智能变电站建设

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。

220kV智能变电站二次系统结构与设备配置6页

220kV智能变电站二次系统结构与设备配置智能变电站的二次系统结构与设备较常规变电站发生了重大的变化。本文分析了220kV智能?电站“三层两网”的系统结构，阐述了二次系统设备配置基本原则，结合目前二次设计实施中遇到的问题，提出了改进意见。 1 概述随着社会经济的快速增长，人们对供电可靠性和安全性有了更高的要求。而风力、太阳能等新能源电源的并网运行对电网系统稳定性造成了一定的影响。智能电网能有效利用电力资源，提高供电可靠性，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。 2011年起，作为智能电网的关键节点，智能变电站在全国范围内进入全面推广建设阶段，新建220kV变电站按《国家电网公司输变电工程通用设计―110（66）～750kV智能变电站部分》（2011年版）中“第五篇 220kV 变电站通用设计技术导则”的技术方案。与传统变电站相比，智能变电站最大特征体现在一次设备智能化、设备检修状态化和二次设备网络化，其中二次设备在采样方式和组网形式上都发生了重大的变化，随着电力技术的进步，越来越多的新技术应用到二次系统中，因此研究智能变电站的二次系统设计和设备配置有着重要的意义。 2 220kV智能变电站系统结构以上海地区某220kV变电站为例，智能变电站系统采用三层两网结构，三层即站控层、间隔层、过程层，两网即站控层网络和过程层网络。 2.1 站控层

负责变电站的数据处理、集中监控和数据通信，由主机、操作员站、远动通信装置、保护故障信息子站和其他各种功能站构成，是全站监控、管理中心，并与远方监控/调度中心通信。站控层网络采用百兆星形双网结构，冗余网络采用双网双工方式运行。站控层网络MMS、GOOSE（逻辑闭锁）、SNTP三网（功能）合一，共网运行，全站数据传输数字化、网络化、共享化。 2.2 间隔层间隔层包括保护、测控、计量、录波、相量测量等，不依赖于站控层和通信网络，可以对间隔层设备进行就地独立监控功能。保护测控装置配置如下：（1）主变保护双套配置，高、中、低压侧及本体测控装置单套独立配置。（2）220kV线路、母线、母联（分段）保护双套配置；（3）110kV线路、母线、分段保护单套配置，采用保护测控一体化装置，母线测控单独配置；（4）35kV 线路、电容器、站用变保护集成测控、计量功能，母差保护单套配置；（5）110kV、35kV母线配置低压减载装置。（6）过程层：过程层由互感器、合并单元、智能终端等构成，是一次设备与间隔层设备的转换接口，完成电流电压量的采样、设备运行状态信号的监测和分合闸命令的执行等。 3 智能变电站与常规变电站的二次设备比较

110kV智能变电站模块化通用设计说明-A2-2方案

110(66)kV智能变电站模块化建设通用设计 110-A2-2通用设计方案设计说明 2014年12月

目录 1 总的部分 (1) 1.1概述 (1) 1.2站址概况 (1) 1.3主要技术原则 (2) 1.4主要技术经济指标 (2) 2 电力系统 (3) 3 电气一次 (3) 3.1电气主接线 (3) 3.2短路电流 (4) 3.3主要设备选择 (4) 3.4绝缘配合及过电压保护 (7) 3.5电气总平面布置及配电装置型式 (10) 3.6防雷接地 (11) 3.7站用电及照明 (11) 3.8电缆设施 (12) 4 二次部分 (12) 4.1系统继电保护及安全自动装置 (12) 4.2系统调度自动化 (13) 4.3系统及站内通信 (14) 4.4变电站自动化系统 (16) 4.5元件保护 (19) 4.6交直流一体化电源系统方案 (20) 4.7全站时间同步系统 (21) 4.8智能辅助控制系统 (22) 4.9二次设备组柜与布置 (25) 4.10互感器二次参数选择 (27) 4.11二次设备的接地、防雷、抗干扰 (28)

4.12光缆/电缆选择 (28) 5 土建部分 (29) 5.1概述 (29) 5.2站区总布置及交通运输 (29) 5.3装配式建筑 (31) 5.4暖通、水工、消防 (32)

