智能变电站的对时系统(一)
智能变电站的对时系统（一）
摘要：时间是基本物理量，那么时间也就会有精度的问题，不同时间源有着不同的精度。如Apple Watch与iPhone配合使用，同UTC时间误差不超过50ms。50ms误差对于人类的感知可以忽略，可是如果用在智能变电站中就显得不尽人意了。
Apple Watch的发售将智能手表提高到一个新的热度，时下不管哪个厂家的Watch都是在手表的基本时间功能上进行扩展，如加入心跳的测量，从而变成智能化。提到时间，不同的人对时间有不同的理解，古代文人将时间的流逝描绘成一首首耐人寻味的诗句；哲学家将时间看成抽象概念，表达事物的生灭排列；科学家给出了时间科学的定义：事件过程长度和发送顺序的度量，是物理学中的七个基本物理量之一。
时间是基本物理量，那么时间也就会有精度的问题，不同时间源有着不同的精度。如今人们生活获取的时间都是国际标准时间（UTC），不同的设备都是获取UTC进行对时，这样就产生了不同的精度，如Apple Watch与iPhone配合使用，同UTC时间误差不超过50ms。50ms误差对于人类的感知可以忽略，可是如果用在智能变电站中就显得不尽人意了。
变电站对时系统的重要性
电网系统是时间相关的系统，对于电网的运行和事故系统性分析需要有描述电网暂态过程的电流、电压波形，断路器、保护装置动作时序的时间，各种事件发生的时间序列在电网运行或故障分析过程中起着决定性的作用，同时全站的时间同步技术也是智能化变电站乃至智能电网稳定运行的关键技术之一。智能变电站的二次系统通常包含电子式互感器、合并单元、交换机、保护测控等设备。这些装置必须基于统一的时间基准运行，方能满足事件顺序记录（SOE）、故障录波、实时数据采集时间一致性的要求，确保线路故障测距、相量和攻角动态监测、机组和电网参数校验的准确性。这些要求对智能变电站的时钟同步系统提出严格的要求。
IEC61850标准将变电站分为站空层、间隔层和过程层，对时间同步精度的要求，各层设备是不同的。间隔层设备需要到达ms精度；而过程层设备，由于主要传输采样值、跳闸信息，需要达到μs的同步精度。智能变电站的测试设备DT6000系列（DT6000、DT6000E 和DT6000S）的对时精度可达μs的同步精度，完全满足变电站各层的设备的对时精度。
对时方式有哪些方式？
1. 脉冲对时方式
脉冲对时方式多使用空接点接入方式，主要有秒脉冲（PPS）、分脉冲（PPM）和时脉冲（PPH）三种对时方式。脉冲对时方式的优点是可以获得较高精度的同步精度（μs级），对时接收电路比较简单。不足之处是从设备必须预先设置正确的时间基准。
2. 串行口对时方式
串口对时方式是对时从设备通过串行口接收GPS时钟信息，来校正其自身的时钟。由于串口接收一帧数据的时间较长，这种方式对时的额精度较低（ms级）。
3. IRIG-B对时方式
IRIG-B（简称B码）是专为时钟串行传输同步而制定的国际标准，采用脉宽编码调制。同步时钟源每秒发出一帧含有秒、分、时、当前日期及年份的时钟信息。IRIG-B对时方式融合了脉冲对时和串口对时的优点，具有较高的对时精度（μs级）。
4. 简单网络时间协议（SNTP）
SNTP基于NTP，适用于对时要求不是十分严格的网络，最高精度只能达到ms级。
5. IEEE 1588（PTP）
IEEE 1588是用于网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准，能达到μs级同步精度。
电力系统是一个实时系统，每个时刻系统的状态量均在发生变化。微秒级的对时系统将保证电网运行人员掌握电网实时运行情况，对运行数据进行分析计算。本章主要介绍了对时系统的重要性及对时系统的多种实现方式。下一节小编会给大家讲解对时系统的校时方式，详细请见《浅析微秒级的对时系统（二）》。
220kV智能变电站继电保护及自动化分析 吴宗俞
220kV智能变电站继电保护及自动化分析吴宗俞 发表时间：2018-06-27T09:41:38.153Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：吴宗俞吕日龙 [导读] 摘要：智能变电站是集先进、可靠、集成和环保于一体的智能设备，能实现信息数字化、通信平台网络化和信息共享标准化的要求。 内蒙古电力（集团）有限责任公司巴彦淖尔电业局内蒙古自治区巴彦淖尔市 015000 摘要：智能变电站是集先进、可靠、集成和环保于一体的智能设备，能实现信息数字化、通信平台网络化和信息共享标准化的要求。从智能变电站继电保护相关介绍入手，重点阐述分析220kV智能变电站继电保护及自动化。220kV智能变电站继电保护高效、有效，在满足供电需求的同时，逐步完善电力系统。 关键词：220kV智能变电站；继电保护；自动化 1、220kV智能变电站的继电保护及自动化系统设计实例 变电站是国家电网建设的一个重要组成部分，如今我国的智能变电站建设工作已经得到了快速地发展。在变电站的建设过程中，想要实现系统的稳定运行，提升系统建设效率，就需要制定一个继电保护和自动化系统的设计方案。文章以某市的智能变电站为例，对智能变电站的系统设计方案进行探讨。 1.1工程基本情况概述 L市计划建设一个智能变电站，既有220kV变电站的情况是有3台主变，每台主变的容量为180MVA；其中220kV出线4回、66kV出线10回。L市打算进行智能变电站的建设，变电站建成之后有4台主变，并且它们每台的容量要达到240MVA；并且要求220kV出线8回、66kV出线26回。 