智能变电站应具有的功能及建设策略分析
智能变电站应具有的功能及建设策略分析
【摘要】本文对我国变电站发展现状以及智能变电站运行技术进行了深入的分析，从数字工程建设的角度研究了智能变电站建设的总体发展策略，对智能化变电站进一步的建设与发展具有十分重要的意义。
【关键词】智能变电站IEC61850 智能化信息化
1 我国数字化变电站存在的问题
一次设备智能化程度不足。当前，我国一次设备智能化发展相对滞后，已经投入使用的数字化变电站大多采用传统开关与智能终端相结合的半智能化模式，真正意义上的一次智能化设备没有完全采用，而且在监测方面一次设备的数字化程度也较低。
变电站统一建模还需进一步规范。目前，数字化变电站采用了IEC61850标准，使变电站的标准化、信息化和互操作性有所提升，使变电站的信息化建设成为可能，信息共享具备了可实施的基础。IEC61850通过建模技术构建适应未来通讯技术的可扩展架构，来实现“一个标准、一种技术、一个世界”的目标，成为智能变电站建设与实现的基础。还有，各生产厂家对标准的定义理解存在偏差，使各生产厂家的实现差异很大，导致各厂家针对某一个具体的问题存在分歧，互联、互操作仍然存在障碍，虽然数字化变电站能够运行，但在工程应用可复制性上还存在着问题，这就需要对工程应用实施标准的规范，以实现工程的可复制，为智能变电站推广和使用提供技术基础。
电子式互感器长期运行的可靠性有待考核。近年来，罗氏线圈原理的电子式互感器在数字化变电站中得到大量应用，但独立式的互感器存在激光供能电源的寿命问题，由于采集器在户外工作，电子元器件使用的寿命和可靠性需要进行在运行中进行考验。
变电站与控制中心之间互动能力有待提高。由于IEC61850统一了站内一二次设备的信息模型和交互流程，站内系统与系统、设备与设备之间的互操作性大为增强，互动化水平在站内得到提高。目前数字化变电站站内采用IEC61850规约，变电站到调度中心仍采用IEC60870-5-104或DNP3.0规约，站内外的通信标准用不一致，现阶段互动化能力有待提高。
2 智能变电站应具有的功能
2.1 一次设备智能化
一次设备智能化设备是未来智能变电站重要部分。一次智能设备应该具有智能控制、在线监视和数字化接口等功能，能够对外提供设备运行状态信息，完成控制、诊断和检测等功能，主要表现在：对于一次智能化设备被控制的操作驱动
智能变电站技术(详细版)[详细]
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
IEC61850将变电站分为三层
远方控制中心 技术服务
7
变电站层
功能A
16
功能B
9 16
8
3
继电保护
控制
间隔层
控制
3
继电保护
45
45
过程层接口
过程层
传感器
操作机构
高压设备
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].
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
智能变电站与常规变电站的区别
智能变电站与常规变电站的区别 一、了解智能变电站 1、背景 伴随着工业控制信息交换标准化需求和技术的发展，国外提出了以“一个世界，一种技术，一种标准”为理念的新的信息交换标准:IEC61850标准。在国内，现有信息交换技术在变电站自动化领域体现出来的种种弊端严重制约了生产管理新技术的提高，因此，采用IEC61850实现信息交换标准化已经成为国内电力自动化业界的一致共识，同时，国家电网公司又提出了“建设数字化电网，打造信息化企业”的战略方针，如何提高变电站及其他电网节点的数字化程度成为打造信息化企业的重要工作之一。数字化变电站就是在这样的背景下提出来的。因此，数字化变电站是变电站自动化发展及电网发展的结果。 如今，我国微机保护在原理和技术上已相当成熟，常规变电站发