1 总的部分 1.1 概述 1.1.1 工程设计的主要依据（1）《国家电网公司输变电工程通用设备》（2）《国家电网公司输变电工程通用设计110(66)～750kV智能变电站部分》（3）国家电网公司可行性研究报告的批复；（4）可研设计文件等。 1.1.2 工程建设规模及设计范围 1.1. 2.1 工程建设规模远期3×50MVA主变压器，电压等级为110/35/10kV（#3主变压器电压等级为110/10kV 或110/35/10kV）；本期2×50MVA主变压器。 110kV出线，本期2回，远期3回。 35kV出线本期4回，远期6回。 10kV出线本期12回，远期18回。本期1、2号主变各配置2×4000kvar 10kV并联电容器装置，远期每台主变配置2组无功补偿装置。 1.1. 2.2 设计范围及分工新建2台50MVA变压器及按建设规模要求的110kV、35kV、10kV配电装置及无功补偿装置、电气二次保护室及相应的电气控制、测量、信号、继电保护；站用交直流电源、电缆敷设；站内过电压保护、全站接地、照明；调度通信。与上述内容对应的土建部分：电气二次保护室、屋内配电装置；站区上下水系统、采暖、通风、消防、火灾报警。 1.1. 2.3 本工程设计分界点 110kV配电装置电缆出线设计到站内GIS电缆引接终端，电缆头不在设计范围内。35kV、10kV配电装置电缆出线设计到开关柜内出线电缆引接端子，电缆头不在设计范围内。电缆沟、上、下水管等设计到围墙外1m处。 1.2 站址概况 (1) 站址按假定的正北方向布置。 (2) 假定场地设计为同一标高。 (3) 在设计工程中，需根据变电站所处系统情况具体设计。

智能变电站基础知识——题库

智能变电站基础知识一、单项选择题 1. 合并单元是（）的关键设备。（A）站控层；（B）网络层；（C）间隔层；（D）过程层答案：D 2. 智能终端是（）的关键设备。（A）站控层；（B）网络层；（C）间隔层；（D）过程层答案：D 3. 从结构上讲，智能变电站可分为站控层设备、间隔层设备、过程层设备、站控层网络和过程层网络，即“三层两网”。（）跨两个网络。（A）站控层设备；（B）间隔层设备；（C）过程层设备；（D）过程层交换机答案：B 4. 智能变电站中交流电流、交流电压数字量经过（）传送至保护和测控装置。（A）合并单元；（B）智能终端；（C）故障录波装置；（D）电能量采集装置答案：A 5. 避雷器在线监测内容包括（）。（A）避雷器残压；（B）泄漏电流；（C）动作电流；（D）动作电压

答案：B 6. 智能变电站中（）及以上电压等级继电保护系统应遵循双重化配置原则，每套保护系统装置功能独立完备、安全可靠。（A）35 kV；（B）110kV；（C）220kV；（D）500 kV 答案：C 7. 继电保护设备与本间隔智能终端之间通信应采用（）通信方式。（A）SV点对点；（B）GOOSE点对点；（C）SV网络；（D）GOOSE网络答案：B 8. 继电保护之间的联闭锁信息、失灵启动等信息宜采用（）传输方式。（A）SV点对点；（B）GOOSE点对点；（C）SV网络；（D）GOOSE网络答案：D 9. 智能变电站中双重化配置的两套保护的跳闸回路应与两个（）分别一一对应。（A）合并单元；（B）智能终端；（C）电子式互感器；（D）过程层交换机答案：B 10. 智能终端放置在（）中。（A）断路器本体；（B）保护屏；（C）端子箱；（D）智能控制柜答案：D

