110kV智能变电站关键技术的研究
在110kV变电站中实现智能化，为我国电网的安全平稳运行创造了有利条件。现阶段由于我国智能化技术还处于发展阶段，技术相对还不成熟，因此还需找出实际工作中存在的问题，实现技术上的突破。
标签：110kV智能变电站;特点;关键技术
Abstract：The 110KV substation，intelligent，for the security of our grid running smoothly to create a favorable condition. At this stage，given our intelligent technology is still in the development stage，the technology is not mature，it will also need to find out the actual problems in the work to achieve breakthroughs in technology.
Keywords ：110kv smart substation; the characteristics of the key technology
一、智能变电站概述
变电站是连接电网的接点，具有多项功能，例如：传送电能、调整电压、和网络相接等。现如今，我国已经积累了大量关于普通变电站与数字化变电站的经验和教训。但是，智能变电站主要是以数字变电站为基础，以设备智能化、信息标准化等技术为特征的变电站。
1.1实现一次设备智能化
目前已大量投入使用的数字变电站的数字化表现在两次设备方面，但是，一次设备智能化却非常不明显，通常是将智能终端和断路器配合使用，这样一来，很难达到智能控制的最终目的。
1.2有效解决统一建模的问题
因当前数字变电站缺少规范的标准体系，所以，尽管是建立在IEC61850基础上，但是，不同的厂家对它的理解含义也各不相同，特别是在没有强制要求的情况下，其实现方法有很大差别，这样一来，使得变电站内的设备互联和操作存在巨大障碍。
1.3增强和站外的互动能力
到目前为止，数字变电站统一使用的规约是IEC61850，但是，变电站外通信使用的规约是是DNP3.0，然而，二者衔接问题却直接影响了变电站互动能力的提高。尽管已进行了多次改进，但都未从根本上解决问题，只有从根本上解决了，才能满足智能变电站的要求，特别是变电站内部和外部通信设备的连接以及互动性的需求。
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。
智能变电站发展前景及其关键技术分析 摘要：在时代迅速发展的带领下，我国对于电力的数量需求以及质量要求越来 越严苛，电力行业也是不负众望，为我国的电力用户提供安全、稳定的电力。但 由于数字技术的提高以及能源政策的调整，传统的电力自动化系统已经落后，智 能变电站的建设和发展成为必然的发展趋势。本文将简单介绍智能变电站的定义 和优点，分析其关键技术，并探究其在当今社会条件下的展望。 关键词：智能变电站；发展；关键技术 一、智能变电站概述 智能变电站是由智能设备和变电站全景数据平台两个核心部分组成。智能设 备能够通过通信光纤之间的连接来获取实时的智能变压器的工作参数和信息，所以，当其工作状态产生变动时，智能设备能够依照控制系统的电压和功率来判断 分接头的调度；当其工作状态遇到障碍时，智能设备能够产生警报且提供相应的 工作参数和数据信息等，另外，智能设备中的高压开关这一设备拥有稳定高效的 开关和控制功能，能够实时监测设备运行状态并及时诊断出设备的问题所在，帮 助工作人员快速高效地排除和修复所遇到的障碍，有效地减少了设备的管理费用，降低运行风险，使其稳定性得到合理的保障。