生事故的主要原因在于电缆老化接地造成误动、CT特性恶化和特性不一致引起故障、季节性切换压板易出错等。这些问题在智能（数字）化变电站中都能得到根本性的解决。另外，微机技术和信息、通讯技术、网络技术的迅速发展和现有的成熟技术也促成了数字化技术在电力行业内的应用进程。这几年国内智能化一次设备产品质量提升非常快，从一些试运行站的近期反馈情况可以看出，智能化一次设备已经从初期的不稳定达到了基本满足现场应用的水平。工业以太网是随着微机保护开始应用于电力系统的，更是成为近几年的变电站自动化系统的主流通信方式。在大量的工程实践证明站控层与间隔层之间的以太网通信的可靠性不存在任何问题。而间隔层与过程层的通信对实时性、可靠性提出了更高的要求，但通过近两年的研究与实践，这一难点问题也已经解决。可以说原来制约数字化变电站发展的因素目前已经得到逐一排除。 智能（数字）化变电站按照变电站自动化系统所要完成的控制、监视和保护三大功能提出了变电站内功能分层的概念:无论从逻辑概念上还是从物理概念上都可将变电站的功能分为三层，即站级层、间隔层和过程层。智能（数字）化变电站作为变电站的发展方向，主要解决现有变电站可能存在的以下问题：传统互感器的绝缘、饱和、谐振等；长距离电缆、屏间电缆；通信标准等。 智能（数字）化变电站与传统变电站相比，主要需对过程层和间隔层设备进行升级，将一次系统的模拟量和开关量就地数字化，用光纤代替现有的电缆连接，实现过程层设备与间隔层设备之间的通
110kv智能变电站系统及继电保护设计开题报告
西安电力高等专科学校 毕业设计开题报告 题目：110kV智能变电站系统及继电保护设计 学生姓名：郭飞飞学号：29 专业：继电保护及其自动化专业班级：12091 指导教师：王玲 2012 年4 月25日
一、选题背景和意义 变电站作为输配电系统的信息源和执行终端，要求提供的信息量和实现的集成控制越来越多，因此，目前的变电站迫切需要一个简约的、智能的系统，实现信息共享，以减少投资，提高运行、维护效率。这些运行和管理的需求使智能变电站成为变电站自动化系统的发展新方向。随着计算机应用技术和现代电子技术的飞速发展，智能变电站离我们越来越近。 建设智能变电站（即数字化变电站）的必要性： 1. 电力市场化改革的需要 变电站作为输配电系统的重要组成部分，市场化改革对其也提出了新的要求：从变电站外部看，更加强调变电站自动化系统的整体信息化程度，和与电力系统整体的协调操作能力；从变电站内部看，体现在集成应用的能力上，也不同于传统的变电站自动化装置的智能。 2．现有变电站自动化系统存在的不足 1）装置功能独立，且部分内容重复，缺乏高级应用。虽然独立的装置实现了智能，但是却没有真正意义上的变电站系统智能，由于功能独立，装置间缺乏整体协调、集成应用和功能优化；高级应用功能，如状态估计、故障分析、决策支持等尚未完全实现。 2）二次接线复杂、CT/VT负载过重由于测量数据和控制机构不能共享，自动化装置之间缺乏通信等原因，变电站内二次接线十分复杂，且系统内使用的通讯规约不统一，不同的厂家使用不同的通讯规约，在系统联调的时候需要进行不同程度的规约转换，加大了调试的复杂性，也增加了运行、维护的难度，给设计、调试和维护带来了一定的困难，降低了系统的可靠性。同时，存在大量硬接线，造成CT/VT负载过重。 3）装置的智能化优势未得到充分利用。由于站内各套独立的自动化装置间缺乏集成应用，使得智能装置的作用并未完全发挥，从而降低了自动化系统的使用效率和投资价值。 4）缺乏统一的信息模型。相互独立的自动化装置间缺乏互操作性，一方面局
智能变电站知识题
一、选择题 1、我国数字化变电站标准采用的电力行业标准是：（）。正确答案：（C） A、IEC-60870 B、IEC-61850 C、DL/T 860 D、以上都不正确 2、LD指的是（）。正确答案：（A） A、逻辑设备 B、逻辑节点 C、数据对象 D、数据属性 3、LN指的是（）。正确答案：（B） A、逻辑设备 B、逻辑节点 C、数据对象 D、数据属性 4、DO指的是（）。正确答案：（C） A、逻辑设备 B、逻辑节点 C、数据对象 D、数据属性 5、DA指的是（）。正确答案：（D） A、逻辑设备 B、逻辑节点 C、数据对象 D、数据属性 6、GOOSE报文可用于传输：（）。正确答案：（D ） A、单位置信号 B、双位置信号 C、模拟量浮点信息 D、以上均可以 7、数字化变电站中采样值传输表示为：（）。正确答案：（C） A、GOOSE B、MMS C、SV D、SNTP 8、数字化变电站中保护跳闸信号采用（）传输。正确答案：（A） A、GOOSE B、MMS C、SV D、SNTP 9、数字化变电站中保护装置与监控系统的通信采用（）传输。正确答案：（B） A、GOOSE B、MMS C、SV D、SNTP 10、数字化变电站中变电站配置描述文件简称是：（）。