模块化智能变电站建设模式研究

模块化智能变电站建设模式研究发表时间：2017-11-02T12:16:46.597Z 来源：《电力设备》2017年第18期作者：张海文[导读] 摘要：随着全球经济的飞速发展，人们对能源的高效利用日益重视，变电站的作用就显得格外重要，本文就化智能变电站这一课题，探讨其建设背景、模块划分以及典型的设计技术，希望对读者有所助益。（国网海北供电公司青海 812200）摘要：随着全球经济的飞速发展，人们对能源的高效利用日益重视，变电站的作用就显得格外重要，本文就化智能变电站这一课题，探讨其建设背景、模块划分以及典型的设计技术，希望对读者有所助益。关键词：模块化智能变电站设计 1智能变电站模块化建设背景 1.1研究背景随着国际国内能源形势的深刻变化，加快建设智能电网的需求迫在眉睫。变电站是电力网络的节点，它连接线路、输送电能，担负着变换电压等级、汇集电流、分配电能、控制电能流向等功能，变电站的智能化运行是实现智能电网的基础环节之一。模块化智能变电站是变电站建设的一种创新模式，从设计到建设阶段将全过程遵循“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的管理理念，通过电气一、二次集成设备最大程度实现工厂内规模生产、集成调试、模块化配送，减少现场安装、接线、调试工作，建筑物采用装配式结构，工厂预制、现场机械化安装，将工业建筑实现标准化设计，统一建筑结构、材料、模数等，实现设计、建设标准化，有效提高建设质量、效率，提升电网建设能力。 1.2研究现状 2012年以来，新一代智能变电站概念设计方案应运而生，构建了以集成化智能设备、一体化业务系统及站内统一信息流为特征的新一代智能变电站设计方案。2013年，变电站模块化建设研究工作和试点工程又取得了突飞猛进的进展，提出了“模块化建设”的工程建设理念。设备厂商设计生产的电气设备质量的提高和电网可靠性的增加及电网发展的需求，推动了变电站设计模块化方案的可行性。 2智能变电站的模块化划分智能变电站是随着科学技术的普及而出现的一种新型变电站形式，具有自动化和信息化的特点。对于它的模块化来说，属于变电站建设的一种新型模式，是时代发展的产物，它的模块化建设主要涉及到主变压器、高压开关、中压开关、中压配套设备和综合自动化等五个部分，它们相互作用、联系，共同构成智能化变电站。第一，主变压器。它是通过拔插的方式，和高压进线电缆接头相互连接，在全封闭和多股电缆母线桥架，来实现和中压出线的相互连接。第二，高压开关。它是在进出线部位选择拔插的具体方式，在气体绝缘封闭方式的利用下，来实现和组合电器的相互连接。第三，中压开关。它是选择一体化的预装性质的组合电器。第四，中压配套设备。这一设备中，它的结构构成主要是以消弧线圈、接地变压器以及无功补偿装置为主的o 第五，综合自动化。它属于是选择一体化预装式的控制室。在实际的变电站建设中，这五个功能模块都是需要在事前进行调试的，在开始安装操作时，依次选择的是一次电缆、连接变压器、开关和配套设备、综合自动化选择通讯线路、电缆连接，在各个部分连接完成之后，最后开始进行整体上的调试工作，对各个功能组成进行性能的测试，以确保智能变电站模块化建设的顺利进行。 3 智能变电站模块化典型设计技术 3.1预制舱式二次组合设备设计针对原来变电站单独配置的二次设备室，占地面积相对比较大，新一代智能变电站通过设计优化，提出了预制舱式二次组合设备，用体积较小的舱体来替代二次设备室，从而节省了变电站占地面积。预制舱式二次组合设备按设备对象模块化设计，以方便运行、维护，变电站根据需要设置公用设备预制舱、间隔设备预制舱等，可根据变电站具体建设规模、布置方式等进行选择调整组合设计。预制舱内二次设备采用前接线、前显示式装置，屏柜采用双列靠墙布置，屏正面开门，屏后面不开门。舱体内集成二次设备及相应辅助设施，包括安防、消防、暖通、照明、检修、接地等。舱内与舱外光纤联系采用预制式光缆，舱内与舱外电缆联系可采用预制式电缆。舱内设备在工厂内完成相关接线、调试等工作，从而缩短施工周期。 3.2预制电缆设计现有智能变电站中使用最多的控制电缆大多为4芯、7芯、14芯铠装电缆，接线芯数较多，容易出现接头不牢固而断线，采用预制电缆，按双端、单端预制方式，统一航空插头、电缆的型号，从而大大减小断线概率。预制电缆可以使用于主变压器、GIS本体与智能控制柜之间二次控制电缆连接。对于AIS变电站，断路器、隔离开关与智能控制柜之间二次控制电缆宜采用预制电缆。预制电缆可采用穿管、槽盒、电缆沟等敷设方式，从而使屏柜内的电缆接线简洁清晰，便于运行与维护。 3.3装配式建筑物设计结合实际工程出线情况，对于采用组合电器（GIS）的工程规模，在组合电器全部为架空出线的情况下，可以利用架空出线套管作为后期试验、耐压的场所。充分利用建筑本身的结构，考虑后期设备运行、检修的移动，适当考虑取消目前GIS室双层层高的现状，能够优化建筑体量，实现建筑和设备的紧凑布局： 3.4配电装置选型设计模块化设计要求设备选型均严格按照工厂预制现场装配的理念设计，一次设备本体加智能组件的方式实现一次设备智能化，智能组件统一由一次设备厂家场内集成，体现模块化设计的高效；电气装置的布置方式采用“单元”布置方式，一台主变所带设备成“单元”分区就近布置，并满足二次接线的要求。开关设备同无功补偿设备分区明确，充分体现电气布置模块化。一、二次设备高度集成，现场只需完成合并单元及保测装置至二次设备室的相关交直流电源电缆及光缆的敷设，全站电缆大幅减少，电缆敷设、电缆施工接线的工作量相应减轻，缩短电缆施工安装周期，节约工程造价。

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].

