智能變電站介紹

1、 智能變電站智能變電站編制背景編制背景一一智能電網(wǎng)概念智能電網(wǎng)概念二二常規(guī)變電站現(xiàn)存主要問題常規(guī)變電站現(xiàn)存主要問題三三數(shù)字化變電站特點(diǎn)數(shù)字化變電站特點(diǎn)四四智能變電站簡(jiǎn)要介紹智能變電站簡(jiǎn)要介紹五五電網(wǎng)是關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)命脈的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和公用事業(yè)?，F(xiàn)在電網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)迎來機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存的關(guān)鍵期。電網(wǎng)需要積極應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的資源和環(huán)境壓力，實(shí)現(xiàn)大范圍的資源優(yōu)化配置，提高全天候運(yùn)行能力，滿足能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整的需要，適應(yīng)電力體制改革。輸變電、發(fā)電、信息化、數(shù)字化等技術(shù)進(jìn)步。編制背景編制背景一一智能電網(wǎng)概念智能電網(wǎng)概念二二常規(guī)變電站現(xiàn)存主要問題常規(guī)變電站現(xiàn)存主要問題三三數(shù)字化變電站特點(diǎn)數(shù)字化變電站特點(diǎn)四四智能變電站

2、簡(jiǎn)要介紹智能變電站簡(jiǎn)要介紹五五智能電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)： 建設(shè)節(jié)能、環(huán)保、高效、可靠、穩(wěn)定的現(xiàn)代化電網(wǎng)。 電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行對(duì)于一個(gè)國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的意義。智能電網(wǎng)的性能特征：自治和自愈能力防御能力電網(wǎng)兼容性高效運(yùn)營(yíng)和管理優(yōu)質(zhì)和友好性電力交易的方便性2009年5月，國(guó)家電網(wǎng)公司正式提出了“建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)”概念，并計(jì)劃在2020年基本建成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，拉開了我國(guó)智能電網(wǎng)研究與建設(shè)的序幕。智能電網(wǎng)，就是電網(wǎng)的智能化。智能電網(wǎng)是將先進(jìn)的傳感量測(cè)技術(shù)、信息通信技術(shù)、分析決策技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)與能源電力技術(shù)以及電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施高度集成而形成的新型現(xiàn)代化電網(wǎng)。 智能電網(wǎng)的智能化主要體現(xiàn)在：可觀測(cè)采用

3、先進(jìn)的傳感量測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的準(zhǔn)確感知；可控制可對(duì)觀測(cè)對(duì)象進(jìn)行有效控制；實(shí)時(shí)分析和決策實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)、信息到智能化決策的提升；白適應(yīng)和自愈實(shí)現(xiàn)自動(dòng)優(yōu)化調(diào)整和故障自我恢復(fù)。目前，國(guó)家電網(wǎng)已將智能變電站作為推廣工作之一。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)相關(guān)規(guī)劃，智能變電站將成為新建變電站的主流，迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)：第一階段新建智能變電站46座，在運(yùn)變電站智能化改造28座；第二階段新建智能變電站8000座，在運(yùn)變電站智能化改造50座，特高壓交流變電站改造48座；第三階段新建智能變電站7700座，在運(yùn)變電站智能化改造44座，特高壓交流變電站改造60座。 智能化變電站是數(shù)字化變電站的升級(jí)和發(fā)展。在數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)上，結(jié)合智能電

4、網(wǎng)的需求，對(duì)變電站自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行充實(shí)以實(shí)現(xiàn)變電站智能化功能。智能化變電站的設(shè)計(jì)和建設(shè)，必須在智能電網(wǎng)的背景下進(jìn)行，要滿足我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展的要求，體現(xiàn)我國(guó)智能電網(wǎng)信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的特征。 北川智能變電站 西涇智能變電站 蘭溪變電站 延安變電站 編制背景編制背景一一智能電網(wǎng)概念智能電網(wǎng)概念二二常規(guī)變電站現(xiàn)存主要問題常規(guī)變電站現(xiàn)存主要問題三三數(shù)字化變電站特點(diǎn)數(shù)字化變電站特點(diǎn)四四智能變電站簡(jiǎn)要介紹智能變電站簡(jiǎn)要介紹五五電子互感器ECT電子互感器ECT斷路器斷路器合并單元1合并單元2ICU1ICU2南自保護(hù)PSL-603U四方保護(hù)CSC-103B采樣激光電源電子互感器EVT電子互感器