正确答案：（C） A、ICD B、CID C、SCD D、SSD 11、数字化变电站中IED能力描述文件简称是：（）。正确答案：（A） A、ICD B、CID C、SCD D、SSD 12、数字化变电站中IED实例配置文件简称是：（）。正确答案：（B） A、ICD B、CID C、SCD D、SSD 13、在IEC61850标准中逻辑节点XCBR的含义是：（）。正确答案：（C） A、闸刀 B、压板 C、断路器 D、地刀 14、在IEC61850标准中逻辑节点PDIS的含义是：（）。正确答案：（B） A、过电流保护 B、距离保护 C、差动保护 D、零序电流保护 15、IEC61850标准在定义逻辑节点中，凡是以P开头的逻辑节点的含义是：（）。正确
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
新一代智能变电站技术综述_唐卫华
doi：10.3969/j.issn.1008-0198.2015.05.001 新一代智能变电站技术综述 唐卫华1，杨俊武2，欧阳帆3 (1．中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司，湖南长沙410007; 2．华北电力大学，河北保定071003; 3．国网湖南省电力公司电力科学研究院，湖南长沙410007) 摘要：本文围绕新一代智能变电站技术展开综述。首先描述智能变电站的现状;介绍新一代智能变电站的定义，逐项分析新一代智能变电站的重要技术特征，包括一次电气方面主接线优化和新型隔离断路器应用、二次设备的层次化保护控制系统、模块化二次设备、一二次设备集成等;最后对上述技术特征和其实际应用情况进行小结，认为新一代智能变电站技术是在原有智能变电站技术基础上的提升，但其应用技术的成熟还需要一段时间的磨练，对技术人员在吸收新技术方面提出了相应要求。 关键词：新一代智能变电站;智能化隔离断路器;层次化保护控制系统;模块化二次设备;一二次设备集成 中图分类号：TM773文献标志码：A文章编号：1008-0198（2015）05-0001-06 收稿日期：2015-07-01Ｒeview of new generation smart substation technology TANG Weihua1，YANG Junwu2，OUYANG Fan3 （1．China Energy Engineering Group Co．Ltd，Hunan Electric Power Design Institute，Changsha410007，China； 2．North China Electric Power University，Baoding071003，China； 3．State Grid Hunan Electric Power CorporationＲesearch Institute，Changsha410007，China） Abstract：This paper focuses on the new generation smart substation technology．The present situation of the smart substation are summarized firstly．Then the definition of new generation smart substation is introduced and the important technical features are analyzed in details afterwards，including the optimization of main electrical wiring and the application of new disconnecting circuit-breakers，the hierarchical protection system for secondary equipment，the modular secondary equipment，the integration of primary and secondary equipment．At last，the paper makes a summary of the technical features and its practical application．