模块化智能变电站建设模式研究王鹏

模块化智能变电站建设模式研究王鹏发表时间：2019-07-22T11:51:38.643Z 来源：《当代电力文化》2019年第5期作者：王鹏 ,杨仁宇 [导读] 介绍了模块化在智能变电站建设模式的特点，然后从五个方面系统介绍了模块化智能变电站建设模式的技术，以此供相关人士交流参考。合肥电力规划设计院安徽合肥 230022 摘要：随着科学技术的发展和社会的不断进步，高效性和节能性是逐渐成为电力企业在能源的供应与消耗上越来越关注的重点。随着当今社会人们对电能的需求逐步增加，模块化智能变电站建设成为必然，模块化成为智能变电站建设中的方向和趋势，在节约能源的同时还能缩短建设周期，提高集约化程度。基于此，本文首先介绍了模块化在智能变电站建设模式的特点，然后从五个方面系统介绍了模块化智能变电站建设模式的技术，以此供相关人士交流参考。关键词：模块化；智能；变电站；建设模式引言：与时代发展要求相结合，模块化建设成为智能变电站建设模式的主导。通过对事物本质的分析，不难发现，装配结构模式是模块化智能变电站建设模式的主体，工厂的提前预制和当场安装是模块化智能变电站建设模式的主要构成部分，这就大大提高了工作效率、缩短了周期，节约了建设用地，使各模块之间组合合理化。模块化技术的运用对于智能化变电站建设模式研究具有重大意义。一、模块化智能变电站建设模式的特点智能变电站是实现智能电网自动化的基础和支撑，模块化智能变电站建设模式是智能变电站的新模式。模块化智能变电站建设模式的特点是：适用性、安全性、经济性和通用性，体现了智能变电站建设的新特征。模块化智能变电站建设模式包括高压开关、中压开关、主变压器、配套设施以及中和自动化等几个功能模块，每个模块之间有着紧密的联系，具体分析，主变压器与高压开关之间通过拔插的方式实现连接，在多股电缆母线桥架和全部封闭的环境下，与中压出线建立连接。高压开关是组合电器连接的关键，必须在气体绝缘封闭的环境下在进出线部位起到拔插的作用。再看中压开关是一组预装组合电器，主要是一体化模式，还有配套设备，包括几个组成部分：变压器、消弧线圈、无功补偿装置等。最后一个是自动化，主要是一种控制室模式。综上所述，不难发现模块化智能变电站建设模式的出现是与时俱进的产物，弥补了传统变电站周期长、成本高、工作量大、占地面积大等一系列缺点，体现了模块化智能变电站建设模式的新特点 [1]。二、模块化智能变电站建设模式的技术介绍（一）模块化智能变电站建设的工艺传统户外型变电站存在很多弊端，必须先建立庞大的户外架构，电器设备再以此为连接，这就使得空间需求变大，电气设备庞大的体积，占用了很多土地资源。模块智能变电站的建设模式有其特定的布局：模块化变电站的所有设备都是由厂家完成统一连接和调试，到达户外地址后，只需进行外部的调试和整体调节，就可以投入使用。模块化智能变电站建设模式解决了很多传统变电站中存在的问题，降低了整体成本，在我们面临不同户外环境变电站的建设时更具灵活性，不会因为施工环境和工艺水平的高低而对变电站的工程质量造成影响。模块化智能变电站建设模式的特点决定了各个功能模块的调查都非常重要，这是保证方案顺利执行的前提。每个施工环节都要采取最适合的施工技术和手段[2]。为了提高工作效率，电缆线要采用成品电缆盒进行铺设。为了降低后期现场浇筑的压力，电缆沟采用隐藏式系统，不仅安全，而且为其它施工工作提供便利。（二）模块化建设中二次设备集成形式的概述模块化建设中二次设备集成形式打破了传统的现场接线、现场调试，周期长的局限和弊端。二次设备模块间的组合排列体现了经济性、独立性、灵活性、适应性、安全性的原则。彼此之间相互独立又连接统一，达到了资源共享的目的。模块化智能变电站建设模式中的二次设备模块组合，整套设备都由厂家加工完成、不用二次接线、现场施工、调试，降低了工作量，大大提高了工作效率。同时，在模块化二次设备集成模式的运用下，减少了交换机的使用，缩小了用地面积，降低了不必要的设备投入，体现了智能网络的简洁性。其次，从整体来看，变电站各个功能模块之间更加紧凑，运行更加安全可靠，有利于变电站的全面管控。再次，整套二次设备由厂家集成加工，拉到现场就能使用，减少现场调试，二次接线，能够去除连接中不必要的线路，使线路简介清晰，提高电缆线的利用率。最后，模块化智能变电站建设模式各功能模块之间联系紧密，资源共享程度较强，这就在一定程度上减少不必要的设备投入，节约了设备资源，降低了变电站的总体成本[3]。（三）模块化智能变电站中主要设备的介绍在选择电气设备上，目录原则是通用设计原则的根本，同时将一次设备和二次设备集中起来。首先，模块化智能变电站建设模式中的智能变压器在传统变压器的基础上添加智能组件，在变压器上安装智能控制设备，110kv的变压器可以不用安装智能控制设备，安装的这些智能组件是变压器与本体可以智能连接。另外，对安装在变压器上的智能设备组件要开展多种预测评估，评估内容包括：变压器智能终端老化问题预估、变压器智能终端热度测试、变压器智能设备上各种开关插头的松动、磨损等。其次，变压器高压开关设备在出厂之前已经由厂家完成了完成了内部零件的集成安装、接线和调试等一系列工作，这种一体化操作减少了现场二次接线、调试的工作量，缩短了周期，加快了变压器投入建设使用的速度。这种经过综合考虑过的模块组合、配置经济合理，体现了模块化智能变电站建设模式的经济性。（四）对模块化智能变电站总平面布局的概述减少变电站的建设用地，节省城市空间是模块化智能变电站总平面布局的基本出发点。首先、通过高集成设备来实现主接线工作的完成和优化，追求内部设备的合理配置，在这个过程中要确定变电站的发展规模，使各组合模块之间保持绝对的透明。其次，对选定的变电站的地址的周围条件要清楚并且要尽可能对这些条件进行合理的安排利用，尽量缩小横纵向尺寸，减少变电站的占地面积。再次，了解变电站二次设备的结构，基于户外变电站的条件，尽可能的把周围闲置的空地充分利用起来，确保二次设备可以在可合理组合的情况下得到合理配置，保证后期配送和输出的需要[4]。注意观察周围环境，避免不良因素对设备运行的影响。模块化智能变电站建设模式采用二次设备组合的形式，对模块功能进行了清晰的划分，简化个体、优化整体，减少了很多不必要的工作，大大提高了工作效