5、EVT合并單元2合并單元1采樣直流電源采樣直流電源采樣激光電源 GOOSE A網(wǎng) GOOSE B網(wǎng)測(cè)控裝置BP-2C母線保護(hù)電度表X7700母線保護(hù)2號(hào)變故錄公用測(cè)控公用測(cè)控MU通訊GOOSE通訊電網(wǎng)口電纜同步裝置設(shè)備之間通過大量的電纜相連，模擬信號(hào)的傳輸存在電磁干擾及附加誤差，電磁式互感器存在飽和，鐵磁諧振過電壓易引起二次設(shè)備異常和故障，控制回路兩點(diǎn)接地甚至造成設(shè)備誤動(dòng)作。二次回路安全性差，電流回路開路、電壓回路短路的事故時(shí)有發(fā)生。缺乏統(tǒng)一的信息模型和通信標(biāo)準(zhǔn)，通信協(xié)議無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)集成難度大，不同廠家設(shè)備不能互換、互操作，信息不能共享，造成重復(fù)投資（大量使用規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置）。傳統(tǒng)一次設(shè)備

6、體積大、重量大、易飽和、安裝運(yùn)輸成本高、占地面積大、維護(hù)成本高，監(jiān)測(cè)能力差，設(shè)備存在漏油、爆炸等危險(xiǎn)。對(duì)絕緣要求高，無(wú)法精確提供保護(hù)、測(cè)量需要的大范圍量程。 電磁式互感器暴露出一系列固有的缺點(diǎn),絕緣結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，產(chǎn)品重量增加，支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜。電磁式電流互感器固有的磁飽和現(xiàn)象，一次電流較大時(shí)會(huì)使二次輸出發(fā)生畸變，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行，造成拒動(dòng)或誤動(dòng)。歷史發(fā)展情況：電磁型保護(hù)：由電磁型繼電器及二次接線構(gòu)成，回路復(fù)雜，功能簡(jiǎn)單。集成電路保護(hù)：由模擬及數(shù)字集成電路插件構(gòu)成，仍為模擬量運(yùn)算。開始有了簡(jiǎn)單功能的RTU裝置。微機(jī)型保護(hù)：由CPU插件構(gòu)成，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)行數(shù)字量計(jì)算，回路簡(jiǎn)化，功能

7、有較大提高，且具有較強(qiáng)的自檢功能。這個(gè)時(shí)期有了四遙功能的RTU裝置。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)：使用微機(jī)型保護(hù)與微機(jī)型測(cè)控裝置，通過二次接線和通訊電纜融合在一起。保護(hù)及測(cè)控功能基本完善。 目前綜自系統(tǒng)技術(shù)上局限性：使用大量二次電纜：涉及電流、電壓、控制、信號(hào)等回路，引起相關(guān)的機(jī)械可靠性、絕緣性能、抗干擾能力等問題，難以在技術(shù)上根本解決。接線復(fù)雜：裝置的每一項(xiàng)輸入、輸出均由二次接線完成。維護(hù)不方便：新投驗(yàn)收、改造的調(diào)試難度大、時(shí)間長(zhǎng)，每一項(xiàng)功能、每一根接線都要進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)。多數(shù)回路在裝置自檢范圍之外，出問題以后才能發(fā)現(xiàn)異常情況。3）對(duì)專業(yè)人員要求高：不同廠家的同一類型裝置接口回路有很大差別，不具備互換性，不