It is believed that the new generation of smart substation technology is based on the original smart substation technology，but the mature application of the technology also need times，and it puts forward new requirements for the operator in technical level and operation ability． Key words：new generation smart substation；intelligent disconnecting circuit-breakers；hierarchical protection system；modular secondary equipment；integration of primary and secondary equipment 1技术背景 1.1智能变电站建设现状 2009年，国家电网公司提出建设智能电网，之后实施力度不断加大。从2009年起，国家电网公司先后实施了2批智能变电站试点项目建设，并在总结成果经验基础上，从2011年起开始全面推广建设智能变电站，截止至2013年底，国家电网范围内已投运新建智能变电站823座〔1〕。国网湖南省电力公司稳步推进智能变电站建设，至2014年底共建成智能变电站49座，见表1。 表1湖南电网智能变电站统计表座电压等级 建设年度 20102011201220132014 220kV00279 110kV1001713 第35卷第5期 湖南电力 HUNAN ELECTＲIC POWEＲ2015年10月
智能变电站技术浅析
智能变电站技术浅析 智能变电站技术浅析 摘要：首先介绍了智能变电站的主要技术特点和创新概念，阐明了站域保护的功能迁移实现原理，将高压线路并联电抗器电流引入线路保护，形成了智能变电站带并联电抗器线路保护的新方案。 关键词：站域保护；智能变电站；电力系统 中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号： 智能变电站是智能电网建设的重要节点之一，自《智能变电站技术导则》系列标准制定以来，中国的智能变电站建设走在了世界的前列。智能变电站具有信息数字化、功能互动化、结构紧凑化、状态可视化等主要技术特征，符合易扩展、易升级、易改造、易维护的工业化应用要求。智能变电站的特点就是一次设备智能化，二次设备网络化，信息一体化和高级应用普遍化。智能变电站结合了多个专业的新兴技术，如智能设备、先进的传感器技术、信息标准接口和信息平台、坚强可靠通信技术、物联网技术等，它的建成投运，可大幅提高设备的智能化水平和运行可靠性，提高了资源使用和生产管理效率，使运行更加经济、节能和环保。 1智能变电站的技术特点 智能变电站避免了一次、二次设备的概念，智能变电站遵循统一建模，信息化数据平台、通信过程都是标准化的。智能设备具有高可靠性，主要设备有在线检测功能，实现全寿命周期管理。数字化变电站有两大应用超越了普通变电站，即:电子式互感器和IEC61850标准的使用，优化了站内设备的安全性、测量精度和互操作性。智能变电站继承了数字化变电站的相关技术，智能变电站是变电站整体技术的跨越。智能变电站的几个创新概念为: “智能设备”不但具有传输和分配电能的主设备本体，还具有测量、控制、保护、计量等功能，其不再强调传统的一、二次设备划分，各功能的物理形态以智能组件方式体现。智能设备是一次设备和智能
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
智能变电站总体技术方案
智能变电站技术方案国网电力科学研究院
目录
1 概述 研究背景与意义 按照国家电网智能化规划总报告的计划，智能变电站建设分为三个阶段。 ?第一阶段2010年，公司经营区域110（66）千伏以上电压等级建成和在建智能变电站超过70座，占变电站总座数的0.3%。 ?第二阶段2011-2015年，新建智能变电站超过4000座，变电容量超过14亿千伏安。2015年，公司经营区域110（66）千伏以上电压等级智能变电站超过8500座，占变电站总座数的30%以上。 ?第三阶段2016-2020年，新建智能变电站超过7700座，变电容量超过26亿千伏安。2020年，公司经营区域110（66）千伏以上电压等级智能变电站超过1.4万座，占变电站总座数的45%以上。
