01智能变电站概述和网络架构__V1.00_赵瑞辰

智能变电站通信网络技术方案

智能变电站通信网络技术方案 1 智能变电站通信网络总体结构 智能变电站通信网络采用IEC 61850国际标准，IEC 61850标准将变电站在结构上划分为变电站层、间隔层和过程层，并通过分层、分布、开放式网络系统实现连接。 变电站层与间隔层之间的网络称为变电站层网络，间隔层与过程层之间的网络称为过程层网络。 变电站层网络和过程层网络承载的业务功能截然不同。为了保证过程层网络的实时性、安全性，在现有的技术条件下，变电站层网络应与过程层网络物理分开，并采用100M及以上高速以太网构建。 通讯在线保护及故障系统服务器系统服务器GOOSE视频监视终端信息管理兼操作员站2兼操作员站1远动远动联动服务器子站工作站1工作站2变电站层 MMS/GOOSE网变电站层网络 超五类屏蔽 双绞线 其他智能电能保护故障间隔层设备计量测控录波 SMV网光缆过程层网络GOOSE网 合并智能单元单元过程层 光缆电缆

电子式开关设备 互感器(主变、断路器、刀闸) 智能变电站通信网络基本构架示意图 2 变电站层网络技术方案 功能: 变电站层网络功能和结构与传统变电站的计算机监控系统网络基本类似,全站信息的汇总功能(包括防误闭锁)可依靠MMS/GOOSE网络实现。 拓扑结构选择: 环形和星形拓扑结构相比，其网络可用率有所提高(单故障时两者均不损失功能，少数的复故障环形网可以保留更多的设备通信)，但是支持环网的交换机和普通星型交换机相比价格大大提高。 国内经过多年的技术积累，装置普遍具备2~3个独立以太网口, 星型网络在变电站实际应用有着更加丰富的使用经验。 国内220kV及以上变电站层网络一般采用双星型拓扑结构;110kV及以下变电站层网络一般采用单星型拓扑结构。 变电站层双星型网络结构示意图 系统服务器兼操作员站远动工作站变电站层 变电站层网络变电站层交换机2 变电站层交换机1

智能变电站概述

智能变电站概述 第2 章智能变电站概述 2.1 智能变电站的定义和主要技术特点 所谓智能变电站是指采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。 智能变电站具有数字化全站信息、网络化通信平台、标准化信息共享和互动化高级应用的主要技术特点。 （1）数字化全站信息。数字化全站信息是指实现一次、二次设备的灵活控制，并具有双向通信功能，可以通过信息网进行管理，满足全变电站信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化。主要表现在信息的接地数字化，通过采用电子互感器，或者常规互感器就地配置合并单元，实现了就地数字化的信息采样；通过一次设备智能终端的配置，实现就地采集设备本体信息和就地执行控制命令。使电缆缩短，光缆延长。

（2）网络化通信平台。网络化通信平台是指使用基于IEC 61850 的标准化网络通信体系，具体表现是网络化传输全站信息。变电站能根据实际需求灵活选择网络拓扑结构，利用冗余技术增强系统可靠性；互感器的采样数据可通过过程层网络同时发送到测控、保护、故障录波及相角测量等装置，从而共享了数据；利用光缆代替电缆可大幅度减少变电站二次回路的连接线数量，同时提高了系统的可靠性。 （3）标准化信息共享。标准化信息共享就是形成基于一致的断面的唯一性、一致性基础信息，一致的标准化信息模型，通过一致的标准、一致的建模来实现变电站里外的信息交换和信息共享。具体表现在信息一体化系统下，将全站的数据按照一致的格式、一致的编号存放在一块儿，使用时按照一致的检索方式、一致的存取机制进行，避免了不同功能应用时对相同信息的重复建设。 （4）互动化高级应用。互动化高级应用就是实现各种变电站里外高级应用系统相关对象之间的互动，全面满足智能电网运行、控制要求。具体而言，就是建立变电站内全景数据的信息一体化系统，供各个子系统同一数据标准化规范化存取访问以及和调度等其他系统进行标准化交互；满足变电站集约化管理、顺序控制的要求，并能与相邻变电站、电源、用户之间的协调互动，支撑各级电网的安全稳定经济运行[5,6].

发电厂变电站概述

发电厂变电站概述

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发电厂变电站 一、发电厂 发电厂：是把各种天然能源（化学能、水能、原子能等）转换成电能的工厂。 1．火力发电厂 火力发电厂:是把化石燃料(煤、油、天然气、油页岩等）的化学能转换成电能的工厂，简称火电厂。 火电厂的原动机大都为汽轮机,也有用燃气轮机、柴油机等。 火电厂又可分为以下几种: 凝汽式火电厂 凝汽式火力发电厂的生产过程: 煤粉在锅炉炉膛8中燃烧,使锅炉中的水加热变成过热蒸汽,经管道送到汽轮机14，推动汽轮机旋转,将热能变为机械能。汽轮机带动发电机1５旋转,再将机械能变为电能。在汽轮机中做过功的蒸汽排入凝汽器16，循环水泵18打入的循环水将排汽迅速冷却而凝结，由凝结水泵19将凝结水送到除氧器２０中除氧（清除水中的气体，特别是氧气),而后由给水泵21重新送回锅炉。在凝汽器中大量的热量被循环水带走,凝汽式火电厂的效率较低,只有３０%～4０％。 热电厂 莘县热电厂 临清热电厂 由于供热网络不能太长，所以热电厂总是建在热力用户附近。热电厂与凝汽式火电厂不同之处是将汽轮机中一部分做过功的蒸汽从中段抽出来直接供给热用户，或经热交换器１2将水