8、利于提高設(shè)備維護(hù)水平和推廣標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。4）設(shè)備可靠性低：任何一臺(tái)裝置異常退出都要引起相關(guān)功能的退出甚至引起一次設(shè)備停電。5）二次設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沒有實(shí)現(xiàn)模塊化，二次電纜施工和調(diào)試工作繁瑣，使用大量電纜，投資大、信號(hào)干擾大和精度差。通信接口方式多樣化 RS-232/422/485接口、各種現(xiàn)場(chǎng)總線、以太網(wǎng)等等通信規(guī)約多樣 101規(guī)約、103規(guī)約、MODBUS規(guī)約、以及各個(gè)廠家自行定義的通信規(guī)約變電站內(nèi)通信層次多，系統(tǒng)集成時(shí)需要大量的規(guī)約轉(zhuǎn)換設(shè)備編制背景編制背景一一智能電網(wǎng)概念智能電網(wǎng)概念二二常規(guī)變電站現(xiàn)存主要問題常規(guī)變電站現(xiàn)存主要問題三三數(shù)字化變電站特點(diǎn)數(shù)字化變電站特點(diǎn)四四智能變電站簡(jiǎn)要介紹智能變

9、電站簡(jiǎn)要介紹五五 數(shù)字化變電站就是將信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數(shù)字化的變電站。全站采用統(tǒng)一的通訊規(guī)約IEC61850構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)，各個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享。 數(shù)字化變電站是由電子式互感器、智能化開關(guān)等智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，建立在IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。數(shù)字化變電站按照網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以分為站控層、間隔層、過程層三層設(shè)備。 三層設(shè)備由兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接。數(shù)字化變電站與傳統(tǒng)變電站相比，在技術(shù)先進(jìn)性、安全可靠、占地少、成本低、少維護(hù)、環(huán)境友好等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。數(shù)字化變電站是建設(shè)智能電網(wǎng)的物理基礎(chǔ)和要求。 基于IE

10、C61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站網(wǎng)絡(luò)通信是最大的共同點(diǎn)。與傳統(tǒng)變電站相比，數(shù)字化變電站具有以下特點(diǎn)：與傳統(tǒng)變電站相比，數(shù)字化變電站具有以下特點(diǎn)：數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)化：數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)化：全站采用統(tǒng)一的通信規(guī)約全站采用統(tǒng)一的通信規(guī)約IEC61850IEC61850標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)信息交互；標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)信息交互；二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化：二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化：新增合并單元、智能終端、過程新增合并單元、智能終端、過程層交換機(jī)等，采用網(wǎng)絡(luò)跳閘。光纖取代常規(guī)變電站層交換機(jī)等，采用網(wǎng)絡(luò)跳閘。光纖取代常規(guī)變電站控制電纜?？刂齐娎|。一次設(shè)備智能化：一次設(shè)備智能化：新增電子互感器、合并單元、智新增電子互感器、合并單元、智能終端等過程層設(shè)備。能終端等過程層設(shè)

11、備。與數(shù)字化變電站相比，智能變電站具有以下特點(diǎn)：與數(shù)字化變電站相比，智能變電站具有以下特點(diǎn)：“數(shù)字化數(shù)字化”只是智能變電站的實(shí)現(xiàn)手段，智只是智能變電站的實(shí)現(xiàn)手段，智能變電站面向智能電網(wǎng)需求，更強(qiáng)調(diào)高級(jí)功能變電站面向智能電網(wǎng)需求，更強(qiáng)調(diào)高級(jí)功能、集成應(yīng)用和互動(dòng)性。與數(shù)字化站相比，能、集成應(yīng)用和互動(dòng)性。與數(shù)字化站相比，強(qiáng)化了智能設(shè)備、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、變電站自動(dòng)化強(qiáng)化了智能設(shè)備、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)高級(jí)功能等方面的功能應(yīng)用。系統(tǒng)高級(jí)功能等方面的功能應(yīng)用。 數(shù)字化變電站的特點(diǎn)主要是： 采用電子式互感器代替常規(guī)互感器。智能控制單元取代開關(guān)傳統(tǒng)數(shù)字量采集和控制 二次回路采用光纖取代了傳統(tǒng)的電纜。二次回路為