1 概述 研究背景与意义 ?3个改造站，电压等级为110kV 、220 kV 、500 kV 各一座 ?4个新建站，电压等级为110kV 、220 kV 、500 kV 、750kV 各一座
1 概述 研究背景与意义 智能变电站 智能变电站是采用先进、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。 智能变电站的发展目标为：通过全网运行数据分层分级的广域实时信息统一断面采集，实现变电站智能柔性集群及自协调区域控制保护，支撑各级电网的安全稳定运行和各类高级应用；设备信息和运维策略与电力调度实现全面互动，实现基于状态监测的设备全寿命周期综合优化管理；变电站主要设备逐步实现智能化，为坚强实体电网提供坚实的设备基础；在全面实现数字化、信息化的基础上，进一步拓展变电站自动化系统的功能，逐步向智能化变电站转变。
智能变电站关键技术及其构建方式的探讨 贺俊良
智能变电站关键技术及其构建方式的探讨贺俊良 发表时间：2018-04-19T16:23:06.750Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：贺俊良 [导读] 摘要：随着数字经济的快速发展，人们对电力供应提出了更高要求，传统电网已经无法满足用户需要，智能电网的构建势在必行。 （广东电网有限责任公司佛山供电局 528000） 摘要：随着数字经济的快速发展，人们对电力供应提出了更高要求，传统电网已经无法满足用户需要，智能电网的构建势在必行。智能变电站是智能电网的核心组成部分，承担着信息采集与发布、系统运行与调控等多项任务，是电网运行的调度中心。本文将对智能变电站的关键技术和构建方式进行分析，致力于不断提高智能变电站的智能化程度，满足电力供应的节能、环保、稳定、可靠运行等各项要求。 关键词：智能变电站；关键技术；构建方式 自实施改革开放以来，我国的经济发展速度越来越快，尤其在实施市场经济化建设以来，提倡发展低碳经济。因此，智能变电站的构建为我国实施低碳经济建设起到了非常重要的促进作用，同时也促使我国变电站的可持续发展。在实际建设期间，由于智能变电站的智能电网发展为我国实施智能化的电网提供了非常重要的发展基础，因此在实施系统化建设期间还要全面了解智能变电站的关键技术，并从整体了解其构建方式，进而促使我国智能变电站的有效稳定发展。 1.智能变电站的特征 智能变电站的特点首先是具有高度的可靠性，高度的可靠性是智能变电站应用于智能电网的最基本、最重要的要求。高度的可靠性不仅意味着站内设备和变电站本身具有高可靠性，而且要求变电站本身具有自诊断和自治功能，能够对设备故障提早预防、预警，并在故障发生的第一时间内对其做出快速反应，将设备故障带来的供电损失降低到最小程度。其次，智能变电站具有很强的交互性。智能变电站必须向智能电网提供可靠、充分、准确、实时、安全的信息。为了满足智能电网运行、控制的要求，智能变电站所采集的各种信息不仅要求能够实现站内共享，而且要求实现与电网内其他高级应用系统相关对象之间的互动，为各级电网的安全稳定经济运行提供基本信息保障。第三，智能变电站具有高集成度的特点[3]。智能变电站将现代通信技术、现代网络技术、计算机技术、传感测量技术、控制技术、电力电子技术等诸多先进技术和原有的变电站技术进行高度的融合，并且兼容了微网和虚拟电厂技术，简化了变电站的数据采集模式，形成了统一的电网信息支撑平台，从而为实现电网的实时控制、智能调节、在线分析决策等各类高级应用提供了信息支持。 2.智能变电站关键技术 2.1设备在线监测技术 智能设备状态的在线监测技术的应用，能够对变压器油色谱、铁芯电流接地、压力等情况进行有效的监测，而且当前的在线监测技术已比较成熟，其测量结果也较为准确。不过其中监测开关行程和断路器接头温度等，还需要将其原理和实际情况进行结合，进一步开展研究。并且在智能变电站中应用在线监测技术的整体效果还较为普通，相对于一次设备自身可靠性来说，监测系统的可靠性会较差一些，这主要体现在容易受损的传感器的接头上，在进行长期运行的情况下，其监测精度势必会有所降低，进而不能保证之后数据的可靠性。