加热后,把热水供给用户。这样，便可减少被循环水带走的热量，提高效率,现代热电厂的效率达6０％～7０％。运行方式不如凝汽式发电厂灵活。 燃气轮机发电厂 燃气轮机发电厂：用燃气轮机或燃气－蒸汽联合循环中的燃气轮机和汽轮机驱动发电机的发电厂。可燃用液体燃料或气体燃料。 燃气轮机的工作原理与汽轮机相似,不同的是其工质不是蒸汽,而是高温高压气体。这种单纯用燃气轮机驱动发电机的发电厂,热效率只有35％～40％。 为提高热效率，采用燃气-蒸汽联合循环系统,燃气轮机的排气进入余热锅炉10,加热其中的给水并产生高温高压蒸汽,送到汽轮机5中去做功，带动发电机再次发电；从汽轮机5中抽取低压蒸汽（发电机停止发电时起动备用燃气锅炉８提供汽源)，通过蒸汽型溴冷机６(溴化锂作为吸收剂)或汽-水热交换器7制取冷、热水。这是电、热、冷三联供模式。联合循环系统的热效率可达5６%~8５%。 2.水力发电厂 水力发电厂：是把水的位能和动能转换成电能的工厂，简称水电厂,也称水电站。 水电站的原动机为水轮机，通过水轮机将水能转换为机械能,再由水轮机带动发电机将机械能转换为电能。 坝式水电站 坝式水电站：在河流上的适当地方建筑拦河坝,形成水库，抬高上游水位，使坝的上、下游形成大的水位差的水电站。 坝式水电站适宜建在河道坡降较缓且流量较大的河段。这类水电站按厂房与坝的相对位置又可为以下几种。 （１)坝后式厂房。厂房建在拦河坝非溢流坝段的后面(下游侧)，不承受水的压力,压力管道通过坝体，适用于高、中水头。 坝后式水电站 水电站的生产过程较简单,发电机与水轮机转子同轴连接,水由上游沿压力水管进入水轮机蜗壳,冲动水轮机转子，水轮机带动发电机转动即发出电能;做过功的水通过尾水管流到下游；生产出来的电能经变压器升压并沿架空线至屋外配电装置，而后送入电力系统。 (2)溢流式厂房。厂房建在溢流坝段后（下游侧），泄洪水流从厂房顶部越过泄入下游河道，适用于河谷狭窄，水库下泄洪水流量大，溢洪与发电分区布置有一定困难的情况。

智能变电站的网络结构优化

0引言 智能变电站由一次设备和二次设备2个层面构成，其基本 的组成单元和普通数字化变电站并没有本质区别。 智能变电站的优势主要体现在一次设备的智能化控制以及利用网络化来组织二次设备上，加之一次设备与二次设备之间采用了高速网络通信，因此二者之间的联系得以加强。从智能变电站组成的层次结构来看，从一次设备（互感器、断路器）开始，往下是过程层设备（主要是户外柜组件和过程层交换机），其次是隔离层设备（如各类保护装置和测控装置），最后是由以太网MMS 、监控系统和远控装置构成的站控层设备。而从智能变电站的发展趋势来看，有向系统层和设备层2层结构简化的趋势。但这种2层简化结构需要依赖于大量的计算机和网络控制技术，因此短时间内还难以实现。 当前的智能变电站多数仍采用传统的3层结构形式，该种结构框架的过程层设备和间隔层设备是通过过程层的网络连接来实现的。网络连接在过程层中承担着智能变电站主要数据的通信任务，这些传输数据来自于变电站运行中的状态实时数据，以及变电站的模拟量采样信息、网络中传输的设备管理信息和事件警告信息等。因此， 在研究智能变电站的网络结构优化时，主要是考虑网络中数据传输的优化。 1智能变电站网络结构形式分析 智能变电站自动化系统分为站控层、间隔层和过程层3个 大层次，通信连接一般都是靠站控总线和过程总线完成。其中站控总线处理站控层与间隔层各控制设备之间的通信，而过程总线处理间隔层与过程层中各种智能一次设备的通信。 从逻辑上讲，在设计时，通常可依据需要将站控总线设置为独立于过程总线，或将站控总线与过程总线合并的形式。这2种不同的布线方式各有优缺点。如果将站控总线与过程总线合并，可能会因数据时效性属性不同（实时性、非实时性）、数据控制属性不同（控制性、非控制性）而导致数据间的互相影响，降低网络资源的利用效率和网络的安全性。但这种布线方式能够提高硬件资源的利用效率，在条件允许的情况下，可通过以太网的优先级排队技术或虚拟局域网技术来实现对各类重要等级不同的数据进行分析处理。 不论是采用站控总线和过程总线合并的形式还是单独布设的形式，从网络结构上看，都可以分为5个基本的层级结构：层级1（站控单元、站运行支持单元、路由器、远程控制中心）、层级2（一级交换机）、层级3（监控单元、保护单元）、层级4（二级交换机）、层级5（执行机构、传感器）。如果是站控总线和过程总线独立布设的形式，则各个层次的组成单元依次与下一层级的组成单元相连，同一层级的组成单元互不影响，形成从一级交换机开始的若干条独立的数据传输线路，此时一级交换机和二级交换机之间没有直接的线路连接，而是要经过层次3中的监控单元和保护单元。如果是站控总线和过程总线合并布设的形式，则在一级交换机和二级交换机之间直接存在直接的连接线路，但一级交换机所接收到的数据既有直接来自于二级交换机的数据，也有通过监控单元和保护单元的数据，这是这一布线方式可能存在数据干扰的根本原因。 2智能变电站网络结构优化 在本节中，将从某智能变电场升压站的组网结构优化及其 网络的流量优化2个方面来展开讨论。该升压站的原系统结构如图1所示。 2.1 原系统结构特点分析 由图1可知，其网络结构为典型的“三层两网”式结构，站控层、间隔层和过程层的层次结构很明显，过程层和站控层这2级网络为独立式布置。在本例中，网络采用高速以太网搭建，过程层的网络采用了2类网络形式来分别处理上行数据和下行数据，其中电流和电压实时数据的上传、开关量的上传均由SV 采样值网络完成，而分合闸控制量的下行则由GOOSE 网络完成。站控层网络采用MMS ／GOOSE 通信方式来完成全站信息的汇总和处理。 在原站控层的组网方案中，采用的是双星型拓扑结构，冗余网络采用双网双工方式运行。而过程层的网络结构为单星型的以太网结构，保护装置由2套独立的单网配置提供，因此能够使过程层网络具有双重化的特点，且2套网络互相物理隔离。过程层中的网络采样值按点对点传输的方式完成，以直接跳闸的方式来实现对间隔层设备的保护。 采用上述组网结构后，可以实现GOOSE 和SV 以太网口的独立传输，在信息传输时交换机所承担的任务明确，能够有效避免数据之间的干扰。原过程层GOOSE 网络承担着繁重的数据采样任务，但网络仅具备100M 的流量承载力，影响了数据的传输效率，加之网络接口独立设置，因此不便于网络结构的维护。 浅谈智能变电站的网络结构优化 丁文树 （泰州供电公司，江苏泰州225300） 摘要：介绍了智能变电站的层级构成以及各个层级的特点，在此基础上，对当前智能变电站主要的网络结构形式进行了分析，最后 以某智能变电站的网络结构改造和优化为例，阐述了网络结构优化后的具体形式以及网络流量优化时所采用的优化方法。 关键词：智能变电站；网络结构优化；流量优化 图1升压站原系统结构示意图 站控层设备 站控层网络 间隔层设备 过程层网络 过程层设备 合并单元 测控装置 录波装置 计量装置 智能单元 保护装置 设计与分析◆Sheji yu Fenxi 134