1.2智能变电站继电保护及自动化系统设计方案分析 进行设计方案确定之前，要求工作人员明确该智能变电站的设计原则，在实际的工作中需要坚持标准一致、安全第一、技术过硬等原则。在工作开展中需要按照设计方案开展工作，并且要注重各类先进技术的使用，保障智能变电站的智能化程度。 L市智能变电站在设计中首先明确的就是变电站的总体结构。该220kV的智能变电站主要分为三个结构层次：①过程层。这一部分的结构主要负责三个工作，分别是设备的运行状态监测、电器运行实时监测以及控制操作的驱动和执行。这是智能变电站设备实现自动化运行的基础和前提；②间隔层。该机构的设计运行后的功能主要是对于各类数据进行收集，并且对系统的运行数据进行收集和控制。实际上，这一结构的就是承上启下，接受各类系统信息，然后进行设备的指挥操作；③变电层。变电层的工作任务就是将整体变电站的信息进行总汇之后，将其发送到电网指挥中心。同时变电层还可以接收各类指令，完成人们给系统下达的工作。这个系统主要应用的是电子信息技术、电气自动化技术、以及网络通信技术等。 2、220kV智能变电站的继电保护 2.1要求 例举220kV智能变电站中，继电保护的基本要求，如： 2.1.1可靠性 继电保护的范围内，准确、可靠的检测220kV智能变电站的运行，辅助规划出故障的范围及故障点。 2.1.2灵敏性 继电保护检测220kV智能变电站的故障时，要具备足够的灵敏度，围绕故障特征，给与及时的保护反馈，预防220kV智能变电站失控。 2.1.3检测性 220kV智能变电站的继电保护，其检测性的特征，目的是可以合理的判断系统故障，缩小故障影响的范围，以便准确的切除故障。 2.2原理 220kV智能变电站继电保护的运行原理方面，表现出综合性的特征，继电保护全面检测智能变电站的运行，通过点流量、电压以及功率等特征，判断智能变电站的故障信息，及时提示报警信息，识别相关的故障。例如：220kV智能变电站运行期间，继电保护分析智能变电站的点流量，进而执行相关的跳闸保护，也就是反时限保护，智能变电站的电流量增大，跳闸的速度越快，除此以外，继电保护还可以实行定时间保护，检测超出规范标准的电流量，特定的时间中，有跳闸动作，220kV智能变电站继电保护，在温度、瓦斯方面的保护，汇总为非电量保护。变电站继电保护原理中，设置了比较固定的可靠性系统，其为继电保护的经验值，按照系数计算，决定继电保护的动作值。 2.3职能 220kV智能变电站中的继电保护，负责故障维护，变电站正常运行期间，继电保护没有任何动作，如有故障问题，继电保护及时、快速的动作，反馈智能变电站系统、元件等的故障信息，表现为跳闸的状态，提示管理人员对智能变电站进行检修。继电保护的断路器迅速断开，防止220kV智能变电站的电气元件损坏，避免影响其它的元件应用。 2.4分类 例举220kV智能变电站继电保护的分类，如： 2.4.1变压器保护 继电保护检测变压器的接线、接地灯，利用电流、电压以及负荷检测，完成保护工作，进而解决了变压器的风险问题。 2.4.2电容器保护 此项结构容易发生内部故障，导致连线短路，继电保护在电容器组内，通过过电压检测，实行保护工作。 2.4.3电动机保护 运行时容易有低电压、过负荷的故障，同步电动机的继电保护中，运用非同步冲击电流等方法进行保护。 2.4.4线路保护 继电保护根据220kV智能变电站的电压等级、接地方式以及运输过程，展开接地类型的故障维护。
【VIP专享】智能变电站系统组态规范--NR版本(发布稿)
智能变电站系统组态配置规范 工程服务中心
前言 为了规范南瑞继保为集成商的智能变电站工程中各命名标准，使SCD组态集成更加规范和统一，方便后期运行维护工作，保证南瑞继保为集成商的工程统一性，在工程制作时有规范可依，在维护中方便查询，适应未来变电站集中控制管理需求，按照“统一规划、统一标准、统一建设、统一管理”的原则，特制定《智能变电站系统配置文件SCD组态规范》，以加强智能变电站系统配置文件SCD的组态配置，为形成统一的全站唯一数据源提供配置依据。 本规范针对智能变电站二次设备虚拟化、二次系统网络化、传输信号数字化的特点，全面规范了SCD文件中智能电子设备IED的命名，统一了二次系统中IED设备之间相互通信的参数分配原则。 本规范规定了SCD文件中站控层、过程层和间隔层信息的实例化原则，是系统组态集成更加面向实际应用，增强了智能变电站SCD文件的可读性和统一性，为验收、运行维护提供依据。 本规范由提出并负责解释。 本规范由归口。 本规范主要起草单位： 本规范主要起草人：
智能变电站系统组态配置规范 1 范围 本规范适用于用户无区域规范或特殊要求时，由南瑞继保承担集成商的智能变电站工程的系统组态配置。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 DL/Z860 变电站通信网络与系统 Q/GDW 396-2012 《IEC_61850工程继电保护应用模型》第二版 Q/GDW 383-2010 智能变电站技术导则 Q/GDW 393-2010 110（66）kV～220kV智能变电站设计规范 Q/GDW 394-2009 330～750kV智能变电站设计范 Q/GDW 410-2010 高压设备智能化技术导则 Q/GDW 424-2010 电子式电流互感器技术规范 Q/GDW 425-2010 电子式电压互感器技术规范 Q/GDW 426-2010 智能变电站合并单元技术规范 Q/GDW 427-2010 智能变电站测控单元技术规范 Q/GDW 428-2010 智能变电站智能终端技术规范 