隨著能源轉(zhuǎn)型與智能電網(wǎng)建設(shè)的加速推進(jìn)，110kV智能變電站作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵樞紐節(jié)點(diǎn)，正經(jīng)歷一場(chǎng)深刻的技術(shù)變革。其發(fā)展核心在于深度融合新技術(shù)、應(yīng)用新設(shè)備與新材料，并依托先進(jìn)的通信設(shè)備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變電站的智能化、數(shù)字化與高效化升級(jí)，為構(gòu)建安全、可靠、綠色、高效的現(xiàn)代電網(wǎng)體系提供堅(jiān)實(shí)支撐。

一、 新技術(shù)引領(lǐng)智能化升級(jí)

1. 數(shù)字孿生技術(shù)：構(gòu)建與物理變電站實(shí)時(shí)同步、虛實(shí)映射的數(shù)字化模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)、運(yùn)行工況的全景感知與動(dòng)態(tài)仿真，支撐設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)、運(yùn)行優(yōu)化和應(yīng)急處置。
2. 人工智能與大數(shù)據(jù)分析：利用AI算法（如機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)）對(duì)海量運(yùn)行數(shù)據(jù)（SCADA、在線監(jiān)測(cè)、視頻等）進(jìn)行深度挖掘，實(shí)現(xiàn)設(shè)備缺陷智能診斷、負(fù)荷精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)主動(dòng)預(yù)警和能效優(yōu)化管理。
3. 物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)：通過(guò)廣泛部署智能傳感終端，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)一次設(shè)備（變壓器、斷路器、GIS等）、二次設(shè)備及輔助系統(tǒng)狀態(tài)信息的全面、實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)采集與互聯(lián)。
4. 智能巡檢與操作技術(shù)：應(yīng)用機(jī)器人、無(wú)人機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化巡檢，結(jié)合圖像識(shí)別與紅外測(cè)溫技術(shù)，替代人工完成高危、重復(fù)性工作；推廣程序化操作與一鍵順控，大幅提升操作效率與安全性。

二、 新設(shè)備與新材料賦能高效可靠運(yùn)行

1. 智能一次設(shè)備：

• 智能變壓器/電抗器：集成油色譜、局放、鐵芯接地電流等多參量在線監(jiān)測(cè)單元，具備自我狀態(tài)評(píng)估與預(yù)警能力。

• 智能高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備：如智能GIS/HGIS，集成機(jī)械特性、SF6氣體狀態(tài)、局放等監(jiān)測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)可控。

• 電子式互感器：采用光學(xué)原理或羅氏線圈，具備絕緣簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)范圍寬、無(wú)磁飽和、數(shù)字化輸出等優(yōu)點(diǎn)，為數(shù)字化保護(hù)與控制提供高質(zhì)量信號(hào)源。

1. 集成化二次設(shè)備：

• 保護(hù)、測(cè)控、計(jì)量等多功能集成裝置，減少屏柜數(shù)量，簡(jiǎn)化二次回路。

• 采用IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程層合并單元（MU）和智能終端（IED），實(shí)現(xiàn)信息模型的標(biāo)準(zhǔn)化與互操作。

1. 先進(jìn)新材料應(yīng)用：

• 新型絕緣材料：如高性能硅橡膠、環(huán)氧復(fù)合材料，用于設(shè)備外絕緣，提升耐候性、抗污閃能力與使用壽命。

• 節(jié)能與環(huán)保材料：采用環(huán)保型絕緣氣體（如干燥空氣、Novec?氣體）替代或部分替代SF6；應(yīng)用非晶合金等低損耗材料制造變壓器鐵芯，降低空載損耗。

• 高性能導(dǎo)體與連接材料：提升通流能力與連接可靠性。

三、 通信設(shè)備技術(shù)構(gòu)建高速信息神經(jīng)

通信系統(tǒng)是智能變電站的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，其技術(shù)開(kāi)發(fā)聚焦于高速、可靠、安全與開(kāi)放。

1. 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)革新：采用三層兩網(wǎng)（站控層、間隔層、過(guò)程層及對(duì)應(yīng)的站控層網(wǎng)絡(luò)、過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)）或未來(lái)可能的更扁平化架構(gòu)。過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)逐步由點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式向基于交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)化采樣（SV）與跳閘（GOOSE）過(guò)渡，提升信息共享與配置靈活性。
2. 高速通信協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)：全面遵循并深化應(yīng)用IEC 61850系列標(biāo)準(zhǔn)，包括面向通用對(duì)象的變電站事件（GOOSE）、采樣值傳輸（SV）、制造報(bào)文規(guī)范（MMS）等，確保設(shè)備間的無(wú)縫通信與互操作。探索時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）等技術(shù)，以滿足保護(hù)控制業(yè)務(wù)對(duì)極低時(shí)延和高確定性的嚴(yán)苛要求。
3. 通信介質(zhì)與設(shè)備：

• 大規(guī)模采用光纖以太網(wǎng)作為主干通信介質(zhì)，替代傳統(tǒng)電纜，實(shí)現(xiàn)抗電磁干擾、高帶寬傳輸。

• 應(yīng)用工業(yè)級(jí)高性能以太網(wǎng)交換機(jī)，支持VLAN、優(yōu)先級(jí)、組播管理等，確保網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量（QoS）。

• 部署精確時(shí)鐘同步系統(tǒng)（如基于IEEE 1588的PTP），為全站事件順序記錄（SOE）、同步采樣等提供微秒級(jí)時(shí)間基準(zhǔn)。

1. 安全防護(hù)強(qiáng)化：構(gòu)建基于“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”原則的縱深防御體系，應(yīng)用電力專用縱向加密認(rèn)證、防火墻、入侵檢測(cè)等設(shè)備，保障生產(chǎn)控制大區(qū)的網(wǎng)絡(luò)安全，抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊。

四、 技術(shù)融合與未來(lái)展望

110kV智能變電站的技術(shù)發(fā)展，本質(zhì)上是“大云物移智鏈”等新一代信息技術(shù)與電力技術(shù)的深度融合。隨著5G無(wú)線通信在站內(nèi)輔助監(jiān)控、移動(dòng)巡檢等場(chǎng)景的滲透，以及區(qū)塊鏈技術(shù)在分布式能源接入、多方協(xié)同互動(dòng)中的潛在應(yīng)用，智能變電站將向更加開(kāi)放、互動(dòng)、自治的能源互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)演進(jìn)。

110kV智能變電站正通過(guò)系統(tǒng)性集成應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備、新材料與先進(jìn)的通信設(shè)備技術(shù)，全面提升其感知能力、決策水平與執(zhí)行效率，不僅保障了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，也為能源的清潔低碳轉(zhuǎn)型和用戶側(cè)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)奠定了智能化基礎(chǔ)。持續(xù)的技術(shù)開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新，是推動(dòng)智能變電站不斷迭代升級(jí)、適應(yīng)未來(lái)電網(wǎng)需求的核心動(dòng)力。