智能变电站网络安全策略分析与研究 徐晓寅

智能变电站网络安全策略分析与研究徐晓寅 摘要：智能变电站网络的可靠性和安全性决定了站内智能终端、合并单元、保 护装置、测控装置、自动化系统等各设备之间信息流的传输质量，会对变电站的 安全稳定运行产生直接影响。本文针对智能变电站网络存在的安全威胁，从技术 和管理方面提出了适用于智能变电站网络安全的策略。 关键词：智能变电站；网络安全；策略分析 1 智能变电站网络安全现状分析 智能变电站网络面临的安全威胁主要有内部和外部两部分：内部威胁为网络 交换机硬件问题对站内网络造成的风险；网络风暴造成站内网络瘫痪；外部人为 专业攻击造成的破坏。 1.1 外部安全威胁主要是人为专业攻击，在智能变电站网络条件下，人为专业攻击主要分为以下两种。 1.1.1 主动破坏 非法专业用户接入网络后，通过监听、拦截对站内信息及设备进行监视和控 制操作，再伪造信息向网络发送大量无用报文，使站内网络设备异常、死机甚至 无法重启，最后导致整个网络瘫痪。 1.1.2 无意识破坏 专业用户正常接入网络后，由于误操作导致大量组播报文在网络内传播，对 网络造成破坏和损失。 1.2 智能变电站面临的内部威胁主要来源于内部通信的脆弱性。智能变电站改变了原有的点对点的通信模式，取消了原有的硬接线模式，不同部件之间的通信，采用了对等的通信模式，所有变电站的智能部件之间的通信均在局域网上实现， 并且不同智能部件的关联度更加紧密。一旦某个智能部件遭到恶意攻击，就会影 响整个变电站内的通信，危及站内业务的正常运行。其安全威胁主要有以下几方面： 1.2.1 网络交换机硬件风险 变电站在正常和异常运行时，均会产生不同程度的电磁干扰，如高压电气设 备的倒闸操作、短路故障等电磁暂态过程及高压电气设备周围产生的静电场和磁场、雷电、电磁波辐射、人体与物体的静电放电等。这些电磁干扰会对交换机的 通信传输产生一定影响，导致交换机转发的报文出错，甚至丢失整帧报文，影响 智能变电站网络的安全可靠运行。因此，在强电磁干扰的情况下，交换机必须满 足零丢帧的要求，以满足过程层数字化的需求。而在实际生产现场，智能变电站 的交换机选型配置及验收都无明确的负责机构及硬件把关负责人员，导致交换机 管理处于无序甚至空白状态。 1.2.2 网络风暴 交换机作为网络核心通信设备，如果自身的报文转发机制异常，会导致网络 风暴，给智能变电站网络运维留下极大的隐患。网络风暴的基本表现为：大量重 复报文在网络中快速传播，大量信息排队等待，直至占满带宽或耗尽交换机 CPU 资源，严重影响网络的正常运行。产生网络风暴的原因很多，其中重要的原因是 网络环路问题，主要指：对过程层网络来说，虽然工程应用上通过静态VLAN划 分或 GMRP组播技术来实现网络隔离，但如果网络环路发生在同一VLAN内，仍 会产生网络风暴；对站控层网络来讲，由于没有采用任何组播报文隔离技术，GOOSE 报文组播范围为站控层全网；一旦网络内形成重复链路，GOOSE 报文就会