Q/GDW 429-2010 智能变电站网络交换机技术规范 Q/GDW 431-2010 智能变电站自动化系统现场调试导则 Q/GDW 441-2010 智能变电站继电保护技术规范 3 术语和缩略语 3.1 缩略语 MMS Manufacturing Message Specification（制造报文规范） VLAN Virtual Local Area Network（虚拟局域网） MAC-Address Media Access Control-Address（介质访问地址值） APPID Application Identifier（应用标识符） GOOSE Go Generic object oriented substation events（面向通用对象的变电站事件）IED Intelligent Electronic Device（智能电子设备） ICD IED Capability Description（IED 能力描述文件） CID Configured IED Description（IED实例配置文件） SmvID多播控制块，用于采样值定义的SmvID。习惯上简称为SvID DO Data Object（数据对象） DA Data Attribute（数据属性） 3.2 术语 DL/T 860 确立的以及下列术语适用于本标准。 3.2.1 GOOSE 面向通用对象的变电站事件（Generic object oriented substation events）。基于发布/订阅机制，快速、可靠地交换数据集中的通用变电站事件数据值的相关模型对象和服务，以及这些模型对象和服务到ISO/IEC8802-3帧之间的映射。
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 监控平台介绍 Prepared on 24 November 2020
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
新一代智能变电站概念设计
新一代智能变电站概念设计 发表时间：2018-04-28T16:31:41.250Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：代春凤 [导读] 摘要：随着科学技术的进一步发展，电网技术的得到了飞速发展，随即智能电网的概念被提出，智能变电站为满足日益增长的信息化、自动化、互动化需求应运而生。 （国网新疆奎屯供电公司新疆奎屯市 833200） 摘要：随着科学技术的进一步发展，电网技术的得到了飞速发展，随即智能电网的概念被提出，智能变电站为满足日益增长的信息化、自动化、互动化需求应运而生。智能变电站是加强智能电网的重要基础和支撑，是电网运行数据的采集源头和命令执行单元，是智能电网建设的重要组成部分。为了实现智能电网进一步加强，对智能变电站的要求就进一步加强，因此，在新一代智能变电站的设计上就要做到科学合理，为此，本文针对当前只能变电站的设计问题进行深入的分析探讨，在实际的理念方面做出深入的分析，以期为以后智能变电站的建设提供设计的理论基础。 关键词：智能变电站；顶层设计；技术路线 引言：就目前而言，智能变电站相关的试点工程虽然在设备、建设以及日常的运行维护管理反面取得了较大的进展，但是在其他方面仍然存在着问题，比如系统相对较多并且功能也比较分散，不管是在设计理念上，还是相关技术和管理上都需要进一步加强。 一、当前智能变电站设计存在的问题 （一）设计模式存在问题 目前，大多数的变电站设计采取的都是分专业进行涉及的模式，并且是由供应商为主导进行的，在变电站的整体优化上非常难实现。不管是在设计的理念上，还是设计的方法上都收到了设备技术的限制，在设备的配置、整体布局以及控制上的设计都还有进步提升的空间。因此新一代智能变电站应该将供应商主导进行的分专业设计向整体集成化的设计方向发展，研制设备，优化主接线和总体的平面布局，进一步提高智能变电站的整体设计的水平，确保先进的设计理念实施到位。 （二）一次设备的一体化设计理念实施不到位 就目前而言，现在大部分的变电站在一次设备的一体化上的设计理念实施不到位，不仅在绝缘设计上不到位，并且在机械设计上也配合不当。同时缺少厂内一体化调试，设备现场联调时，出现通信接口、模型配置不统一等问题，影响工程进度。新一代智能变电站将实现一次设备智能化向智能一次设备转变。通过智能组件、传感器与一次设备的一体化设计，实现设备有效集成，功能高度整合，达到安装快捷、运行智能、检修方便。 （三）二次系统的配置独立分散，信息共享度低 智能变电站中各个二次系统的配置独立分散，信息共享度低，采样处理重复，维护工作量大对调控一体化的支撑力度不够，尚不满足电网运维管理体制的转变要求。因此，新一代智能变电站应实现分散独立系统向一体化业务系统的转变。要整合原来各分系统功能，构建一体化业务系统深化高级功能应用，全面支撑“大运行”、“大检修”采用层次化保护控制，实现安全稳定的“三道防线”。 二、新一代智能变电站设计理念 （一）系统高度集成 新一代智能变电站应遵循高度集成的设计理念，要进一步整合系统的功能，通过优化系统的结?布局、并采用一体化机器设备和一体化的通信网络以及一体化的系统，作为最基本的技术?架，能够有效地促进变电站的优化集成设计水平的进一?提升，在高度集成方面，不仅要保证一次与二次设备的高度集成，并且在其他如网络、站域平台、设备空间以及IED装置这几个方面都要保证高度集成。 （二）结构布局要合理 针对新一代智能变电站的设计，要保证电网设备在足够安全的条件下，在对变电站的主接线进行优化，并且针对互感器的数量要适当降低；在位置的选择上要做到科学化合理化，选择适合的位置，可以有效地节约变电站的设备费用以及基础建设的费用；另外，要将一次设备和传感器在整体上进行优化，在电子互感器成熟稳定之后，可以将电子互感器集成于一次设备当中，在设备的高度集成上进一步优化加强。这样不仅可以减少设备的占地面积，还能够利用节约出来的空地将二次设备放到一次设备的附近地区，利用空地进行就地摆放以及安装。同时，在设备的检修方面，可以引进或是采用最新型的检修设备以及安装机械设备，做到在恶劣天气或是较恶劣的自然环境下，能够进行及时且精确地检修以及维修保护等等。 （三）装备先进?用 变电站使用的机械设备要先进适用。现在新一代智能变电站，在设备的选用上，采用的是智能化的一次设备以及集成化的二次系统，但是在这个基础上，应积极地改进现有的设备，积极地研制更加新型化的设备，不管是在技术指标上，还是使用寿命的周期上，还是其他别的方面，都要做到指标现金，性能稳定，安全实用的寿命周期要长。同时，要采用在设计、配置、调试工具方面具有方便高效的变电站设计和调试技术，比如，采用基于图形用户界面的设计、配置成套工具，或是二次虚端子接线设计与变电站配置文件的无缝结合等。才能在提高变电站在设计、安装、调试方面的效率。 （四）支?调控一体 要优化设备告警信息直传和变电站全景远程浏览等功能，在一体化的监控系统的配置方面要做好优化简化，在一键式顺序控制应用发个面要更加的深化，进一?提升在高级功能方面的应用水平，节约人力，做到即使没有人值守，也可以正常?行的管理模式的需求，实现变电站的自动化。 （五）经济节能环保 新一代的智能变电站使用的设备在整体上已经相对都比较节能和环保了，比如在IED、网络交换机、占地面积、建筑面积的使用上以及进行现场安装的工作量上，都相应的?少了30%以上，甚至都?到了40%-50%左右，?大的节约了人力和无力，既经济又环保。但这不能是追求的经济环保的?限，应继续积?的优化变电站设备，集成系统的强度要更加优化，进一?实现智能变电站的集成化、一体化、和标准化。 三、结语 总之，在新一代智能变电站的设计上，要做到高度集成化的系统，做到经济节能环保，减少人力和物理的浪费，实现自动化管理，不
智能变电站辅助系统综合监控平台
智能变电站辅助系统综 合监控平台
一、概述 智能变电站辅助系统综合监控平台是智能变电站的重要组成部分，是集自动化技术、计算机技术、网络通信技术、视频压缩技术、射频识别技术以及智能控制术等技术为一体的综合信息平台，专门用于实现对变电站各种辅助生产系统的整合、优化、管理及控制，成为实施“大运行”战略体系不可或缺的重要技术手段。
二、目的 通过对现有孤立分散的各类二次系统资源进行规范整合，实现二次系统的优化配置、信息资源共享、部门间业务的无缝衔接，从而提高电网一体化运行水平，解决二次系统种类繁杂、运行信息割裂等问题，满足大运行体系建设的需要。 1、通过规范各类辅助生产系统的信息传输方式及通信规约，有利于统一化管理，方便新的智能化功能扩充。 2、可以实现变电站“数据集成、业务协同、管理集中、资源共享”的管理要求，实现信息的集中采集、集中传输、集中分析、集中应用，实现与其他系统的交互应用，从根本上消除产生“信息孤岛”的局面。 3、通过各种辅助生产系统的有机整合，不仅可以提升各子系统的性能，实现系统功能的统一管理及广泛联动，提高应急处理和反应能力，加强对意外灾害和突发事件的预防和管理能力。从而全面提升系统的智能化管理水平。 4、通过各种辅助生产系统的高度集成，统一上传，有利于远方人员对站内状况的全盘掌控，以加强对变电站的运行管理，提高对变电站辅助生产系统的监管质量，降低维护成本，提高运维效率。 三、适用范围 可广泛应用于各电压等级变电站/所、换流站、开闭站/所等场所。 四、产品功能
五、基于角色的差异化应用
六、九大子系统 智能变电站辅助系统综合监控平台包括视频联动子系统、火灾消防子系统、周界报警子系统、环境温湿度采集子系统、空调控制子系统、风机控制子系统、给排水控制子系统、灯光控制子系统、门禁控制子系统等九部分内容。 1) 视频联动子系统 视频联动子系统即将变电站的视频遥视的前端摄像机接入智能辅助系统的功能单元，是智能辅助系统的核心，提供与其它八个系统进行联动操作，实现视频共享及系统间协作功能。 a. 可接受其他系统的调用请求; b. 系统可保障原视频监控系统的系统功能与应用不受影响; c. 系统支持同一摄像机的多位置调用及多个摄像机的同一位置调用方式，即以目标为基础的监控模式。 2) 火灾消防子系统
变电站智能辅助监控系统
变电站智能辅助监控系统
变电站智能辅助监控系统 摘要：介绍了一种变电站智能辅助监控系统，系统以智能控制为核心，对变电站关键设备、安装地点以及周围环境进行全天候的状态监视和智能控制，并能将站端状态、环境数据、火灾报警信息、SF6监测、防盗报警等监测信息传输至调度管理中心。该系统满足了变电站安全生产和安全警卫的需求，具有非常好的推广应用价值。 关键词：智能；监控；网络；变电站 传统的变电站安防智能化系统受传统理念和技术的影响，各个子系统都是孤立的，以至于出现了一种监控“孤岛”现象，无形中降低了系统的实用性、稳定性和安全性，而且增加了投资成本。尤其是现在变电站系统平常的生产过程大量采用无人值守或少人值守的模式。而对于变电站这样的场所来说，远程、实时、多维、自动的智能化综合安保系统是变电站安全运作必备的前提条件。 系统总体设计 根据智能化变电站实际应用需求，把变电站智能辅助控制系统分为三级中心、九大子系统。
