的应用，可以实现电力能源的优化，保证居民用电的高效稳定，为电力工程的发展铺设新的基础。