智能变电站概述及通讯结构图讲述

电气设备监测与故障诊断作业 智能变电站 学院：电子信息 专业：电气工程及其自动化 班级：13级01班 姓名：苗增 学号：41303040134

智能化变电站建设 苗增西安工程大学电气工程及其自动化系，临潼，710600 摘要：智能变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850 通信协议基础上分层构建，能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。与常规变电站相比，智能化变电站间隔层和站控层的设备及网络接口仅接口和通信模型发生了变化，但过程层却由传统的电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接，改变为电子式互感器、智能化一次设备、合并单元、光纤连接等内容。 1.智能化变电站的体系结构与通讯网络 IEC61850将智能变电站分为过程层、间隔层和站控层，各层内部及各层之间采用高速网络通信。整个系统的通讯网络可以分为：站控层和间隔层之间的站控层通讯网、以及间隔层和过程层之间的过程层通讯网。 站控层通信全面采用IEC61850标准，监控后台、远动通信管理机和保护信息子站均可直接接入IEC61850装置。同时提供了完备的IEC61850工程工具，用以生成符合IEC61850-6规范的SCL文件，可在不同厂家的工程工具之间进行数据信息交互。 2.间隔层通讯网采用星型网络架构，在该网络上同时实现跨间隔的横向联锁功能。 110kV及以下电压等级的变电站自动化系统可采用单以太网，110kV以上电压等级的变电站自动化系统需采用双以太网。 智能化变电站通讯结构见如下示意图：

3.PRS7000变电站自动化系统 3.1.技术特点 采用分层分布、面向对象的设计思想; 支持IEC61850标准，间隔层测控/保护装置全面通过中国电科院RTU 检测中心的一致性测试和荷兰KEMA公司IEC61850一致性测试及认证; 当地监控系统适用于多操作系统(Windows/UNIX/Linux),多硬件系统(32位/64位)的混合平台; 当地监控系统采用图库一体化设计，并内嵌了操作票和一体化五防等功能; 采用嵌入式软/硬件设计技术，实现了变电站层通信平台的通用化和装置化，可以方便地满足不同应用场合的需要;

智能变电站概述及通讯结构图

智能变电站概述及通讯结构图 来源：深圳南瑞科技有限公司陈小姐时间：2011-07-18 11:25 阅读：1228次 标签：智能变电站自动化系统 1.智能变电站概述 智能变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通信协议基础上分层构建，能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。与常规变电站相比，智能化变电站间隔层和站控层的设备及网络接口仅接口和通信模型发生了变化，但过程层却由传统的电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接，改变为电子式互感器、智能化一次设备、合并单元、光纤连接等内容。 2.智能化变电站的体系结构与通讯网络 IEC61850将智能变电站分为过程层、间隔层和站控层，各层内部及各层之间采用高速网络通信。整个系统的通讯网络可以分为：站控层和间隔层之间的站控层通讯网、以及间隔层和过程层之间的过程层通讯网。 站控层通信全面采用IEC61850标准，监控后台、远动通信管理机和保护信息子站均可直接接入IEC61850装置。同时提供了完备的IEC61850工程工具，用以生成符合IEC61850-6规范的SCL文件，可在不同厂家的工程工具之间进行数据信息交互。 间隔层通讯网采用星型网络架构，在该网络上同时实现跨间隔的横向联锁功能。110kV 及以下电压等级的变电站自动化系统可采用单以太网，110kV以上电压等级的变电站自动化系统需采用双以太网。 智能化变电站通讯结构见如下示意图：

3.PRS7000变电站自动化系统 3.1.技术特点 采用分层分布、面向对象的设计思想; 支持IEC61850标准，间隔层测控/保护装置全面通过中国电科院RTU检测中心的一致性测试和荷兰KEMA公司IEC61850一致性测试及认证; 当地监控系统适用于多操作系统(Windows/UNIX/Linux),多硬件系统(32位/64位)的混合平台; 当地监控系统采用图库一体化设计，并内嵌了操作票和一体化五防等功能; 采用嵌入式软/硬件设计技术，实现了变电站层通信平台的通用化和装置化，可以方便地满足不同应用场合的需要; 间隔层测控/保护装置采用了网络化硬件平台，实现了硬件的标准化、模块化，方便配置和扩展。 3.2.工程应用 浙江宁波220kV武胜变

智能变电站体系结构

在智能变电站中，继电保护受自动化体系结构设计的影响较大。体系结构不仅影响保护装置的接口要求，更重要的是会从整体上影响保护设备配置、实现方式、维护方式及运行可靠性。本期简单的介绍一下智能变电站自动化系统的体系结构。 其中提到逻辑接口可以采用几种不同的方法映射到物理接口，一般逻辑接口1、3、6、9映射到站控层中，逻辑接口4、5映射到过程层中。间隔之间的通信接口8可以映射到任何一种或者同时映射到两种。上期图中没有做备注，很多朋友没看明白，这里重新备注一下。 接口1：间隔层和站控层之间交换保护数据； 接口3：间隔层内交换数据； 接口4：过程层和间隔层之间交换瞬时采样数据； 接口5：过程层和间隔层之间交换控制数据； 接口6：间隔层和变电站层之间交换控制数据； 接口8：间隔层之间交换数据； 接口9：站控层之间交换数据；

根据上述思想，国内智能站采用较多的是三层两网的结构。 1、三层 智能变电站自动化系统站控层设备包括：监控主机、数据通信网关、数据服务器、综合应用服务器、操作员站、工程师工作站、PMU数据集中器和计划管理终端等； 间隔层设备包括：继电保护装置、测控装置、故障录波装置、网络记录分析仪、及稳控装置等； 过程层设备包括：合并单元、智能终端、智能组件等。 2、两网 变电站网络在逻辑上可分为：站控层网络、间隔层网络、过程层网络。全站通信采用高速工