三级中心 变电站智能辅助控制系统(以下简称“辅助系统”)为分层、分区的分布式结构，按变电站智能辅助控制省级监控中心、变电站智能辅助控制地区级监控中心、变电站智能辅助控制区域监控中心系统和变电站智能辅助控制站端系统四 级构建，如图1所示。 变电站智能辅助控制系统从区域上分为三级中心，每级中心从技术上都分为主控中心、客户端和接口系统(预留)，用于扩充与其他系统之间的衔接，以及WEB浏览功能。主控中心：包含数据库和管理平台，实现数据存储、权限控制、实时监控、配置管理等全部功能。客户端：在变电站和其他必要的地方电脑上安装客户端，根据权限的不同，操作员可以进行相应的监控、管理和操作。接口系统：系统通过采用IEC61850通信规约与综合自动化等系统的接口和联动。WEB浏览：系统另外提供浏览器的方式，供值班和相关人员实时监控每个变电站区域的环境状态、报警状态、人员进出状态等实时状态。 九大子系统 辅助控制系统必须把环境、视频、火灾消防、SF6、防
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 GPRS/3G/4G TCP/IP RS485/RS232 智能变电站辅助系统综合监控平台 变压器配电环境SF6 音视频安防消防门禁空调灯光 （二八系统网络拓扑
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。 （三八 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/4C 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 配置7寸TFT 触摸屏，可以在触摸屏上进行网络参数设置、监控对象上下限 设置，状态监测、设备控制等功能，即使不联网也可以实现绝大部分功能。 联动 门禁 上级监控平台 交换机 站端后台机 网络视频服务器 摄像头 电缆沟/接 头温度监测 摄像 机 采集/控制主机 空调 仪表 UPS 门磁 电压 SF6监测 电流 —电子围栏 I —水浸 非法 入侵 玻璃 破碎 蓄电池在 线监测 温湿 度 开关柜温 度监测 电容器 打火 红外 对射 _户外刀闸温 度 空调 风机 水泵 _ 警灯 警笛 -灯光
新一代智能变电站信息流架构设计
第35卷第0期中国电机工程学报V ol.35 No.0 000.00, 2015 DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.2015.00.000 文章编号：0258-8013 (2015) 00-0000-00 中图分类号：TM 新一代智能变电站信息流架构设计 肖燕 (中国电力科学研究院，北京市海淀区100192) Design of Information Flow Scheme for New Smart Substation XIAO Yan (China Electric Power Research Institute, Haidian District, Beijing 100192, China) ABSTRACT:For realizing the unity of data source and the unity of communication network at new smart substation, sharing the resource of hardware and network and promoting the integration degree of new smart substation, the information flow including measurement information flow, control information flow, protection information flow and monitoring information flow were investigated respectively and a scheme of information flow integrating control, protection, monitoring and measurement was proposed for new smart substation. Base on this scheme and the technical needs of 220 kV new smart substation, an implementable information flow design was putted forward which was composed by the information flow of bus space, the information flow of transmission line space, the information flow of transformer space and the information flow of intelligent high voltage equipment. The information flow design was applied in new smart substation demonstration project of SGCC. KEY WORDS: smart substation; information flow; data flow 摘要：为了在新一代智能变电站内实现数据源的统一和通信网络的统一，共享站内硬件资源和网络资源，提升新一代变电站的集成度，该文对站内信息流进行了系统研究，包括测量信息流、控制信息流、提出一种融合测量、控制、保护、监测和计量等需求的全站信息流架构。