变电站全景数据平台能够采集变电 站电力系统各状态下的工作参数和设备运行数据，能够将变电站的信息源头进行 简单化和一致化处理，实现横纵方向的信息透明化、共享化，进而规范相关信息 的处理方式和接口访问，以满足智能变电站信息库的性能要求，为变电站中一系 列的高级应用功能打下坚实的基石。 二、智能变电站的发展前景展望 当今社会条件下，人们对生活的水平和质量有着更高的要求和期望，生活更 加智能，智能的同时是带来不断增长的电力需求量，随之而来的必然是用电量的 持续上涨，那么只有我国的电力行业不断强化自身的发展，全面保障安全稳定的 持续电力供应，才能满足人们的相应需求。而传统的电力自动化系统已然跟不上 智能化的现代生活，这就要求传统电力网络向智能化发展，只有建立起智能电网，才能够实现智能供电，而智能变电站在智能电网的建立过程中具有举足轻重的地位。 我国的一二五计划中也提到了关于智能电网的发展规划，在2015年，我国已成功建成规格110-750千伏的智能变电站上万座。另外，我国政府在智能变电站 的投资在一二五期间达到160000亿元，所以不论从社会需求还是国家的重视度 都可以看出智能变电站的发展前景是非常可观的。那么为什么智能变电站能得到 国家的认可，原因就在于智能变电站的能够涉及到发电、点的传输与调配、通信 等等方面，能更好的实现电力资源的分配，另外，智能的变电站在设备的检修方 面也有很大的优势，通过网络大数据的使用，可以更好的对各电站的输电环境以 及设备进行监测。 当然，虽然智能变电站的发展前景是非常可观的，但是在发展的过程也避免 不了问题和挑战。首先，智能变电站的发展前提是网络技术的支持，我们必须要 有成熟的网络技术支持。第二，对与智能变电站，我们也需要特殊的材料，那么 这方面的研究也是智能变电站发展的基础。总的来说，智能变电站的是机遇与挑 战并存的，但是在社会发展迅猛的今天，我认为智能变电站的发展已成为必然趋势，所以发展的大方向还是好的。 三、智能变电站的关键技术分析
110kV智能变电站设计及其可靠性分析 发表时间：2017-01-19T14:03:21.260Z 来源：《电力设备》2016年第23期作者：陶迅 [导读] 在此基础上从一次设备的智能化和二次设备的网络化两方面入手分析了110kV 变电站智能化设计方法。 （四川省西点电力设计有限公司 610091） 摘要：为了提高供电网络的运行效率，探究110kV 智能变电站的设计及其可靠性分析，首先介绍了智能变电站的定义和结构，并对110kV 智能变电站的特点进行总结，在此基础上从一次设备的智能化和二次设备的网络化两方面入手分析了110kV 变电站智能化设计方法，最后对110kV 智能变电站可靠性进行了分析。 关键词：智能变电站；设计；可靠性 0 引言 随着经济的发展，智能化变电站逐渐地发展了起来，当前主要的变电站形式就出现了两种，常规式变电站和智能化变电站。常规式变电站的缺点很多，主要表现为建设投资资源多、调试复杂、系统交互性操作困难、标准规范不够完善等等。电气自动化和智能化的发展出现使得二次设备网路融合技术在变电站建设中得到了广泛应用，大大推进了我国变电站建设技术的前进。为了优化变电站配置，以提高电网运行的稳定性，笔者在文中探讨110kV 智能变电站的设计问题，并对其可靠性做出分析。 1 智能变电站概述 1.1 智能化变电站的定义 智能化变电站是以先进、可靠、集成以及环保的智能设备为基础，可以实现全站信息的数字化、通信平台的网络化、信息共享的标准化，以及具备信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等能力，并且可以完成电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。 1.2 智能化变电站的结构 智能化变电站主要由站控层、间隔层、过程层这三层组成。 （1）站控层。站控层由站级监控系统、通信系统、站域控制以及对时系统等组成，可以实现的功能包括全站设备的监测控制、数据的采集和监控、电能量的采集、保护信息的管理控制等等。 （2）间隔层。