业以太网组成。 站控层网络是间隔层设备和站控层设备之间的网络，实现站控层内部以及站控层和间隔层之间的数据传输；（上图接口1/3/6/9） 过程层网络是间隔层设备和过程层设备之间的网络，实现间隔层设备和过程层设备之间的数据传输。（上图接口4/5） 间隔层设备之间的通讯，在物理上可以映射到站控层网络，也可以映射到过程层网络。（上图接口8） （1）站控层网络 站控层网络设备包括站控层中心交换机和间隔交换机。站控层中心交换机连接数据通信网关机、监控主机、综合应用服务器、数据服务器等设备间隔交换机链接间隔内的保护、测控和其他智能电子设备。间隔交换机与中心交换机通过光纤连成同一物理网络。上期提到过，站控层和间隔层之间的网络通信协议采用MMS，故也称为MMS网。网络可通过划分VLAN（虚拟局域网）分割成不同的逻辑网段，也就是不同的通道。 （2）过程层网络 过程层网络包括GOOSE网和SV网。 GOOSE网用于间隔层和过程层设备之间的状态与控制数据交换。GOOSE网一般按电压等级配置，220kV以上电压等级采用双网，保护装置与本间隔的智能终端之间采用GOOSE点对点通信方式。 SV网用于间隔层和过程层设备之间的采样值传输，保护装置与本间隔的合并单元之间也采用点对点的方式接入SV数据。也就是我们常说的“直采直跳”。关于直采、网采、直跳、网跳的概念我们在后面再详细介绍。 3、对时系统 智能站自动化系统中另一个重要的组成部分就是对时系统。对时系统由主时钟、时钟扩展装置、对时网络组成。主时钟采用双重化配置，支持北斗导航系统（BD）、GPS系统、地面授时信号，其中优先采用北斗导航系统。时钟同步精度优于1μs。站控层设备与时钟同步一般采用简单网络时间协议（SNTP）方式，经站控层网络对时报文接受对是信号。间隔层和过程层一般采用IRIG-B码、秒脉冲对时方式。 下图为根据某220kV智能变电站的自动化系统简化的结构示意图，方便大家了解。小编水平有限，欢迎对智能站比较了解的朋友指教讨论。

智能变电站辅助系统综合监控平台介绍

智能变电站辅助系统综合监控平台 一、系统概述 智能变电站辅助系统综合监控平台以“智能感知和智能控制”为核心，通过各种物联网技术，对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候状态监视和智能控制，完成环境、视频、火灾消防、采暖通风、照明、SF6、安全防范、门禁、变压器、配电、UPS等子系统的数据采集和监控，实现集中管理和一体化集成联动，为变电站的安全生产提供可靠的保障，从而解决了变电站安全运营的“在控”、“可控”和“易控”等问题。 二、系统组成 （一）、系统架构 （二）、系统网络拓扑

交换机服务器 站端后台机 网络视频服务器 门禁 摄像摄像头 户外刀闸温 蓄电池在线监测开关柜温度监测 电缆沟/接头温度监测SF6监测 空调仪表 电压UPS 温湿度电流烟感 电容器打火红外对射 门磁 非法入侵玻璃破碎电子围栏 水浸 空调 风机灯光 警笛 警灯 联动 协议转换器协议转换器协议转换器 消防系统 安防系统 其他子系统 TCP/IP 网络 上级监控平台 采集/控制主机 智能变电站辅助系统综合监控平台将各种子系统通过以太网或RS232/485接 口进行连接，包括前端的摄像机、各种传感器、中心机房的存储设备、服务器等，并通过软件平台进行集成和集中监视控制，形成一套辅助系统综合监控平台。 （三）、核心硬件设备：智能配电一体化监控装置 PDAS-100系列智能配电一体化监控装置，大批量应用在变电站、开闭所和基 站，实践证明产品质量的可靠性，能够兼容并利用现有绝大部分设备，有效保护客户的已有投资。能够实现大部分的传感器解析和设备控制，以及设备内部的联动控制，脱机实现联动、报警以及记录等功能。工业级设计，通过EMC4级和国网指定结构检测。 智能配电一体化监控装置是针对电力配电房的电缆温度以及母线温度无线 检测，变压器运行情况以及油温检测、配电、环境、有害气体以及可燃气体和腐蚀性气体检测、安防、消防、采暖通风除湿机控制、灯光控制以及门禁而设计生产的一款产品。它通过以太网TCP/IP 或者GPRS/3G/4G 网络，主要解决分布式无人值守配电房的监控和管理问题。 1) 置触摸屏支持单机管理

变电站的分类及概述_百度文库概要

变电站的分类及概述 变电站的分类及概述 变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。 变电站的分类有如下几种： 1．按照变电站在电力系统中的地位和作用可划分 (1系统枢纽变电站。 枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，它的电压是系统最高输电电压，目前电压等级有220kv、330kV(仅西北电网和500kv，枢纽变电站连成环网，全站停电后，将引起系统解列，甚至整个系统瘫痪，因此对枢纽变电站的可靠性要求较高。 枢纽变电站主变压器容量大，供电范围广。 (2地区一次变电站。 地区一次变电站位于地区网络的枢纽点，是与输电主网相连的地区受电端变电站，任务是直接从主网受电，向本供电区域供电。全站停电后，可引起地区电网瓦解，影响整个区域供电。电压等级一般采用220kv或330kv。 地区一次变电站主变压器容量较大，出线回路数较多，对供电的可靠性要求也比较高。 (3地区二次变电站。 地区二次变电站由地区一次变电站受电，直接向本地区负荷供电，供电范围小，主变压器容量与台数根据电力负荷而定。 全站停电后，只有本地区中断供电。 (4终端变电站。 终端变电站在输电线路终端，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，全站停电后，只是终端用户停电。 2．按照变电站安装位置划分 (1室外变电站。 室外变电站除控制、直流电源等设备放在室内外，变压器、断路器、隔离开关等主要设备均布置在室外。这种变电站建筑面积小，建设费用低，电压较高的变电站一般采用室外布置。 (2室内变电站。