以此为基础，结合220 kV新一代智能站的工程需求，给出了一种可执行的信息流设计方案，该设计方案包括母线间隔信息流设计、线路间隔信息流设计、主变间隔信息流设计及高压设备信息流设计共4个部分。文中提出的信息流设计方案在国家电网公司的新一代智能站示范工程中得到应用。 关键词：智能变电站；信息流；数据流 0 引言 智能变电站(简称智能站)是智能电网的重要组成部分[1-3]，在智能站中，大量应用了智能电子装置(以下简称二次设备)，信息流涉及站内通信网络架构、二次设备功能配置及智能化功能实现方案等关键问题，信息流设计已成为智能站顶层设计的重要部分。智能站信息流包括电压、电流及各类设备状态信息、控制信息的采集、共享、处理、执行、传输、应用、存储等多个环节，经济、可靠地支持智能化目标的实现是信息流设计的基本要求。2009年之前，已有数字变电站，但数字化主要限于保护与测控，二次设备数量有限，信息流相对简单[4-5]。2009—2012年，开始研究建设智能站，二次设备从保护、测控扩展到了智能高压设备的二次部分及计量、监测及辅控设备等，信息流在深度及广度上均有较大扩展，但对信息流的系统研究甚少，实际工程中，通常由二次设备供应商结合工程要求自行设计，随意性很大，为后期的运智能站的维带来了极大的风险。由于电网已发展成熟，欧美对智能站的研究并不活跃，有少数几个智能站的例子，技术状态与国内已建工程基本相同，即数字化的测控、保护，辅以部分在线监测，且彼此网络独立，数据源独立。 2012年，国家电网开始研究、建设新一代智能变电站(以下简称新一代智能站)，新一代智能站汲取了已有建设经验，进行了多方面的技术提升，其中一项十分重要的内容就是统一全站信息流[6]。本文阐述了这项工作的主要内容。与国内外已有信息流方案相比，本文实现了全站各业务的信息融合，将以往独立布局的保护测控、智能高压设备、计量、电能质量监测等不同业务的信息流进行统一规划，分析共同的数据源需求，按照设备、各业务子系统全站各层级智能化目标，构建全站信息流架构，首次实现了全站各业务共网共源，从根本上解决前期 网络出版时间：2016-01-06 16:47:08 网络出版地址：https://www.360docs.net/doc/4b14080701.html,/kcms/detail/11.2107.TM.20160106.1647.004.html
智能变电站一体化信息平台
智能变电站一体化信息平台 摘要：在我国的智能变电站中经常会出现设备重复设置的状况，这不仅不利于变电站的正常运行，同时也会大大增加变电站运行过程中所需要的成本，所以在智能变电站运行的过程中逐渐出现了一体化信息平台，这种技术的出现对变电站的资源起到了很好的优化作用，主要介绍了智能变电站一体化信息平台，以供参考和借鉴。 关键词：智能变电站；一体化信息平台；整合集成 当前我国很多变电站在数据采集和逻辑判断上有着非常紧密的联系，同时这一过程中的所有操作都是由一个设备完成的，所以在实际的工作中，数据采集是由不同的具有较强独立性的单元分别完成的，这种情况的出现就使得我国的智能变电站存在设备重复设置和使用的其情况，同时还存在着诸多其他方面的问题，所以在智能变电站一体化信息平台建设的过程中一定要加强对资源的整合，提高资源的使用率。 1 一体化信息平台主要技术问题 1.1 试点工程中出现的主要问题 在我国第一批智能变电站建设的过程中，变电站监测系统和智能辅助系统后台等很多设备都是需要单独设置的，同
时在变电站建设的过程中还会受到二次安全分区等问题的 影响，系统运行中主要的系统都没有形成有效的联动机制，这样也给各个环节之间的相互配合带来了一定的障碍，同时也会使系统后台主机的数量不断增加，相关人员在对智能变电站改建的过程中首次构建了一体化信息平台的雏形，从而也提高了智能变电站的自动化水平，但是在该系统改建的过程中各个子系统的接入规范都不符合变电站运行的相关规范。 1.2 二次安全分区问题 在智能变电站技术发展的过程中，一体化信息平台的概念已经被明确提出，同时试点工程的硬件建设也已经完成，但是建设一体化信息平台还要受到二次安全分区问题的重 要制约，在我国的二次安全分区要求中将实时监控划入了安全一区中，同时将继电保护工作和电能信息的处理划为安全二区中，将系统运行状态的检测划为三区，在运行的过程中，几个系统都有着很强的独立性，所以在电力系统二次安全防护中一定要着重考虑一区和二区的控制工作。 2 一体化信息平台整合方案及应用 2.1 整合方案 在采取当前分区策略的前提下，通常会采用一体化信息平台和状态监测系统、智能辅助系统的方案，采用这种方案具备极大的优势，首先是二次安全防护技术在现阶段具有非
智能变电站自动化系统
