变电站继电器发生故障时谐波电流较大,导致变电站输出功率不稳定,从而影响电力系统安全运行,为此设计了基于SVG技术的智能变电站继电保护分析装置。首先构建了该装置的站控单元、间隔单元、SVG单元和主变保护单元,在此基础上完成了智能变电站继电保护分析装置的设计;然后对该装置进行了实验验证。结果表明,该装置能够有效抑制谐波电流的产生,使变电站输出功率稳定在1.5 MW,有效提升了电力系统运行的稳定性和安全性。

为了实现工作人员在集控中心进行站所内的巡检和操作任务,提出了一种带电操作机器人系统。该系统是以基于图像识别的操作机器人为本体的智能系统,用于执行变电房高压柜的状态识别和开关操作。针对该机器人系统,提出了一种基于三维点云的深度相机标定方法,实现了机器人手眼坐标系的统一。设计了一种针对旋转类型按钮的定位算法,实现了机器人对开关的定位和操作。实验表明,将带电操作机器人部署在实际站所中进行测试,对旋钮类型开关、压板及按钮的一次性操作成功率达到93.88%。由此得出,该机器人系统能够稳定运行,并可实现高压电柜上4种类型开关的自动化操作,该研究为智能变电站的发展做出了有效探索。

着重介绍基于CPLD与DSP架构的智能变电站电网IED（Intelligent Electronic Device，智能电力监测装置）的硬件架构和软件流程。着重阐述了“高速A／D转换器＋CPLD”在信号采集过程中的优势，以及多路信号如何通过CPLD被DSP选择。DSP对信号进行处理，并利用FFT算法的结果分析电网的功率因素和谐波含量。

随着智能变电站的大量建设，传统的电磁式和电容式电压互感器已经不能满足智能电网的发展要求，电子式互感器必将成为未来电压互感器发展的主流。文中在描述电子式电压互感器的分类及几种新型电子式电压互感器基本原理的基础上，对有源和无源电子式电压互感器的性能进行了分析，给出了两者在测量品质、数字化应用、暂态性能等方面的共性与差别，指出有源电子式电压互感器目前在智能变电站建设中更有应用优势，而为了智能电网的长足发展，仍然需要加强无源电子式电压互感器的研究。同时，对我国电子式互感器的研究现状进行了总结，特别是归纳了电子式互感器在智能变电站建设中的应用现状。