室内变电站的主要设备均放在室内，减少了总占地面积，但建筑费用较高，适宜市区居民密集地区，或位于海岸、盐湖、化工厂及其他空气污秽等级较高的地区。 (3地下变电站。 在人口和工业高度集中的大城市，由于城市用电量大，建筑物密集，将变电站设置在城市大建筑物、道路、公园的地下，可以减少占地，尤其随着城市电网改造的发展，位于城区的变电站乃至大型枢纽变电站将更多的采取地下变电站。这种变电站多数为无人值班变电站。 (4箱式变电站。 箱式变电站又称预装式变电站，是将变压器、高压开关、低压电器设备及其相互的连接和辅助设备紧凑组合，按主接线和元器件不同，以一定方式集中布置在一个或几个密闭的箱壳内。箱式变电站是由工厂设计和制造的，结构紧凑、占地少、可靠性高、安装方便，现在广泛应用于居民小区和公园等场所。 箱式变电站一般容量不大，电压等级一般为3kv~35kv，随着电网的发展和要求的提高，电压范围不断扩大，现已经制造出了132kv的箱式变电站。 箱式变电站按照装设位置的不同又可分为户外和户内两种类型。 (5移动变电站。 将变电设备安装在车辆上，以供临时或短期用电场所的需要。 3．按照值班方式划分 (1有人值班变电站。 大容量、重要的变电站大都采用有人值班变电站。 (2无人值班变电站。 无人值班变电站的测量监视与控制操作都由调度中心进行遥测遥控，变电站内不设值班人员。 4.根据变压器的使用功能划分 (1升压变电站。 升压变电站是把低电压变为高电压的变电站，例如在发电厂需要将发电机出口电压升高至系统电压，就是升压变电站。 (2降压变电站。 与升压变电站相反，是把高电压变为低电压的变电站，在电力系统中，大多数的变电站是降压变电站。

智能变电站技术(详细版)讲解

智能化变电站技术 内容提要 ?智能化变电站概述?如何实现智能化变电站?关键问题分析 ?智能化变电站技术规范?国内典型工程案例分析 智能化变电站概述-定义 ?《智能变电站技术导则》给出的定义 采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动化控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。 ?智能变电站派生于智能电网 智能化变电站概述-变电站 内部分层远方控制中心 技术服务7功能A 功能B 9变电站层 3控制继电保护 3控制继电保护 8 16 16间隔层传感器操作机构 过程层接口过程层

高压设备4545IEC61850将变电站分为三层 智能化变电站概述-需要区分的概念 ?变电站层 监控系统、远动、故障信息子站等?间隔层 保护、测控等 ?过程层 智能操作箱子(或称智能单元 合并单元 一次设备智能组件等。 智能化变电站概述-需要区分的概念?IEC61850变电站 特征: 1两层结构(变电站层、间隔层,没有过程层; 2一次设备非智能化,间隔层通过电缆与传统互感器和开关连接; 3不同厂家的装置都遵循IEC61850标准,通信上实现了互连互通,取消了保护管理机; 4间隔层保护、测控等装置支持IEC61850,直接通过网络与变电站层监控等相连。 市场特征:

该模式在国网和南网都处于大批量推广阶段,所占比例会越来越大,以后会成为变电站标配。 例如:华东500kV海宁变、湖北500kV武东变等。 智能化变电站概述-需要区分的概念 ?数字化变电站 特征: 1三层结构(变电站层、间隔层、过程层; 2使用了电子互感器,模拟量通过通信方式上送间隔层保护、 测控装置; 3通过为传统开关配智能操作箱实现状态量采集与控制的数字 化; 4间隔层设备通过网络通信方式从过程层获得模拟量、状态量 并进行控制; 5不同厂家的装置都遵循IEC61850标准,通信上实现了互连 互通,取消了保护管理机; 6间隔层保护、测控等装置支持IEC61850,直接通过网络与 变电站层监控等相连。 智能化变电站概述-需要区分的概念 MMS

一变电站监控概述

第一章变电站监控技术概述 第一节电网调度自动化系统概述 一、电力系统调度自动化 综合利用计算机、远动技术和远程通信技术,监视、控制和协调电力系统地运行状态,及时处理影响整个系统正常运行地事故和异常现象,实现电力系统调度管理自动化.b5E2RGbCAP 1.电力系统调度自动化系统原理框图 厂 2.电力系统调度自动化系统组成 <1>信息收集和执行子系统.在各发电厂、变电所收集各种信息<遥测信息、遥信信息、事件信息等）,向调度控制中心发送.在厂站(所>端,设有微型计算机为核心地远方终端(Remote Terminal Unit, RTU>或综合自动化系统,所传送地信息已经过预处理.同时,这个子系统接受上级控制中心发来地操作、调节或控制命令,例如开关操作,起停机组,调节功率等等命令.在接到命令后,或者直接作用于控制机构,或者按一定地规律将命令转发给各被控设备.p1EanqFDPw