智能变电站自动化系统 1 智能变电站简介 智能变电站作为智能电网的物理基础，同时作为高级调度中心的信息采集和命令执行单元，是智能电网的重要组成部分。作为智能电网当中的一个重要节点，智能变电站以变电站一、二次设备为数字化对象，以高速网络通信平台为基础，通过对数字化信息进行标准化，实现站内外信息共享和互操作，并以网络数据为基础，实现测量监视、控制保护、信息管理等自动化功能的变电站。智能变电站既是下一代变电站的发展方向，又是建设智能电网的物理基础和要求。为了实现智能化电网的目标，智能变电站的研究和建设具有重要的意义。 1.1智能变电站的特点及功能 随着智能电网的提出和建立，变电站将由数字化演变为智能化，更突出“智能”的特点。智能化变电站在数字化变电站的基础之上，赋予了以下十二个“智能特征”或“智能化功能”。 1.1.1 一次设备智能化 与数字化变电站描述的一次设备智能化相比，智能变电站加大了一次设备信息化，可监测更多自身状态信息，也可通过网络获知系统及其他设备的运行状态等信息。自动化程度更高，具有比常规自动化设备更多、更复杂的自动化功能。具备互动化能力，与上级监控设备、系统及相关设备、调度及用户等及时交换信息，分布协同操作。 1.1.2 信息建模统一化 除了基于 IEC61850 标准的建模外，智能变电站能实时监测辖区电网的运行状态，自动辨识设备和网络模型，从而为控制中心提供决策依据。 1.1.3 数据采集全景化 智能变电站利用对时系统，同步区域和站内时钟，完善和标准化站内设备的静态和动态信息模型，向智能电网提供统一断面的全景数据。采用新型传感技术、同步测量技术、状态检测技术等逐步提高数字化程度，逐步实现潮流数据的精确时标，实时信息共享、支撑电网实时控制和智能调节，支撑各级电网的安全稳定运行和各类高级应用。 1.1.4 设备检修状态化 全面采集能够反映系统主设备运行的电脉冲、气体生成物、局部过热等各种特征量。智能变电站配置用于监测系统主设备的传感器，或者由智能一次设备直接提供其功能。利用 DL/T860 提供的建模方法，建立设备状态检修的信息模型，构建具备较为可靠实用的状态监测预警算法和机制、支撑状态检修实践的专家系统。 1.1.5 控制操作自动化 程序化操作。智能变电站具备程序化操作功能，除站内的一键触发，还可接收和执行监控中心、调度中心和当地后台系统发出的操作指令，自动完成相关运行方式变化要求的设备操作。程序化操作具备直观的图形界面，在站层和远端均可实现可视化的闭环控制和安全校验，且能适应不同的主接线和不同的运行方式，满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求。
新一代智能变电站一体化监控系统应用
新一代智能变电站一体化监控系统应用 发表时间：2016-04-27T15:29:25.857Z 来源：《电力设备》2015年第12期供稿作者：杨敏[导读] 南瑞继保电气有限公司智能变电站是坚强智能电网建设中实现能源转换和控制的核心平台之一，是智能电网的重要组成部分，也是实现风能、太阳能等新能源接入电网的重要支撑。（南瑞继保电气有限公司江苏南京 211106）摘要：智能变电站是坚强智能电网建设中实现能源转换和控制的核心平台之一，是智能电网的重要组成部分，也是实现风能、太阳能等新能源接入电网的重要支撑。本文对一体化监控系统的基本配置方案做出了分析讨论，对具体的功能实施提出了模块化的设计思路。 无论从理论还是实际上，本文对目前监控系统的开发、设计、建设都具有一定的借鉴指导意义。关键词：IEC61850；智能变电站；一体化监控；新一代 引言 智能电网是国际电力行业应对全球变暖、能源危机和环境恶化的共同选择。智能变电站是智能电网的重要环节，一体化监控系统是智能电网调度控制和生产管理的基础，是大运行体系建设的基础，是备用调度体系建设的基础。 基于IEC61850标准变电站在国内已经大规模推广，变电站智能化已经进入全面建设阶段，给智能变电站一体化监控的应用实施提供了基础。 一体化监控系统配置 新一代智能变电站一体化监控系统直接采集站内电网运行信息和二次设备运行状态信息，通过标准化接口与输变电设备状态监测、辅助应用、计量等进行信息交互，实现变电站全景数据采集、处理、监视、控制、运行管理等。一体化监控系统纵向贯通调度、生产等主站系统，横向联通变电站内各自动化设备，是智能变电站自动化的核心部分。 1.1 一体化监控系统的配置（配置结构如图1） 图1 一体化系统结构 （1）安全Ⅰ区的设备包括一体化监控系统监控主机、Ⅰ区数据通信网关机、数据服务器、操作员站、保护装置、测控装置、PMU 等； （2）安全Ⅱ区的设备包括综合应用服务器、Ⅱ区数据通信网关机、变电设备状态监测装置、视频监控、环境监测、安防等。 1.2 一体化监控系统的安全防护要求 （1）安全Ⅰ区设备与安全Ⅱ区设备之间通信应采用防火墙隔离； （2）综合应用服务器通过正反向隔离装置向Ⅲ/Ⅳ区数据通信网关机传送数据，实现与其他主站的信息传输； （3）智能变电站一体化监控系统与远方调度（调控）中心进行数据通信应设置纵向加密认证装置。 1.3 一体化监控系统关键设备 数据服务器：由传统的服务器担当，满足变电站全景数据的分类处理和集中存储需求。综合应用服务器：一体化系统新增，接收在线监测等信息采集装置（系统）的数据，进行综合分析和统一展示。 Ⅰ区数据网关机：由传统的远动机改造而成，覆盖了原有远动工作站功能，满足各主站对变电站内电网和设备实时状态的监视和控制。 Ⅰ区图形网关机：实现主站与站内监控系统图形和数据的实时交换。 Ⅱ区数据网关机：实现Ⅱ区数据向主站的数据传输，主要传输在线监测、辅助应用等数据和模型文件。 2、五大功能模块应用 2.1 一体化监控系统主要功能 一体化监控系统主要包括运行监视、操作与控制、信息综合分析与智能告警、运行管理、辅助应用五大功能模块。 运行监视是监控系统最基本的功能模块，实现对电网运行数据、一二次设备运行工况等信息的运行监视和综合展示。操作与控制实现变电站和调度（调控）中心对站内设备的控制与操作，包括遥控、遥调、标识牌操作等，确保操作与控制的准确可靠。在传统遥控的基础上进一步智能化，实现顺序控制、无功优化自动控制、操作与控制可视化和智能操作票。 信息的集成后必然会导致数据量的大量增加，如何从纷繁复杂的信息中准确的提取出重要的信息，第一时间展示给运行人员就是信息分析功能的主要内容，包括数据辨识和智能告警等。 设备管理主要通过人工录入或系统交互等手段，建立完备的智能变电站设备台帐信息和缺陷信息等，实现一、二次设备运行、操作、和检修工作的规范化。 通过标准化接口和信息交互，实现对站内电源、安防、消防、视频、环境监测等辅助设备的监视与控制。 2.2 新一代智能站监控系统特点