同时在变电站中，各类电子设备和通讯设备运行的场地中，会有强电磁干扰的环境形成，外界温度变化、湿度变化、震动以及电磁干扰对其产生的或多说少的影响，更容易受到损伤。所以目前的智能变电站在设备在线监测技术，绝大部分还属于试点应用。 2.2集成硬件的技术 在传统类型的变电站当中，对于信息的采集以及处理都是利用中央处理器跟外围芯片的配合去达成目的的，在中央处理器当中会进行大量数据计算以及实现高级应用功能的工作过程，而中央处理器性能的好坏也时刻决定着各种功能实现的时间早晚以及质量好坏，现在经常使用的中央处理器是DSP，ARM或CPU等。但这种中央处理器的缺点就是在某一程度上能够集成的资源数量是有限的，无法满足智能变电站最基本的增加处理信息的要求，从而使智能变电站技术的发展进入了瓶颈期。除此以外，中央处理器中集成的众多资源由于无法满足智能变电站的发展需求而被放置在处理器中，这不仅占据了空间，而且也浪费了资源。最后一点，在嵌入式系统当中删减操作系统不可否认是一项非常复杂繁琐的工作，但是复杂的操作系统无形之中也增加了出错的概率。 2.3智能变电站中的组网分析 在目前智能变电站设备的运用期间，其设施组网期间主要根据三层两网的设计措施严格要求，然后在具体操作期间促使智能变电站单元和终端智能的统一运用。此外，为了确保智能变电站在运行期间的安全性，还需要对变压器实施保护，主要将变压器实施110KV到 220KV的等级保护措施，并在交换机上实施星型双网结构，并在电闸方面实施直跳的措施对智能变电站实施保护。在对智能变电站实施有效的组网保护措施后，就可以促使智能变电站的全面发展运用，也能促进其进一步的研究发展。 2.4信息存储技术 智能变电站使用的高速局域网具有较强的自恢复能力，以此为基础构建的全站数字化平台具有自愈性故障恢复机制，能够为变电站的信息处理的可靠性提供保障。高度集成的信息系统和数字化信息平台为智能变电站提供了较高的扩展性和经济性，能够实现信息资源的高度共享和高效利用。电网运行过程中，信息采集量大，其实时传输是变电站信息处理的难点。解决这一问题的关键是信息的分级传输和信息存储。优先级传输可以保证关键信息的及时、可靠传输，从而为系统决策提供依据。虚拟化技术使整个变电站的地层硬件和网络设备成为一个共享的资源库，通过优先级传输和信息就地存储实现信息资源库的按需分配和调用。 3.智能变电站的构建方式 3.1体系整体架构 智能变电站的体系架构的特点是结构紧凑、功能完善，将传统变电站的一次、二次设备进行融合。设备层由高压设备和智能组件构成，实现变电站的测量、检测、控制、保护等功能。设备层的设备均采用模块化设计方式和分散控制的设计思路，保证各个模块之间具有独立性和协调合作能力，在最大程度上保证硬件系统的可靠性。系统层采用软件构件技术，使软件功能能够根据智能变电站的实际情况进行灵活配置，也可以实现功能的重构和重新分配。 3.2系统架构 智能变电站的构建系统架构跟传统类型的变电站相比较而言，智能变电站的系统结构更加紧凑，而且功能完整，也跟以后变电站的发展趋势更加相符。智能变电站把传统变电站所使用的一次设备与二次设备进行融合，利用高压设备以及智能组件完成其设备层，这一层也
《智能变电站运行管理规范》(最新版)..
《智能变电站运行管理规范》（最新版） 为进一步规范电网智能化变电站运行管理工作，保证智能设备安全可靠运行，本规范结合国家电网公司及相关网、省电力公司相关管理标准及现场运行实际，参考各省的《智能变电站运行管理规范》，完成现《智能变电站运行管理规范（最新版）》，供各单位参考和借鉴。 目录 1 总则 2 引用标准 3 术语 4 管理职责 4.1 管理部门职责 4.2 运检单位职责 5 运行管理 5.1 巡视管理 5.2 定期切换、试验制度 5.3 倒闸操作管理 5.4 防误管理 5.5 异常及事故处理 6 设备管理 6.1 设备分界 6.2 验收管理 6.3 缺陷管理 6.4 台账管理 7 智能系统管理 7.1 站端自动化系统 7.2 设备状态监测系统 7.3 智能辅助系统 8 资料管理 8.1 管理要求 8.2 应具备的规程 8.3 应具备的图纸资料 9 培训管理 9.1 管理要求 9.2 培训内容及要求 1 总则 1.1 为规范智能变电站设备生产管理，促进智能变电站运行管理水平的提高，保证智能变电站设备的安全、稳定和可靠运行，特制定本规范。 1.2 本规范依据国家和电力行业的有关法规、规程、制度，智能变电站技术标准、规范等，并结合智能变电站变电运行管理的实际而制定。 1.3 本规范对智能变电站设备的管理职责、运行管理、设备管理、智能系统管理、资料管理和培训管理等六个方面的工作内容提出了规范化要求。 1.4 本规范适用于江苏省电力公司系统内的智能变电站的运行管理。常规变电站中的智能设