<2>信息传输子系统.厂站端将收集到地信息通过传输媒介送到调度控制中心；调度中心地命令也通过传输媒介发送到厂站端.传输媒介有电力载波、微波、光纤、同轴电缆、公共话路等.DXDiTa9E3d <3>信息处理子系统.以计算机网络系统为核心,对收集到地信息进行加工、处理,为监视和分析计算电力系统运行状态提供正确地数据.分析计算地结果为运行人员提供控制决策地依据,或者直接实现自动控制.这种分析计算主要有：RTCrpUDGiT ①为调节系统频率和电压地电能质量计算； ②经济调度计算； ③安全监视和安全分析计算. 计算机还可用于完成日发电计划编制、检修计划编制、统计计算等工作. <4>人机联系子系统.用以向运行人员显示和输出信息,同时也接受运行人员地控制和操作命令.通过这一子系统,使运行人员与电力系统及其控制系统构成一个整体.人机联系设备包括图形显示器及其控制台和键盘、模拟盘、制表或图形打印机、记录器(仪>、调度模拟屏等.5PCzVD7HxA 二、电力系统调度自动化地主要功能和技术指标 1．数据采集和监视控制SCADA

Q／GDW 429-2010《智能变电站网络换机技术规范》及概要

Q/GDW 429 — 2010 ICS 29.240 Q/GDW 国家电网公司企业标准 Q / GDW 429 — 2010 智能变电站网络交换机技术规范 The technical specification for Ethernet LAN switch in Smart Substation 2010-××-××发布 2010-××-××实施 国家电网公司发布 Q/GDW 429 — 2010 目次 前 言 ································································································································································ I I 1 范围··························································································································································· 1 2 引用标 准 ··················································································································································· 1 3 基本技术条 件 ············································································································································ 1 4 主要性能要 求 ········································································································

智能变电站全站统一式通信网络

智能变电站全站统一式通信网络 众所周知，智能变电站是现代科技发展的产物，具有全站信息数字化、通信平台网络化以及信息资源共享化等特征，与传统的变电站模式相比，智能化变电站不仅可以提高电网系统运行的安全性和可靠性，还能为电力企业的发展建设提供技术保障。下文从智能变电站理念和基本功能着手，对全站统一式通信网络相关内容作了总结介绍。 标签：智能变电站全站统一通信网络功能 进入二十一世纪以来，信息技术取得飞速发展，电力企业要想满足现代社会发展的实际需求，企业必须综合使用现代化的信息技术，为提高企业整体竞争力提供技术保障。智能化变电站是信息技术在电力企业中应用的主要表现形式之一，是提高电网安全性和可靠性的重要手段。目前，智能变电站的组网方式主要包括分层组网和全站式统一组网两种形式，其中，全站统一式组网与分层组网形势下相比具有更高的使用价值。要想对智能变电站全站统一式通信网络进行分析，首先应该明确智能变电站的概念的基本功能，才能对智能变电站通信协议以及通信网络的运行进行研究分析。 1 智能变电站概念及基本功能 1.1 智能变电站的概念智能变电站综合了电网中一次设备和二次设备的基本功效，以IEC61850通信规范为依据，实现变电站内部智能电器设备之间信息共享和互相操作等基本要求。现代化智能设备均具有先进性、可靠性、集成性以及低碳和环保等特点，信息共享标准化、通信平台网络化以及全站信息数字化是电力企业智能变电站发挥自身功能的基础条件。总之，智能变电站的发展十分注重变电设备数字化发展，在综合使用现代科技手段影响下产生的各种先进设备的同时，具有针对性地建立了能够采集、传输以及处理全站所有信息的平台，为满足变电站自动运行、设备状态检修以及智能分析决策等发展目标提供技术保障。 1.2 智能变电站的基本功能智能变电站与传统变电站相比具有明显的优势，其优势主要表现在功能的多元化、智能化以及数字化上。智能变电站基本功能主要有：第一，提高电压质量，减小谐波和振荡对电网产生的影响；第二，控制平台具有高度集成化的特点，控制系统以自动控制模式为主；第三，通信体系规范性较强，通信速度快、效果良好以及质量高是智能变电站通信的主要特点；第四，监视系统具有智能化的特点，电源模式以安全兼容分布式为主。总之，只有明确智能化变电站的概念和基本功能，才能对全站统一式通信网络进行深入分析。 2 智能变电站网络通信需求分析 智能变电站网络通信过程比较复杂，在实际使用过程中，智能变电站网络主要组成元件包含交换机、各种智能电子设备以及通信链路等。图1是智能变电站

发电厂变电站概述

发电厂变电站 一、发电厂 发电厂：是把各种天然能源（化学能、水能、原子能等）转换成电能的工厂。 1．火力发电厂 火力发电厂：是把化石燃料（煤、油、天然气、油页岩等）的化学能转换成电能的工厂，简称火电厂。 火电厂的原动机大都为汽轮机，也有用燃气轮机、柴油机等。 火电厂又可分为以下几种： 凝汽式火电厂 凝汽式火力发电厂的生产过程: 煤粉在锅炉炉膛8中燃烧，使锅炉中的水加热变成过热蒸汽，经管道送到汽轮机14，推动汽轮机旋转，将热能变为机械能。汽轮机带动发电机15旋转，再将机械能变为电能。在汽轮机中做过功的蒸汽排入凝汽器16，循环水泵18打入的循环水将排汽迅速冷却而凝结，由凝结水泵19将凝结水送到除氧器20中除氧(清除水中的气体，特别是氧气)，而后由给水泵21重新送回锅炉。在凝汽器中大量的热量被循环水带走，凝汽式火电厂的效率较低，只有30％～40％。 热电厂 莘县热电厂 临清热电厂 由于供热网络不能太长，所以热电厂总是建在热力用户附近。热电厂与凝汽式火电厂不同之处是将汽轮机中一部分做过功的蒸汽从中段抽出来直接供给热用户，或经热交换器12将水加热