智能变电站的对时系统(一)
智能变电站的对时系统（一） 摘要：时间是基本物理量，那么时间也就会有精度的问题，不同时间源有着不同的精度。如Apple Watch与iPhone配合使用，同UTC时间误差不超过50ms。50ms误差对于人类的感知可以忽略，可是如果用在智能变电站中就显得不尽人意了。 Apple Watch的发售将智能手表提高到一个新的热度，时下不管哪个厂家的Watch都是在手表的基本时间功能上进行扩展，如加入心跳的测量，从而变成智能化。提到时间，不同的人对时间有不同的理解，古代文人将时间的流逝描绘成一首首耐人寻味的诗句；哲学家将时间看成抽象概念，表达事物的生灭排列；科学家给出了时间科学的定义：事件过程长度和发送顺序的度量，是物理学中的七个基本物理量之一。 时间是基本物理量，那么时间也就会有精度的问题，不同时间源有着不同的精度。如今人们生活获取的时间都是国际标准时间（UTC），不同的设备都是获取UTC进行对时，这样就产生了不同的精度，如Apple Watch与iPhone配合使用，同UTC时间误差不超过50ms。50ms误差对于人类的感知可以忽略，可是如果用在智能变电站中就显得不尽人意了。 变电站对时系统的重要性 电网系统是时间相关的系统，对于电网的运行和事故系统性分析需要有描述电网暂态过程的电流、电压波形，断路器、保护装置动作时序的时间，各种事件发生的时间序列在电网运行或故障分析过程中起着决定性的作用，同时全站的时间同步技术也是智能化变电站乃至智能电网稳定运行的关键技术之一。智能变电站的二次系统通常包含电子式互感器、合并单元、交换机、保护测控等设备。这些装置必须基于统一的时间基准运行，方能满足事件顺序记录（SOE）、故障录波、实时数据采集时间一致性的要求，确保线路故障测距、相量和攻角动态监测、机组和电网参数校验的准确性。这些要求对智能变电站的时钟同步系统提出严格的要求。 IEC61850标准将变电站分为站空层、间隔层和过程层，对时间同步精度的要求，各层设备是不同的。间隔层设备需要到达ms精度；而过程层设备，由于主要传输采样值、跳闸信息，需要达到μs的同步精度。智能变电站的测试设备DT6000系列（DT6000、DT6000E 和DT6000S）的对时精度可达μs的同步精度，完全满足变电站各层的设备的对时精度。
智能变电站自动化系统体系结构探索
智能变电站自动化系统体系结构探索 摘 要：智能变电站一体化监控系统是按照全站信息 数值化、通信平台网络化、信息共享标准化的基础要求，通 过系 统集成优化，实现全站信息的统一接入、统一存储和统 展示，实现运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能 告 警、运行管理和辅助应用等高级应用功能。是大运行体系 建设的 基础，是备用调度体系建设的基础。本文通过全面解 析智能变电 站一体化监控系统，为日后的运行管理提供借 鉴。 关键词：智能电网；变电站；一体化系统；体系结构 1674-7712 （ 2014） 06-0000-02 智能电网是当今世界电力乃至能源产业发展变革的最 新动向，代表着未来发展的方向和社会的进步。智能变电站 是智能电网的重要环节，随着变电站自动化系统技术的发展 和硬件水平的不断提高，变电站自动化系统，一直朝设备集 成度越来越多，模拟电缆越来越少的过 程。智能变电站自动 化系统是变电站的核心部分，它由一体化监控系统和输变电 设备状态监测、辅助设备、时钟同步、计算等共同构成，它 是运行、保护和监视变电站一次设备系统，完成变电站的设中图分类 t=r. 号： TM63 ；TM76 文献标识码： A 文章编号：
备及其反馈线监视、控制、保护等功能。一体化监控系统是智能电网调度控制和生产管理的基础。 、智能变电站自动化系统结构一）网络总体结构 变电站自动化系统是运行、保护和监视变电站一次设备 的系统，完成变电站的设备及其馈线监视、控制、保护等功能。变电站自动化系统采用开放式分层分布结构，由“三层 网”构成。 二）站控层 站控层德主要功能是为变电站提供运行、管理、工程配 置的界面，并记录变电站内的所有相关信息，具体如下：（1） 汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登陆、填写历史数据库。（2）按既定规约将有关数据信息送向调度 或控制中心，接受调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行。（3）监控系统和远动通信服务器采用一体 化数据库配置方式，生成监控数据库的同时即可完成远动通信服务器的数据库、功能及逻辑的配置，提高变电站的维护效率。（4）具体在线可编程的全站操作闭锁控制功能；站控层、间隔层共用一套防误规则库，防误规则库可由后台监控生成并通过网络下载到测控装置，并可在后台监控上模拟、预演、校验测控装置的防误逻辑，有效的提高了系统的可靠性与维护效率。（5）具体站内当地监控，人机联系功能，如