12、數(shù)字信號(hào)。IEC61850的應(yīng)用。 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站結(jié)構(gòu)IF1：間隔層和站層之間保護(hù)數(shù)據(jù)交換；IF2：間隔層與遠(yuǎn)方保護(hù)（不在本標(biāo)準(zhǔn)范圍）之間保護(hù)數(shù)據(jù)交換；IF3：間隔層內(nèi)數(shù)據(jù)交換；IF4：過程層和間隔層之間電壓互感器和電流互感器瞬時(shí)數(shù)據(jù)交換（尤其是采樣）；IF5：過程層和間隔層之間控制數(shù)據(jù)交換；IF6：間隔和站層之間控制數(shù)據(jù)交換；IF7：站層與遠(yuǎn)方工程師辦公地?cái)?shù)據(jù)交換；IF8：間隔之間直接數(shù)據(jù)交換，尤其是用于連鎖這樣快速功能；IF9：站層內(nèi)數(shù)據(jù)交換；IF10：變電站（裝置）和遠(yuǎn)方控制中心之間控制數(shù)據(jù)交換（不在本部分范圍）。1.應(yīng)用電子式互感器解決傳統(tǒng)互感器固有問題，應(yīng)用電子式

13、互感器解決傳統(tǒng)互感器固有問題，電子互感器無(wú)飽和、降低了絕緣要求，維護(hù)簡(jiǎn)單，無(wú)滲漏油情況，不會(huì)產(chǎn)生附加誤差，提升了保護(hù)系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)和計(jì)量系統(tǒng)的系統(tǒng)精度。2.通信網(wǎng)絡(luò)取代復(fù)雜的控制電纜，通信網(wǎng)絡(luò)取代復(fù)雜的控制電纜，二次光纖網(wǎng)絡(luò)安全簡(jiǎn)單、抗干擾強(qiáng)、減少了有色金屬、實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享3.網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸精簡(jiǎn)、實(shí)現(xiàn)了模塊化、設(shè)計(jì)/施工/調(diào)試/運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單。4.標(biāo)準(zhǔn)的通信平臺(tái)（IEC 61850）讓二次設(shè)備具備標(biāo)準(zhǔn)的通信接口和通信協(xié)議，變電站系統(tǒng)集成簡(jiǎn)單快捷，避免設(shè)備重復(fù)，便于新增功能和擴(kuò)展規(guī)模。5. 互感器高低壓部分光電隔離，使得電流互感器二次開路、電壓互感器二次短路可能危及人身或設(shè)備等問題

14、不復(fù)存在，大大提高了安全性6.數(shù)字信號(hào)可以用光纖傳輸，從根本上解決抗干擾問題，二次回路接線簡(jiǎn)化，而且二次回路安全性高,避免電纜帶來的電磁兼容、傳輸過電壓和兩點(diǎn)接地等問題。7基于網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一的信息平臺(tái)，設(shè)備間可以實(shí)現(xiàn)互操作，解決設(shè)備間的互操作問題解決設(shè)備間的互操作問題,減少了投資，設(shè)備間可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。8.一次設(shè)備、二次設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)都可具備完善的自檢功能，可根據(jù)設(shè)備的健康狀況實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修。安全可靠安全可靠 絕緣性能提高；絕緣性能提高； 無(wú)無(wú)CTCT二次開路、二次開路、PTPT二次短路；二次短路； 以絕緣脂替代油和以絕緣脂替代油和SF6SF6，環(huán)保安全；，環(huán)保安全； 無(wú)磁飽和、頻率響應(yīng)范圍寬、暫態(tài)