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

智能变电站配置文件管理

智能变电站配置文件管理摘要：在近几年的智能变电站建设发展中，自动化系统里工程文件的重要性日显突出。智能变电站在调试过程中，利用组态配置工具，根据IEC61850标准协议配置生成的全站唯一的工程文件，即SCD文件。然而，系统配置流程和配置文件也带来众多技术和管理问题，另外对于早已习惯于管理图纸及电缆硬接线连接的一般运行和维护人员来说，阅读和管理基于变电站配置描述语言的配置文件依然十分复杂，急需一种更简单有效的手段对虚端子连接配置等重要信息进行管理和维护。关键词：智能；变电站；配置文件；管理 1 智能变电站工程配置现状 1.1 变电站配置过程各设备厂商提供IED配置工具，生成符合工程要求的装置模板文件（ICD）；系统集成商使用系统配置工具，根据所有ICD文件，统一进行所有设备的实例配置，生成全站配置文件（SCD），建立站内设备之间的数据收发关系；设备厂商使用IED配置工具从SCD文件中导出单个设备的装置配置文件（CID）；设备厂商使用私有配置工具，增加自己的内部功能配置数据，为站控层和过程层建立模型与数据的对应关系，生成最终下载到设备的私有配置文件；设备厂商使用下载工具把设备需要的所有配置文件下载到设备。 1.2 配置过程存在的问题 1）涉及不同设备厂家的多种配置工具，协调配置困难，增加了工程调试难度。2）配置环节较多，某一环节的配置改变，会影响后续配置，使得版本管理变得困难。3）智能变电站工程中多厂商多工具的情况下很难实现配置数据统一的管理与归档。4）各厂商虚端子图的样式差别很大，且有些虚端子图缺少必要的信息。5）大多数厂商设备都具有私有配置，统一管理私有配置和私有配置工具困难。6）系统配置工具无法保证无变化导出配置文件。 2 配置文件的管理内容及办法建立在对智能变电站多年的调试、设计、开发的基础上，致力于智能变电站的调试、设计、运维效率的提高、质量的提升，提出了基于软件管理智能变电站工程文件即SCD文件的办法。主要涉及到配置SCD文件的组态软件的版本管理、文件比较、信息安全等方面的功能提升。目前的智能变电站是基于配置文件的变电站，全站的调试工作都是围绕的SCD文件开展，SCD的配置、修改的准确度、完整性依赖于配置文件，各集成厂商习惯使用自己的组态软件，该文章是以统一的标准组态配置软件为前提，提出的相关内容。 2.1 信息安全 1）SCD文件软件管理。目前，组态软件导出的SCD文件可以反应生成的时间，但是文件属于完全开放性，任何文本文件可以打开SCD文件查看，修改。由于SCD文件完全展现了一个变电站的真实内容，最大化的体现了一个变电站的实际情况，因此本文试想组态软件在导出SCD文件时可以自动生成加密压缩文件，仅供调试人员或电网内部人员查看使用。 2）SCD文件部门管理。SCD文件主要涵盖了变电站继电保护和自动化专业，应统一这两个专业管理部分对SCD文件进行统一管理。变电站新建时，设计单位