间隔层的设备组成主要是一些二次设备，其中有系统测控装置、继电保护装置以及监测功能组的主IED 等。间隔层使用一个间隔数据且再作用于该间隔的一次设备上，也就是实现传感器、控制器以及远方输入和输出之间的通信。 （3）过程层。过程层的设备组成主要是一些一次设备及其所属的智能组件，其中有变压器、隔离开关、电流互感器、电压互感器以及断路器等；同时还有一些独立的智能电子装置，主要是电子式互感器和用于实现变压器和开关智能化的智能单元。 2 110kV 智能变电站的特点 2.1 通信标准化 IEC61850 标准是一项新的网络通信体系，它对自动化变电站系统的国际通信标准做出了定义，让变电站使用的不同厂商生产的设备之间可以自由的连接，使得设备之间能够实现相互操作以及全站的信息共享等功能。 2.2 状态可视化 变电站智能化的实现，能够实现监测全站设备运行状态的功能，其过程是经过采集设备工作时非电气量参数，利用传感器技术、计算机技术以及网络通信技术等，在使用专家系统分析获取的各项特征参数，以便及时发现设备的运行故障或是预测潜在故障。设备状态监测作为设备状态检修的基础，与原始的设备计划检修模式，状态检修模式减少了很多的不必要检修和停电事故。由此变电站实现了智能化检修维护，在检修设备时更有针对性和合理性，降低了设备检修维护成本。 2.3 功能一体化 （1）系统功能集中化：智能变电站在采集全景数据的基础上，可以实现系统的各项功能，例如防误操作功能、设备状态监测等。由于IEC61850 标准的推行，以及自动化装置和保护装置的相互融合，保护系统也逐渐实现了自动化管理。 （2）设备功能集成化：由于数字化测量方式和网络化的控制方式带来的好处，大大简化了间隔层设备的采样模块和I/O接口模块，所以可以对其逻辑计算能力做进一步的强化，使得系统功能更加集成化，例如110kV 智能化变电站中使用的保护测控一体化装置。并且系统还能够把电能计量以及故障录波等功能也集成到间隔级中。 3 110kV 变电站智能化设计 3.1 一次设备的智能化 （1）为应对实际需求，在110kV 智能化变电站的主变压器侧采用电子式传感器，该传感器主要传输光纤信号，它能把磁光玻璃和光纤以胶结方式连接起来，减短了维护周期，加强了闭环控制得精准性，增加了控制的动态特性。同时采用智能化断路器，以智能控制模式代替了原有机械式的开关和继电器，提高了系统运行的可靠性。一次侧其它设备可维持不变，不过一次接口要采用智能化终端，最终确保电力系统的安全稳定运行。 （2）110kV 供电系统中采用中置式真空开关柜，此配电装置的出线保护测控装置分散布置在各自的开关柜上，所以，只要把一个智能终端配置于主变低压侧就可以满足系统要求，避免了每一个出线柜都配置智能终端的缺陷。 3.2 二次设备的网络化 二次设备的网络化就是利用IEC61850 标准，并结合光纤等设备，使系统以分布式控制方式来代替总线控制方式，丰富了数据传输方式，使得信息更加标准化，确保了智能化变电站的全景式监控。 下面讨论怎么从智能化变电站的站控层、间隔层以及过程层来实现网络化。 （1）站控层设备的网络化。站控层设备管理的网络化是建立一个无人值守的站控监控室，结合变电站的智能化设备，实现智能控制和管理的目的。站控层设备为工作人员提供了友好的人机界面，以便控制管理间隔层和过程层的智能设备，同时实现设备功能。
智能变电站关键技术及其构建方式的探讨 摘要：随着社会经济的快速发展，科学技术方面也得到了大力的推进，科技的 推进极大的促进了人们在生产生活中的便捷性。电力作为人们在生产生活中的基 础支持之一，科技的发展对其也产生了较大的影响。本文针对智能变电站关键技 术及其构建方式，进行简要的分析探讨。 关键词：智能变电站；关键技术；构建方式；探讨 科技的在进步的过程中，新型技术的诞生对于人们的生产生活影响较大。变电站的建立 了极大的促进了人们在生活中的用电便捷性，随着技术的发展传统变电站修建的技术，也得 到了较多的改进和完善。