15、特性好，不受環(huán)境因素影響；無(wú)磁飽和、頻率響應(yīng)范圍寬、暫態(tài)特性好，不受環(huán)境因素影響； 數(shù)字信號(hào)通過光纖傳輸，增強(qiáng)了抗數(shù)字信號(hào)通過光纖傳輸，增強(qiáng)了抗EMIEMI性能，數(shù)據(jù)可靠性大大提高。性能，數(shù)據(jù)可靠性大大提高。經(jīng)濟(jì)高效經(jīng)濟(jì)高效 體積和重量遠(yuǎn)小于常規(guī)互感器，易與其他一次設(shè)備集成，節(jié)省投資；體積和重量遠(yuǎn)小于常規(guī)互感器，易與其他一次設(shè)備集成，節(jié)省投資； 應(yīng)用光纜使電纜溝、電纜層大為簡(jiǎn)化，電纜用量減少，節(jié)省占地；應(yīng)用光纜使電纜溝、電纜層大為簡(jiǎn)化，電纜用量減少，節(jié)省占地； 固體絕緣，無(wú)需檢壓檢漏，運(yùn)行過程中免維護(hù)。固體絕緣，無(wú)需檢壓檢漏，運(yùn)行過程中免維護(hù)。清潔環(huán)保清潔環(huán)保 絕緣脂無(wú)泄露無(wú)污染；絕緣脂無(wú)泄露

16、無(wú)污染； 光纜替代電纜節(jié)約大量銅材光纜替代電纜節(jié)約大量銅材透明開放透明開放 具有自檢功能；即插即用；調(diào)試工具人機(jī)互動(dòng)。具有自檢功能；即插即用；調(diào)試工具人機(jī)互動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：光光源源探探測(cè)測(cè)器器耦耦合合器器偏偏振振器器相相位位調(diào)調(diào)制制器器光纖匯流排反射鏡信號(hào)處理電路兩偏振光傳播方向（紅、綠箭頭）羅氏線圈型羅氏線圈型電流互感器電流互感器磁光玻璃型磁光玻璃型電流互感器電流互感器全光纖型全光纖型電流互感器電流互感器電容分壓型電容分壓型電壓互感器電壓互感器電流電壓組合型電流電壓組合型電壓互感器電壓互感器傳統(tǒng)電流互感器電子式電流互感器傳統(tǒng)電壓互感器電子式電壓互感器電子式互感器電流互感器ECT電流互感器OC

17、T電壓互感器EVT電壓互感器OVT法拉第電磁感應(yīng)原理羅氏線圈低功率線圈LPCT法拉第電磁感應(yīng)原理磁光玻璃型賽格耐克效應(yīng)全光纖型電容分壓型電阻、電感分壓型普客爾效應(yīng)型逆壓電效應(yīng)型有源電子式互感器： -互感器頭部裝有電源供電的電子電路 -利用空心線圈及電容、電感分壓測(cè)量 信號(hào) -利用光纖對(duì)采集單元供電 -利用光纖傳輸數(shù)字信號(hào)無(wú)源電子互感器： -利用光學(xué)原理，互感器頂部不含電子 電路，不受集成電路壽命影響 -Faraday磁光效應(yīng) -Pockels電光效應(yīng) -利用光纖傳輸模擬信號(hào)無(wú)源電子式互感器無(wú)源電子式互感器有源電子式互感器有源電子式互感器常規(guī)互感器常規(guī)互感器CTCT動(dòng)態(tài)范圍動(dòng)態(tài)范圍范圍寬、無(wú)磁飽