智能变电站二次设备模块化设计技术研究刘志猛

智能变电站二次设备模块化设计技术研究刘志猛发表时间：2018-09-18T18:58:12.273Z 来源：《基层建设》2018年第25期作者：刘志猛 [导读] 摘要：针对智能变电站二次系统功能需求的扩张的问题，需要通过重构技术，完善智能变电站二次系统的功能，使变电站可以更及时准确的发现系统中存在的故障，将信息传递给相关工作人员，从而更好的保障系统的安全运行。身份证号码：37078419851027XXXX 摘要：针对智能变电站二次系统功能需求的扩张的问题，需要通过重构技术，完善智能变电站二次系统的功能，使变电站可以更及时准确的发现系统中存在的故障，将信息传递给相关工作人员，从而更好的保障系统的安全运行。本文主要对智能变电站二次设备模块化设计技术进行分析。关键词：智能变电站；二次设备；模块化引言在智能变电站中，通信、监控以及电源等都属于二次设备范畴，而对二次设备进行模块化设计，不仅能能够有效解决以往设备容易受到屏柜布置束缚的弊端，同时也能对二次设备安装与其他工作进行优化，可以切实提升二次设备集成性能，有效拓展工厂生产规模，最大限度降低现场工作任务量，保证建设质量与效率的切实提升。 1相关概述 1.1智能变电站概述智能变电站是指将现代化的数字信息网络平台相互结合，应用于变电设备中，组成集成化的智能变电设备综合运行体系，完成变电设备数据的集成化管理。智能变电站大多设备都是技术水平先进、低碳环保的智能设备，整个变电站以数字化、网络化和信息共享标准化为要求，能够自动完成信息采集、监测、控制和安全保护等工作，还能实时监测站内设备的运行情况，对设备的使用状况进行评估，从而对设备进行全寿命的管理。 1.2二次设备模块化所谓“模块化”就是运用模块概念对设备实施组织与规划。而其中模块就是已经进行模块化的产品基本组成，属于实体看，而智能变电站模块化二次设备就是模块，像柜体辅助设施、预制柜体以及功能单元等内容都属于该设备范畴。模块化设备可以按照事先功能设置，对工厂内部调试、制作以及内部配线等工作进行完成，并会通过整体运输的方式，将其运输到现场实施接口与安装。按照功能单元，模块化二次设备的组成也会有所差异，而功能单元属于模块基本元素，主要由数据网设备、保护以及测控等内容所组成。技术人员会按照功能单元类型以及数量对其进行合理排列，并将其运用到相应电压等级与规模的变电站之中。 2模块技术要求 2.1模块结构在标准的6.3条中有明确的模块结构形式的规定，使用的结构是标准化的积木式结构，利用这种结构可以按照标准的规格进行成批的制造，而且还可以降低成本，提高经济效益，为模块的设计提供便利性。其实对模块进行安装就和玩搭积木玩具是类似的，在特定的位置上面对模块进行组装，也可以为现场施工提供便利性，方便在现场进行施工，会大大提高施工的质量，而且还会缩短工期，进一步提高施工的进度。通常来说，标准的积木式结构模块必须要做的就是要进一步提高模块接口的标准化程度，保证多个模块之间进行有效的机械和电气拼接，同时还包括网络拼接。 2.2模块接口标准第6.4条规定了模块的走线要求，一般而言，模块的对外接口设置在底部，便于线缆进出，相关电缆敷设及电缆排列遵循常规电缆敷设规定即可。对于特殊情况下，线缆采用上进线方式时，模块顶部应预留标准接口与二次桥架的安装相匹配。考虑到模块可能需要拼接，不建议模块的侧面设置外部线缆接口。对于模块而言，预制光电缆是变电站模块化建设中不可或缺的内容，规范第6.4条对预制光电缆的型式及配置原则进行了规定。 2.3内部走线与安装通过对导则的研究可以发现，导则中已模块内部走线方案作出了详细规定，拥有着一定铺设顺序以及路径顺序，需要严格对其进行执行，无特殊情况不应对其随意进行更改。所以技术人员也应在此基础之上，对模块走线与安装计划进行设计。为对模块内部整洁度进行保证，技术人员需要对电缆弯曲半径实施测量，且应按照测量结果对电缆多余部分实施收纳，保证模块内部线路的清晰度，以便后续对于线路的保养与维护。同时在布置预制电缆插座端过程中，应对内部空间情况进行全方位调查，并再此基础上对插座安装位置进行明确，并可以对插座设置钢板进行固定，且要保证钢板应朝向柜门。此外还应根据插座数量与规格在钢板各处设置预留孔，使插座可以牢固固定在钢板之上。在模块外部，电缆头一则要朝向模块正门位置，而另一头则应对准模块内部，以便柜内设备接连工作的顺利进行。 3功能单元技术 3.1基本要求在导则7.1条规定中，对模块功能单元特性做出了详细规定，规定指出，该部分技术不仅要拥有完整性以及独立性的特点，同时还要具备互换性以及合理性。要求功能单元应与模块所有要求与目标相符合，且功能齐全、完整、独立，不会受外部处理功能所束缚，重复机率相对较低。同时功能单元在模块内进行安装时，应对各项功能特征进行明确，并要保证设计的合理性，要保证多种功能与尺寸一致的多种功能单元能够互换，保证模块功能水平。 3.2接口与安装根据导则相关要求，技术人员在对功能单元进行安装与接口过程中，应对现有装置进行深度分析，并在模块本体上部位置安装标准件，要尽量降低对紧固件的使用机率，甚至是直接拒绝对其进行使用，以保证模块拆装的容易程度，并为在线功能单元更换提供保障，确保功能单元的使用质量。同时要在模块与二次装置之间度标准件实施电气、网络以及机械连接。 4模块布置要求标准第8章对110~750kV的智能变电站模块布置进行了细化，主要原则如下：1）对于110kV户外站，建议采用全站预制，设置一个预制舱式二次组合设备[10]。2）对于110kV以上的户外站，站控层模块、交直流电源模块、通信模块布置于二次设备室；蓄电池模块布置于蓄