智能变电站的实施和修建，对于整体变电站的发展有着重要的意义。笔者针对智能变电站修建中的关键技术，以及其构建方式进行分析研究。以盼能为我国此类 技术的发展提供参考。 1.智能变电站 智能变电站相较于传统的变电站，其首要的区别即为智能。智能变电站为依托网络技术、软件技术、集成技术综合建立的现代化变电站。智能变电站在运行的过程中，通过综合处理 系统，进行整体设备运行状态的监控，以及故障问题的反馈和处理。并拥有根据整体变电站 运行状态，进行设备自动调节、智能控制的功能。对于变电站的日常运行具有积极意义,极大 的促进了变电站的安全稳定运行。 2.智能变电站关键技术 智能变电站在体现智能的一方面，具有明显的特征。为了降低整体设备的故障率，稳定 设备的运行。智能变电站在修建的过程涉及到的关键技术有：网络技术、自动化技术、模块 运作、集成管理、传感器技术。针对此类技术的应用笔者进行简要的分析。 2.1网络技术 网络技术的发明促进了人类社会的进步，随着其技术的不断完善和发展，几乎所有的行 业都应用到了此类技术。其中智能变电站的建立中也应用到了网络技术，变电站在修建的过 程中为了进行高效的管理。将所有的设备进行网络连接，同步管理。网络技术在智能变电站 的修建中，占据了重要的位置，因此也被称为智能变电站中的“血管”。 2.2自动化技术 传统变电站中由于智能化不足，只有部分的设备可以通过安全开关进行操作。多数设备 还存在人工开启的现状，此类操作一定程度上存在安全隐患。为了有效的改变这种现状，并 且保证工作人员的人身安全，智能变电站随后被研究并建立。其中自动化技术则是智能变电 站中改善此类现状的关键技术，自动化技术将所有的设备连接入管理软件，通过管理软件进 行操作开启，既完成了工作的要求也提升了安全性。 2.3模块运作 为了有效的管理智能变电站的运行，操作软件中将整体的设备，根据其运作原理以及在 整体工程中位置，进行统一的划分和处理，在此基础上便形成了模块化的管理。其中变电站 中主要的设备为继电器、变压器、安全开关等电气设备，此类设备在运行中，为了有效监控 设备的运转现状。通过控制软件进行模块化的监控和管理，并针对所出现的问题进行统计和 分析。 2.3.1集成管理 模块运作之后设备在运转的过程中，软件系统根据模块运作现状，监控整体设备的运行 状态。并将整体的运行数据传输如软件系统中，软件系统根据传输数据，判断整体设备的运 行状态。设备在运行的过程中一旦出现故障，系统软件分析故障之后对设备作出相应的调整 操作。高度的集成管理，将整体的设备进行统一监控和故障处理，极大的提高了设备的运行 效率。 2.4传感器技术 智能变电站在建设的过程中，为了有效的搜集设备运行数据，并且提高智能管理的准确性。在设备的安装调试的过程中，加入了大量的传感器。通过网络传输结合传感器的应用，
信息化在智能变电站中的应用 摘要自2009我国内部逐渐开始在电网公司中使用智能电网开始，提出全新的“坚强智能电网”的建设理念，我国的智能电网在发展和建设从探索研究逐步迈入全面建设阶段。到目前为止，全国各试点城市开始或者完成了智能电网的建设。信息化的发展在智能电网的建设中起着十分重要的作用，换句话说智能电网的建立和发展离不开信息化。 关键词智能变电站；信息化 1 智能电网和智能变电站的概念 坚强智能电网主要是通过对骨干网架和各级电网系统之间进行调整，将特高压电网作为其主要的网架基础。在建设过程中主要是利用强大的通讯平台，对其信息进行自动化和互动化处理。坚强智能电网中主要包括对电力系统的发电、输电、配电等一些列店里运输和操作系统的各个环节进行统筹规划。从而最终可以实现我国电网“电力流、信息流、业务流”一体化的发展模式。 随着我国智能电网的逐渐发展，其智能操控的理念逐渐深入到智能系统中。智能电站的发展思想与智能电网的发展思想向接近。其智能变电站主要是通过采用先进的操作方式，对其内部操作及运行进行改进，从而建立出集成、环保、低碳的智能发电站。