备的运行管理参照执行。 1.5 本规范如与上级颁发的规程、制度等相抵触时，按上级有关规定执行。 2 引用标准 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/GDW394 《330kV～750kV 智能变电站设计规范》 Q/GDW 410-2010《高压设备智能化技术导则》及编制说明 Q/GDW 424-2010《电子式电流互感器技术规范》及编制说明 Q/GDW 425-2010《电子式电压互感器技术规范》及编制说明 Q/GDW 426-2010《智能变电站合并单元技术规范》及编制说明 Q/GDW 427-2010《智能变电站测控单元技术规范》及编制说明 Q/GDW 428-2010《智能变电站智能终端技术规范》及编制说明 Q/GDW 429-2010《智能变电站网络交换机技术规范》及编制说明 Q/GDW 430-2010《智能变电站智能控制柜技术规范》及编制说明 Q/GDW 431-2010《智能变电站自动化系统现场调试导则》及编制说明 Q/GDW 441-2010《智能变电站继电保护技术规范》 Q/GDW580 《智能变电站改造工程验收规范（试行）》 Q/GDWZ414 《变电站智能化改造技术规范》 Q/GDW640 《110（66）千伏变电站智能化改造工程标准化设计规范》 Q/GDW6411 《220kV 千伏变电站智能化改造工程标准化设计规范》 Q/GDW642 《330kV 及以上330～750 千伏变电站智能化改造工程标准化设计规范》 Q/GDW750-2012 《智能变电站运行管理规范》 国家电网安监[2006]904 号《国家电网公司防止电气误操作安全管理规定》 国家电网生[2008]1261 号《无人值守变电站管理规范（试行）》 国家电网科[2009]574 《无人值守变电站及监控中心技术导则》 国家电网安监[2009]664 号国家电网公司《电力安全工作规程（变电部分）》 国家电网生[2006]512 号《变电站运行管理规范》 国家电网生[2008]1256 号《输变电设备在线监测系统管理规范（试行）》 3 术语 3.1 智能变电站 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。 3.2 智能电子设备 包含一个或多个处理器，可以接收来自外部源的数据，或向外部发送数据，或进行控制的装置，例如：电子多功能仪表、数字保护、控制器等，为具有一个或多个特定环境中特定逻辑接点行为且受制于其接口的装置。 3.3 智能组件 由若干智能电子装置集合组成，承担主设备的测量、控制和监测等基本功能；在满足相关标准要求时，智能组件还可承担相关计量、保护等功能。 可包括测量、控制、状态监测、计量、保护等全部或部分装置。 3.4 智能终端 一种智能组件，与一次设备采用电缆连接，与保护、测控等二次设备采用光纤连接，实现对
智能变电站关键技术
智能变电站关键技术 发表时间：2018-04-13T10:15:54.033Z 来源：《电力设备》2017年第31期作者：刘虎[导读] 摘要：为应对智能变电站二次设备分散化配置、集成度低、协调性差的问题，新一代智能变电站技术应运而生。 (国电南瑞科技股份有限公司江苏南京 211106) 摘要：为应对智能变电站二次设备分散化配置、集成度低、协调性差的问题，新一代智能变电站技术应运而生。下文详细介绍了新一代智能变电站预制舱、层次化保护的工作原理、功能配置、技术优势等关键技术，为进一步开展新一代智能变电站二次关键技术研究与实证应用提供了参考 关键词：新一代智能变电站；层次化保护 新一代智能变电站组屏方案有屏柜双侧布置方案和单侧布置方案两种方式。结合现有二次屏柜设备，双侧布置方案又可以分为前开门旋转式屏柜、普通屏柜舱体侧开门及普通屏柜装置前接线三种方式。 新一代智能变电站预制舱二次屏柜布置方式可优先选择“方案四：前接线前显示屏柜，双侧布置”方案，充分利用舱内空间。