新模式模块化变电站建设的分析与研究

新模式模块化变电站建设的分析与研究发表时间：2016-10-08T15:37:06.917Z 来源：《电力设备》2016年第13期作者：巩怀鹏李亮孟先觉 [导读] 近年来，电力行业变电站电力设备基础技术的发展得到了快速提高。（国网山东省电力公司齐河县供电公司）摘要：近年来，电力行业变电站电力设备基础技术的发展得到了快速提高，变电站的基础建设工程逐步走向工厂预制式的模块化建设发展，现场的简单组装式拼装变电站的发展形式越来越受到广大用户群体的青睐。本文主要着重分析介绍了电力变电站模块化建设的基本方式以及技术特点，并且提出了各个模块建设的发展方向；最后通过市场调查对变电站模块化的目前市场状况进行了整理，并对未来市场情况作了相应预测。关键词：变电站；模块化建设；基本方式；技术特点；早在上世纪 90 年代中期国际上就出现了模块化的变电站，受到许多企业和专家的关注，人们认为这种建设模式具有简单、快速、占地少等优势，应用范围很广。2006 年，在达拉斯举办的 IEEE 电力展览会上出现了许多变电站建设的模块化产品，表明了变电站模块化的技术发展趋势。 1、模块化变电站组成模块化变电站提出了一种变电站建设的新模式，它是将变电站划分为高压开关、主变压器、中压开关、综合自动化、中压配套设备五个功能模块。 1）高压开关功能模块为进出线采用拔插式电缆接头连接的气体绝缘封闭式组合电器； 2）主变压器模块的变压器高压进线采用拔插式电缆接头结构，中压出线采用多股电缆或全绝缘封闭母线桥架方式； 3）中压开关模块内采用一体化预装式开关室； 4）综合自动化模块采用一体化预装式控制室； 5）中压配套装置模块包括无功补偿装置、接地变压器、消弧线圈等配套设备。 6）中压开关柜、综合自动化、中压配套设备等模块中的主要设备均安装在非金属箱体。 2、模块化变电站的技术分析 2.1进线模块各种封闭式组合电器可以作为进线模块的基础，如果进出线采用工厂预制的整体式电缆套管及可插拔式电缆插接头将更能体现模块化的特点，可更方便于安装及运行中的维护。 35kV电压等级较少有户外型封闭式组合电器产品，制约了35kV全模块化变电站的发展。目前35kV模块化变电站的进线模块主要采用拼装式，即将户内开关柜或气体绝缘封闭式开关柜拼装到一个预制的箱体内，箱体采用覆铝锌板等双层金属材料或金邦板等非金属材料，中间填充隔热材料，由于箱体的防潮、隔热、防凝露等效果不够好，需要附加空调、温控和强迫通风装置。 2.2变压器模块变压器模块需要对常规变压器的进出线端子进行改进，一次侧采用可拔插的电缆附件或油气套管与进线模块相连。二次侧可以考虑电缆或架空两种出线方式，但需要考虑绝缘封闭的要求。 2.3出线模块近几年来，出线模块开始采用以永磁机构真空开关为基础的紧凑型开关柜，由于体积小、重量轻、维护少、吊装和运输方便等优点，提高了这种模式的可行性，已大量应用在35kV变电站；随着永磁开关参数的提升，这种模块已扩大应用到66kV和110kV变电站。另一种模式是户外共箱式，将开关设备装在充气箱体内，电缆接头作为进出线连接，并兼隔离断口功能，外边再加防护壳体。这种模式专为户外电力设备设计，结构紧凑，体积小，维护少，布局简捷，使变电站的建设和运行更加简化，工厂化特点更加突出。其实现的技术关键点有两个，一是开关设备免维护，二是大电流参数的电缆接头。 