智能电站在进行性智能化改变过程中需要对信息的采集、调控、计量、保密等工作做进行一步智能化的完善，从而从根本上实现我国智能电站的建立，完成电站自动控制、智能调节和在线分析的理论实践，促进我国智能电站的发展。 2 变电站区别 结构上的差异性。根据我国传统变电站的结构进行分析，发现其中主要包括站控层和间隔层，智能变电在传统变电站的基础上增加了过程层，过程层的作用就是合并单元，智能终端。 3 传统变电站智能变电站的组网方式的区别 传统变电站的组网方式主要是铜鼓对监控系统等及西宁保护，从而根据样本采集值和开关设定的相互定量之间进行电网的保护。在整个常规电网中闸口的每一个环节中均与电缆连接段进行连接，分为不同的连接端子。常规电网中通过各个连接端子之间的连接，完成整个电网信息中采集和呼唤，从而形成一种联合的管理和操作功能。而相较于智能电站中相关对数值的采集和开关的连接，通过sv和GOOSE之间实现不同的端口之间建立良好的数字信息的传递量，通过对不同的相对端子形象的将智能电站中的连接进行逻辑关系连接，实现整个智能电网系统的完成。 4 智能变电站过程层的合并单元和智能终端 4.1 智能变电站合并单元
110kV智能变电站设计方案探讨 发表时间：2018-10-22T16:22:18.940Z 来源：《科技研究》2018年8期作者：韩龙 [导读] (河北创绘工程设计有限公司河北省保定市 071000) 0引言： 科技水平的不断进步，使人们对电力系统运行控制的安全可靠性需求越来越大。供电、用电的，作为决定了现代化经济建设的快速发展目标能否实现的关键因素。相关建设人员应加大智能变电站设计方案有效性的控制研究力度，进而满足各行各业发展对电力系统运行可靠性的需求。如此，在现代化经济建设背景下，各行各业的发展建设才不会受到变电站运行使用不稳定因素的影响，进而提升自身在市场环境中的核心竞争力。 1研究110kV智能变电站设计方案的现实意义 智能变电站是指，采用集成、可靠、低碳以及环保的智能设备，来实现全站信息数字化、信息共享标准化以及通信平台网络化的目标。如此，智能变电站就能自动完成信息数据的采集、控制、测量以及保护等功能目标，进而为电网实时自动控制、智能调节以及在线分析决策提供支撑。然而，在实践过程中，智能变电站受所处市场环境材料设备复杂性影响，降低了变电站设计方案确定的科学合理性。为此，相关建设人员从实践角度出发，以110kV智能变电站的设计过程为例，即在明确其设计控制要点的情况下，对实践方案进行优化控制，进而满足智能变电站设计书使用的安全可靠要求。如此，智能变电站所处电力系统，就能满足所处地区环境对供电、用电稳定性的需求，进而服务于现代化经济建设的全面发展进程[1]。 2110kV智能变电站的设计要点 2.1一次设备选择 一方面，对于110kV与主变各侧，应采用电子式互感器来实现光通信信号的输出目标。而其他智能变电站一次设备，仍可采用传统设备与智能终端，来作为一次设备的智能化接口，进而满足智能设备运行的使用功能要求。另一方面，对于110kV的配电装置，应采用中置式真空开关柜，并结合110kV各出线的保护测控装置来使其均匀地安设在各自的开关柜上。值得注意的是，除了主变低压侧需要配置一套智能终端外，其余出线柜无需配置智能终端。 2.2网络构架方案运用 智能变电站设计人员应采用高速以太网组成，以将传输速率控制在100Mb/s以上。此时，站内所有设备应具备相应的通信接口，以支持IEC61850规约。此外，要想实现网络构建方案的逻辑功能，应该全站网络上，设置站控层、间隔层与过渡层。其中站控层的网络拓扑，应采用单行型结构来提高方案运用控制效果。 对于过程层网络来说，因SV网与GOOSE网在物理上相互独立存在，所以，应采用星型拓扑结构。在实现的双重化的过程中，过程层网络应进行双重化配置，即通过满足继电保护点对点的直跳、直采要求，来落实继电保护双重化配置两个过程层网络的独立原则。 在运用站控层网络进行方案设计时，应采用常规的工业级工作组网络交换设备，来实现站控层单以太网的控制目标。