18、和范圍寬、無(wú)磁飽和范圍寬、無(wú)磁飽和范圍寬、無(wú)磁飽和范圍小、有磁飽和范圍小、有磁飽和輸出形式輸出形式數(shù)字信號(hào)輸出數(shù)字信號(hào)輸出數(shù)字信號(hào)輸出數(shù)字信號(hào)輸出電信號(hào)輸出電信號(hào)輸出可靠性可靠性高高低低高高CTCT二次輸出二次輸出不存在開路問題不存在開路問題不存在開路問題不存在開路問題不能開路不能開路可維護(hù)性可維護(hù)性高高低低高高壽命壽命長(zhǎng)長(zhǎng)短短長(zhǎng)長(zhǎng)直流供電直流供電無(wú)無(wú)需要需要無(wú)無(wú)羅氏線圈電流互感器；低功率線圈：LPCT(含鐵芯）是傳統(tǒng)電磁式電流互感器的一種發(fā)展，LPCT按照高阻抗進(jìn)行設(shè)計(jì)，使傳統(tǒng)電流互感器在很高的一次電流下出現(xiàn)飽和的基本特性得到了改善，擴(kuò)大了測(cè)量范圍。LPCT一般在5%-120%額定電流下線性

19、度較好，適用于測(cè)量?？招木€圈；RC羅氏線圈以非磁性材料做骨架，沒有鐵芯，動(dòng)態(tài)范圍較好，高壓側(cè)與低壓側(cè)之間光纖連接，具有較好的絕緣性能。羅氏線圈在額定電流至二三十倍額定電流范圍線性度較好，但在5%-20%額定電流范圍誤差大。一般用于繼電保護(hù)通道較適合。電子式互感器與數(shù)字化保護(hù)裝置、智能化一次設(shè)備等的數(shù)據(jù)連接主要依靠合并單元（MU）完成，合并單元同步采集多路互感器的電壓、電流信息并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)處理發(fā)送給二次保護(hù)、控制設(shè)備。電子式CT0.2級(jí)電子式VT0.2級(jí)光纜數(shù)字傳輸無(wú)誤差測(cè)量系統(tǒng)誤差0.4全數(shù)字系統(tǒng)無(wú)誤差CT0.2級(jí)VT0.2級(jí)線纜誤差0.1A/D轉(zhuǎn)換傳統(tǒng)電能表0.2級(jí)測(cè)量系統(tǒng)誤差0.7

20、 智能控制單元正面 數(shù)字量傳統(tǒng)接線方式數(shù)字化接線方式二次光纖二次電纜傳統(tǒng)開關(guān)+職能控制單元（ICU），則實(shí)施采集設(shè)備狀態(tài)和控制設(shè)備，用光纖通信與二次設(shè)備交換信息。減少了電纜傳輸造成的誤差，以及電纜斷線不能自檢的問題，提高了可靠性 數(shù)字化變電站中的電流、電壓的采集、二次系統(tǒng)設(shè)備狀況、操作命令的下達(dá)和執(zhí)行，完全可以通過光纖實(shí)現(xiàn)信息的有效監(jiān)測(cè)，變電站內(nèi)可以有效地獲得電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、各種智能控制單元（ICU）的故障和動(dòng)作信息，監(jiān)測(cè)操作及信號(hào)回路狀態(tài)，設(shè)備狀態(tài)特征量的采集上沒有盲區(qū)，系統(tǒng)的可靠性大大提高。裝置整體的抗干擾能力強(qiáng)，無(wú)交流干擾源。無(wú)AD設(shè)計(jì)，直接支持光電互感器IEC 6850-9協(xié)議裝置

21、支持完整的IEC 61850協(xié)議，基于以太網(wǎng)的通信接口，提供通信速度和可靠性裝置支持IEC 61850協(xié)議GOOSE服務(wù)，可放棄傳統(tǒng)的開入開出板數(shù)字化變電站是由電子式互感器，智能化終端、數(shù)字化保護(hù)測(cè)控設(shè)備、數(shù)字化計(jì)量?jī)x表、光纖網(wǎng)絡(luò)和雙絞線網(wǎng)絡(luò)以及IEC61850規(guī)約組成的全智能化變電站模式，按分層分布式來實(shí)現(xiàn)整個(gè)變電站數(shù)字化，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。IEC61850是國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）TC57工作組制定的變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)系列標(biāo)準(zhǔn)，是基于網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)唯一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。IEC61850規(guī)范了數(shù)據(jù)的命名、數(shù)據(jù)定義、設(shè)備行為、設(shè)備的自我描