2.4综合自动化模块综合自动化模块主要包括保护屏、交直流屏、电度表屏、通讯屏等后台部分，都是常规变电站的标准设备，目前没有新的突破。小容量变电站的综合自动化也可与出线模块合并为一个模块。 2.5无功补偿及消弧线圈模块无功补偿和消弧线圈可以敞开式布置加顶罩，也可采用户内设备安装在箱体内，目前也没有适用的新概念。小容量变电站也可与出线模块合并为一个模块。 3、模块化变电站市场分析我国于上世纪 90 年代后期开始生产和应用出线模块，目前约有 20 多个企业生产不同类型的 10 kV和 35 kV 进线模块，每年约生产1100 套各种模块，虽然产品名称不够统一，有一体化站、预装式变电站、组合式变电站、各种箱式变电站等，但基本结构均如前所述。目前国内变电站模块化产品的生产和应用呈现以下特点：（1）多数产品采用传统的开关柜，体积较大，运输和吊装不便，运行中的维护工作量大，采用紧凑型开关柜的产品还不多。（2）多数企业属于开关设备制造企业，其他配套设备主要采取外部采购方式，对变电站综合性技术的把握能力不强，模块设计技术缺乏创新。（3）采用免维护或少维护设备(如永磁机构真空开关)还不多，户外共箱式模块也刚开始出现，只有个别企业能够生产制造。（4）全绝缘、全屏蔽的模块化变电站刚刚起步，核心元件配套方面还不能满足技术发展的需要。（5）模块化产品主要应用在农村 35 kV 变电站和城市 10 kV 配电网的开闭站，在 66 kV 及以上变电站的应用刚起步。 4、结束语综上分析，以及通过大量市场调研，模块化变电站总体投资比户内GIS站略高，设备购置费高于户内GIS站，建筑工程费低于户内GIS 站，将原来花在修建筑物上的钱花在设备投资上，说明模块化变电站建设模式的整体技术经济优势是十分明显的。模块化变电站建设模式

220kV智能变电站的继电保护配置方案

220kV智能变电站的继电保护配置方案 220kV智能变电站的发展是基于计算机平台的，随着智能化程度的提高，220kV智能变电站的信息化水平也随之增加，因此带来了许多问题，为了使220kV智能变电站调试到最佳的状态，相关工作人员需要与其他变电站进行对比分析，本文将从继电保护装置的局限性出发，深入研究220kV智能变电站继电保护配置方案，以供相关从业人员借鉴学习。 1 智能变电站与保护装置的特点 1.1 确保信息的精确性智能保护装置内的合并单元有很多，能够具有滤波的作用，因此受到的数字量输出能够在最大的限度上得到保证，其次，职能保护装置的数据接收方式主要被小巧的光收发模块所取代，因此数字信号无需配置常规的保护装置，能够直接应用于保护逻辑运算，一定程度上避免了采样出差的出现。模拟量输入变换、低滤波单元的工作都是造成采样误差的重要原因，因此采用直接通过光钎传输，能够减少这些中间环节带来的不良影响。智能保护装置最重要的特征，体现在电子式互感器上，能够通过光钎采集数据，因此在压送的过程中，不含有高次谐波，这在一定程度上提高了采集信息的准确性，减少信息数据失真的情况发生。 1.2 处理能力強微处理器的模拟量巨大，需要处理采样单元与逻辑处理单元，这导致大部分的运算模拟都要在数字核心单元完成，增加了微机处理器的工作量。而智能保护装置使用互感器采集数据信息，因此智能保护装置的通信接口、中央处理单元、通信接口都各自独立，因此更容易完成信息采集的工作。常规的微机保护与智能保护存在着巨大的差异，最明显的差异表现在硬件方面，首先，微处理器通常采用数字电路，并且人机对话、通信接口都通过信号处理单元来完成，这使得执行元