此过程，对于110kV的备自投网络，应采用常规工业级的工作组来进行网络设备的交换动作[2]。 3110kV智能变电站的设计方案实践分析 以110kV内桥接线为例，作为一种常见的变电站主接线方式，其设计使用的优点在于，提升了变电站运行控制的安全可靠性。为实现其智能变电站的设计方案目标，采取了以下措施方法。 3.1站控层设计 智能变电站设计人员应将全站信息进行统一建模，建立起信息统一的存储平台，进而为全站全景信息建立起一个统一的采集、处理、存储以及展示的平台。如此，就可为各种高级应用提供更为安全可靠的数据信息[3]。 3.2间隔层设计 首先，由于110kV的电网大多采用辐射式供电方式，因此，进线侧通常不进行保护，仅配置一套内桥保护测控装置作用于内桥或是分段处。 其次，主变保护测控配置方案的确定，变压器配置的双套主后备保护测控一体化装置，需将每套保护的主后备保护功能作为设计实现目标。具体来说。就是通过进行直接点对点采样变压器各测合并单元电压与电流信息的情况下，来实现变压器差动主保护与复压过流后备的保护目标。此外，还可通过GOOSE点对点接口把跳闸命令快速传递至主变各侧的智能终端。如此，终端就能完成对主变各侧断路器的跳合闸操作。对于变压器非电量保护的设计，应采用一套本体智能终端，即直接通过电缆跳闸使信息传送至过程层GOOSE网。 再次，由于当前阶段光电式电能表未能通过国家相关管理部门的认证，因此，在计量方面仍差采用传统的计量系统配置。对于110kV 智能变电站线路来说，其采用的是电子式互感器配置常规计量互感器以及数字式电能表，来满足精度要求，进而实现单表配置目标。 最后，110kV智能变电站的自投装置，应采用集中式的智能备投装置，即将控制网、相关智能操作箱以及线路测控保护装置等组成备自投网络，进而实现设计方案运用的备自投目标[4]。 3.3过程层设计 对于智能终端主变智能终端配置方案的确定，主变高低两侧应配置双套智能终端以及单套主变本体智能终端。对于各个智能终端的配置，应与独立GOOSE接口，以点对点和对应的主变保护装置进行相连。此外，各智能终端还应配置一个独立的GOOSE接口，以分别接入过程层的GOOSE网络。如此，主变本体智能终端接入GOOSE A网后，就可用于非电量信号的采集操作。而且，主变本体智能终端也可与主变本体保护，采用电缆直接连接的方式来提高变电站运行控制的智能效果。对于其他装置智能终端的配置方案，110kV侧的智能终端应安装在GIS户外智能柜中。如此，110kV电压等级的智能终端，就可安装在本间隔的开关柜中。 对于互感器的配置，应遵循兼顾技术原则，即将电子式互感器采用数字接口，以使测量值能够通过光纤接口输送至合并单元。如图1所示，为110kV互感器合并单元配置图。
变电站智能运检关键技术及应用 摘要：“十三五”期间，电网规模将迎来爆发式增长，电网运行安全性要求也越来越高，依靠人力为主的传统运维检修模式导致运维能力提升有限，已经无法满足 迅猛增长的电网运维工作需求；同时传统的运维检修模式无法实现资源的优化配置，运检资源分配随意性较大，制约了运检效率的进一步提高。通过现代科技提 升变电站运检智能化水平，可有效提升设备可靠性和提高劳动生产率，是提高电 网安全稳定和缓解人力资源紧张的有效手段。 关键词：变电站；智能运检；技术 1运维平台 1.1 在线监视 建立变电站二次系统全景信息模型，应用纤芯自动搜索算法实现虚、实对应 的二次设备全景可视化展示技术，将智能变电站信息数字化、抽象化转变为可视 化的全景模式。在线监视应能实现如下功能：1）对全站二次设备运行工况、通 信状态的实时监视与预警。2）对全站二次设备告警信息、变位信息、压板状态 等各种信息的全景展示。3）对全站二次设备间通信链路状态的实时监视与可视 化展示。4）对全站二次设备虚回路、虚端子的实时监视与可视化展示。5）对保 护装置等间隔层设备温度、电压以及保护遥测的实时监视与展示。