后，把热水供给用户。这样，便可减少被循环水带走的热量，提高效率，现代热电厂的效率达60％～70％。运行方式不如凝汽式发电厂灵活。 燃气轮机发电厂 燃气轮机发电厂：用燃气轮机或燃气－蒸汽联合循环中的燃气轮机和汽轮机驱动发电机的发电厂。可燃用液体燃料或气体燃料。 燃气轮机的工作原理与汽轮机相似，不同的是其工质不是蒸汽，而是高温高压气体。这种单纯用燃气轮机驱动发电机的发电厂，热效率只有35％～40％。 为提高热效率，采用燃气－蒸汽联合循环系统,燃气轮机的排气进入余热锅炉10，加热其中的给水并产生高温高压蒸汽，送到汽轮机5中去做功，带动发电机再次发电；从汽轮机5中抽取低压蒸汽（发电机停止发电时起动备用燃气锅炉8提供汽源），通过蒸汽型溴冷机6（溴化锂作为吸收剂）或汽－水热交换器7制取冷、热水。这是电、热、冷三联供模式。联合循环系统的热效率可达56％～85％。 2．水力发电厂 水力发电厂：是把水的位能和动能转换成电能的工厂，简称水电厂，也称水电站。 水电站的原动机为水轮机，通过水轮机将水能转换为机械能，再由水轮机带动发电机将机械能转换为电能。 坝式水电站 坝式水电站：在河流上的适当地方建筑拦河坝，形成水库，抬高上游水位，使坝的上、下游形成大的水位差的水电站。 坝式水电站适宜建在河道坡降较缓且流量较大的河段。这类水电站按厂房与坝的相对位置又可为以下几种。 （1）坝后式厂房。厂房建在拦河坝非溢流坝段的后面（下游侧），不承受水的压力，压力管道通过坝体，适用于高、中水头。 坝后式水电站 水电站的生产过程较简单，发电机与水轮机转子同轴连接，水由上游沿压力水管进入水轮机蜗壳，冲动水轮机转子，水轮机带动发电机转动即发出电能；做过功的水通过尾水管流到下游；生产出来的电能经变压器升压并沿架空线至屋外配电装置，而后送入电力系统。 （2）溢流式厂房。厂房建在溢流坝段后（下游侧），泄洪水流从厂房顶部越过泄入下游河道，适用于河谷狭窄，水库下泄洪水流量大，溢洪与发电分区布置有一定困难的情况。

智能变电站通信网络及其安全问题分析

Smart Grid 智能电网, 2013, 3, 141-146 https://www.360docs.net/doc/128820630.html,/10.12677/sg.2013.35026 Published Online October 2013 (https://www.360docs.net/doc/128820630.html,/journal/sg.html) Intelligent Substation Communication Network and Its Security Analysis Yuanyuan Li, Wei Zong, Lianguang Liu School of Electrical and Electronic Engineering, North China Electric Power University, Beijing, Email: 454322886@https://www.360docs.net/doc/128820630.html, Received: Aug. 2nd, 2013; revised: Aug. 29th, 2013; accepted: Sep. 8th, 2013 Copyright ? 2013 Yuanyuan Li et al. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unre-stricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Abstract: Intelligent Substation in the power system is an important factor. In order to meet the power system require- ments, the system constantly optimizes power communication network structures, including massive introduction of new communications technologies, making electric power communication network more complex than ever. Factors affecting the substation communication safety are increasing. Substation communication network security problems become more complex. In this paper, intelligent substation communication networks based on intelligent substation communication network development process are briefly described, and the advantages and disadvantages of several communication technologies are analyzed and compared. In the end of the article, this paper comprehensive analyzed substation information system threats, present management situation and management system in actual operation. Keywords: Intelligent Substation; Communication System; Security Analysis 智能变电站通信网络及其安全问题分析 李源源，宗伟，刘连光 华北电力大学电气与电子工程学院，北京 Email: 454322886@https://www.360docs.net/doc/128820630.html, 收稿日期：2013年8月2日；修回日期：2013年8月29日；录用日期：2013年9月8日 摘要：智能变电站在电力系统中处于重要地位，为了满足电力系统的要求，电力通信网结构不断地进行优化，大量引进通信领域新技术，使得电力通信网越来越复杂。影响变电站通信安全的因素日益增加，变电站通信网络安全这一问题变的日益复杂。本文以智能变电站的通信网络为基础，对智能变电站通信网络的发展历程进行简要介绍，分析比较几种通信技术的优缺点，针对变电站信息安全面对的威胁以及现阶段管理现状、管理制度等在实际运行中存在的问题进行深入讨论，全面研究分析了变电站面临的信息安全问题。 关键词：智能变电站；通信系统；安全分析 1. 引言 随着经济的发展，在国家建设中电力系统发挥越来越大的作用。智能变电站在电力系统中处于重要地位，智能变电站通信的安全性与可靠性要求也变的越来越高。另外为了满足电力系统的要求，电力通信网结构不断地进行优化，大量引进电信领域新的技术，这使得电力通信网越来越复杂，影响变电站通信安全的因素日益增加[1]。并且由于具有以上几个特点，加上变电站的实际情况各不相同，变电站通信安全这一问题变的日益复杂。