22、述特征和通用配置語(yǔ)言。使不同智能電氣設(shè)備間的信息共享和互操作成為可能。對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的對(duì)象統(tǒng)一建模，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的抽象通信服務(wù)接口，增強(qiáng)了設(shè)備之間的互操作性，可以在不同廠家的設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。目標(biāo):一個(gè)世界一個(gè)技術(shù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)IEC61850連接了來自不同廠家的設(shè)備現(xiàn)在和將來的設(shè)備來自不同工具和不同制造商的工程信息 五、交換機(jī) 站控層交換機(jī)負(fù)責(zé)間隔層裝置（包括測(cè)控和保護(hù)裝置）與后臺(tái)和遠(yuǎn)動(dòng)的通訊。 過程層（GOOSE網(wǎng)）交換機(jī)負(fù)責(zé)全站過程層GOOSE報(bào)文的交換。 交換機(jī)為本數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)的核心設(shè)備，需要嚴(yán)密監(jiān)視其運(yùn)行狀況。編制背景編制背景一一智能電網(wǎng)概念智能電網(wǎng)概

23、念二二常規(guī)變電站現(xiàn)存主要問題常規(guī)變電站現(xiàn)存主要問題三三數(shù)字化變電站特點(diǎn)數(shù)字化變電站特點(diǎn)四四智能變電站簡(jiǎn)要介紹智能變電站簡(jiǎn)要介紹五五智能變電站的主要技術(shù)特征智能變電站的主要技術(shù)特征n信息數(shù)字化信息數(shù)字化n功能集成化功能集成化n結(jié)構(gòu)緊湊化結(jié)構(gòu)緊湊化n狀態(tài)可視化狀態(tài)可視化電子式互感器應(yīng)用 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)(模型、協(xié)議、GOOSE機(jī)制)高速工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展 智能變電站智能斷路器技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用 在線監(jiān)測(cè)、狀態(tài)檢修、高級(jí)應(yīng)用 智能變電站特征：全站信息數(shù)字化 通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化信息共享標(biāo)準(zhǔn)化 運(yùn)行狀態(tài)可視化在線分析決策 內(nèi)外協(xié)同互動(dòng)站控層實(shí)現(xiàn)部分高級(jí)應(yīng)用。順序控制，滿足無(wú)人值班及區(qū)域監(jiān)控中心站管理模式的

24、要求。源端維護(hù)，主接線圖、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蛿?shù)據(jù)模型變電站端配置。狀態(tài)可視化，主要一次設(shè)備狀態(tài)信息可視化。輔助設(shè)備智能化。智能設(shè)備（智能設(shè)備（intelligent equipmentintelligent equipment） 一次設(shè)備和智能組件的有機(jī)結(jié)合體，具有測(cè)量數(shù)字化、控一次設(shè)備和智能組件的有機(jī)結(jié)合體，具有測(cè)量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化和信息互動(dòng)化特征的高壓制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化和信息互動(dòng)化特征的高壓設(shè)備，是高壓設(shè)備智能化的簡(jiǎn)稱。設(shè)備，是高壓設(shè)備智能化的簡(jiǎn)稱。高壓設(shè)備智能高壓設(shè)備智能化化技術(shù)特征技術(shù)特征測(cè)量數(shù)字化測(cè)量數(shù)字化控制網(wǎng)絡(luò)化控制網(wǎng)絡(luò)化狀態(tài)可視化狀態(tài)可視化功能一