而当变电站规模较少或装置集成化程度较高时，可采用“方案五：普通屏柜前后开门，单侧布置”方案，以方便运行、检修操作。 2.1.5 技术优势 （1）建设周期短。各二次设备在厂家完成制造、安装、调试，可以与电气一次设备、土建部分同时开工，大量减少现场工作量，施工周期有效缩短。 （2）投资省。预制舱将各二次设备功能整合、有效集中，端子排数量和压板个数大量减少，二次屏柜占地面积有效降低，节省了工程投资。同时，二次设备采用就地化布置方式，减少了电缆/光缆长度，能进一步降低工程造价。 （3）安全性提高。各二次设备在厂内联调，有效保障了二次设备工作环境，避免了施工现场粉尘大、环境恶劣的弊端，设备性能和施工安全性得到可靠保障。 2.2 层次化保护系统 层次化保护是指通过相互协调的分布式功能配置和广域测量信息，实现系统保护在时间、空间、功能等多维度的协调配合，保障电网继电保护性能和系统安全稳定控制能力的、面向功能的保护控制系统。层次化保护控制系统包括就地级、站域级和广域级三个层面。 2.2.1 就地级 就地级保护以快速隔离故障元件为目的，利用本地（和对侧）信息独立决策，实现快速、可靠的元件主保护，面向线路、变压器、母线、断路器等独立的设备间隔，多靠近一次设备布置。各电压等级所用保护原理与传统保护相同，区别在于新一代智能变电站中110k V线路保护采用了保护、测控、考核计量的集成装置，35k V/10k V间隔保护采用了保护、测控、考核计量、合并单元、智能终端等功能多合一的装置。
智能变电站状态图元的规范与设计
智能变电站状态图元的规范与设计 摘要：按照“调控一体化”建设模式，梳理调控业务需求、更新信号类型、建立新型图元、制定专属监控信号，已经成为当务之急。遵照“异常上光字、变位不告警”技术原则，提出新增空挂断路器、保护图元、状态图元等新概念并根据智能站新 需求与主站监控界面新增重合闸状态监视界面，避免因信号告警方式错误，图元 制作不规范等原因影响运行及监控人员对故障的准确判断，提高调度、运行人员 的日常操作和事故应急处理效率，确保调控一体化系统高效稳定运行。 关键字：智能变电站信息图元分类规范 一、研究背景 智能电网建设是全国电网建设的大趋势，最终要实现电网的无人化、智能化 是电网建设的最终目的。智能电网调度技术支持系统建设是智能电网建设的重要 组成部分，为保障电网安全、稳定、经济、优质运行和“大运行”体系改革、电网 智能化建设奠定了坚实基础。为了实现电网的智能化建设唐山电网对于新投的 110kV以上变电站要求全部按照智能变电站标准建设。新的智能变电站建成投运后，在信号及监控界面方面发现了若干问题，影响了调度、运行人员的日常操作 和事故应急处理效率，影响了自动化维护人员对故障的及时排查。对智能站特有 的信息及监控界面的优化规范与梳理已成为必要之举。 二、现状调查 随着智能变电站建设步伐的加快，智能变电站与常规站信号的差异日渐突显，由于智能变电站的设备与传统变电站由较大区别，导致主站调控一体化监视系统 新增了许多以前没有的信号，例如：重合闸充电指示、重合闸投入软压板、智能 终端就地操作、开关机构就地操作等等，而且智能变电站很多信号长期处于触发 状态，老的图形绘制原则将导致监控人员监控复杂、操作不变，给调度与监控工 作带来的极大不便，从而致使电网事故判断与处理效率下降。 三、存在的问题 1．新信号的图形制作问题 新投智能站把开关取消并加入智能终端，因此需要对相应的远方就地进行划分，同时对于属于保护信号并同时为变位信息的信号图元重新制作。对于新增信 号图形制作问题，首先听取监控员意见，由于有些信号长时间为触发状态，小组 人员讨论决定变位信息不上光字牌，这样不会触发间隔的光字牌，从而降低了对 监控员的干扰。 2．保护信号的遥控问题 智能站中新增重合闸软压板、备自投软压板等压板类保护信号且这些信号需 要主站监控员进行遥控，对于着这种情况需要在图形上进行重新制作。 3．重合闸信号是否异常问题 智能站中新增的重合闸充电指示、重合闸压板投入信号，这就为监控员根据 充电指示、压板投入情况和开关位置判断信号是否异常增加了难度和工作量，导 致监控员需要检查多幅间隔图中信号，并根据计算才能判断信号情况，根据这种 情况需要增加新的监控信号并根据三种信号的情况制作公式判定。 四、状态图元的规范与设计 4.1对于智能站新增和改进信号进行系统分类 为便于调度监控人员更简便、准确的掌握信息，将保护信号中的变位信息分 为以下几类。