25、體化功能一體化信息互動(dòng)化信息互動(dòng)化順控操作順控操作發(fā)出整批指令，發(fā)出整批指令， 由系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備狀態(tài)信息變化情由系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備狀態(tài)信息變化情況判斷每步操作是否到位，況判斷每步操作是否到位， 確認(rèn)到位后自動(dòng)執(zhí)行確認(rèn)到位后自動(dòng)執(zhí)行下一指令，直至執(zhí)行完所有指令。下一指令，直至執(zhí)行完所有指令。只要各電壓等級(jí)的一次設(shè)備能滿足遠(yuǎn)方控制要求，均可實(shí)現(xiàn)程序化控制，由監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)態(tài)轉(zhuǎn)換(運(yùn)行熱備冷備檢修)控制。變電站程序化控制對(duì)象主要包括：一次設(shè)備操作(斷路器、隔離開關(guān)等)和二次設(shè)備操作(保護(hù)壓板的投退、保護(hù)定值區(qū)切換等)。 對(duì)無(wú)人值班智能站，站內(nèi)當(dāng)?shù)睾笈_(tái)和和監(jiān)控中心均能執(zhí)行程序化控制功能。站內(nèi)后臺(tái)執(zhí)行程序化控制只

26、需要變電站內(nèi)運(yùn)行人員根據(jù)操作要求選擇一條程序化操作指令，操作票的執(zhí)行和操作過程的校驗(yàn)由變電站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)完成，實(shí)現(xiàn)“一鍵操作”。監(jiān)控中心執(zhí)行程序化控制操作命令時(shí)，由監(jiān)控中心向變電站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送操作目標(biāo)，程序化控制由變電站設(shè)置和判別，執(zhí)行和操作過程的校驗(yàn)要求由變電站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)完成，每一步執(zhí)行信息發(fā)往監(jiān)控中心，監(jiān)控中心僅監(jiān)視過程信息。S9電壓、電流油中溶解氣體底層油溫OLTCC有載調(diào)壓冷卻系統(tǒng)智能組件注：1. S1、S2頂層油溫，S3、S4底層油溫2. S5、S6、S9、S10電壓、電流3. S7、S8局部放電4. S11氣體繼電器5. S12油中溶解氣體S5S66. S13油中水分7. S

27、14鐵芯接地電流8. C冷卻系統(tǒng)9. OLTC有載調(diào)壓系統(tǒng)S1S2S3S4S7S12S14S8鐵芯接地電流局部放電頂層油溫局部放電電壓、電流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)S13S11氣體繼電器油中水分S10設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè) 通過傳感通過傳感器、計(jì)算機(jī)、器、計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)等技通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，獲取設(shè)備術(shù)，獲取設(shè)備的各種特征參的各種特征參量并結(jié)合專家量并結(jié)合專家系統(tǒng)分析，及系統(tǒng)分析，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛早發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在故障。在故障。變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器布點(diǎn)示意圖變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器布點(diǎn)示意圖一次設(shè)備一次設(shè)備監(jiān)測(cè)參量監(jiān)測(cè)參量主變主變油中溶解氣體、鐵心接地電流油中溶解氣體、鐵心接地電流GIS局部放電、微水密度局部放電、微水密度避雷器避雷器泄漏電流、動(dòng)作次數(shù)泄漏電流、動(dòng)作次數(shù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備參量一覽表狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備參量一覽表自動(dòng)化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)示意圖 自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一體化站用電源系統(tǒng)一體化站用電源系統(tǒng)將站用將站用交流、直流、交流、直流、UPSUPS、通信電源、通信電源系統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)計(jì)、生產(chǎn)：系統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)計(jì)、生產(chǎn)：（1 1）建立電源系統(tǒng)監(jiān)控統(tǒng)一平臺(tái)，與自動(dòng)化系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)）建立電源系統(tǒng)監(jiān)控統(tǒng)一平臺(tái)，與自動(dòng)化系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一智能監(jiān)控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修。統(tǒng)一智能監(jiān)控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修。（2 2）智能監(jiān)控除常規(guī)范圍外）智能監(jiān)控除常規(guī)范圍外, ,還包括蓄電池容量監(jiān)測(cè)，交流系還包括蓄