6）对保护装 置面板指示灯状态的正确反映。 1.2 状态评估及监视预警 电力二次设备“趋势性 + 损失性”的评价体系和“横向比对、纵向校验”的评价方法，实现智能站二次设备健康状态在线评价，实现“经验评估”向“量化评估”的跨越。趋势性评估方法：是指对装置稳态量的长期监视、记录和分析，反映一段时 间内元件性能的变化趋势，包括采样值精度、开关量一致性、运行及环境温度、 端口光功率、其他自检参数等，超出门槛值预警。损失性评估方法：是指当装置 发生异常告警时，通过对告警信息按类型进行分析和统计，推断故障的具体性质，如严重等级、持续时间、影响范围、最可能的故障位置等，为装置异常缺陷处理 提供辅助决策。 1.3 保护定值管理 针对种类繁多、厂家各异的继电保护装置，能否正确、可靠动作直接关系到 电力系统的安全稳定运行，而继电保护定值的管理显得尤为重要，对于智能变电 站保护定值的管理，应能够正确、可靠地实现定值召唤、定值区切换、定值修改、定值比对等功能。定值召唤应能支持同时通过本地和远方发起的进行定值区号和 任意区定值的召唤，并且能够直观地显示定值名称及相应属性等信息。支持定值 区实时切换，通过选择、返校、执行步骤保证定值切换的正确性。定值修改内容，应能支持同时通过本地和远方发起的对定值进行实时修改，并且能够对单一保护 设备的定值进行批量修改，定值修改后，向所有远端主站发送定值变化告警信号。定值比对功能，应能根据历史数据库保存的最新定值信息与新召唤上来的定值进 行自动或手动对比，当两份定值单不一致时，应触发告警功能，并标识定值不一 致处，以便运行人员进行快速检查、核对。当定值修改后，应能对修改前后的定 值进行自动校对，并对不一致的地方进行明显的标识。 2操作智能化 2.1 隔离开关分合闸状态的“双确认” 敞开式隔离开关在操作过程中的可靠性相比短路器要低，进行操作时需要操
110kV智能变电站关键技术的研究 在110kV变电站中实现智能化，为我国电网的安全平稳运行创造了有利条件。现阶段由于我国智能化技术还处于发展阶段，技术相对还不成熟，因此还需找出实际工作中存在的问题，实现技术上的突破。 标签：110kV智能变电站;特点;关键技术 Abstract：The 110KV substation，intelligent，for the security of our grid running smoothly to create a favorable condition. At this stage，given our intelligent technology is still in the development stage，the technology is not mature，it will also need to find out the actual problems in the work to achieve breakthroughs in technology. Keywords ：110kv smart substation; the characteristics of the key technology 一、智能变电站概述 变电站是连接电网的接点，具有多项功能，例如：传送电能、调整电压、和网络相接等。现如今，我国已经积累了大量关于普通变电站与数字化变电站的经验和教训。但是，智能变电站主要是以数字变电站为基础，以设备智能化、信息标准化等技术为特征的变电站。 1.1实现一次设备智能化 目前已大量投入使用的数字变电站的数字化表现在两次设备方面，但是，一次设备智能化却非常不明显，通常是将智能终端和断路器配合使用，这样一来，很难达到智能控制的最终目的。 1.2有效解决统一建模的问题 因当前数字变电站缺少规范的标准体系，所以，尽管是建立在IEC61850基础上，但是，不同的厂家对它的理解含义也各不相同，特别是在没有强制要求的情况下，其实现方法有很大差别，这样一来，使得变电站内的设备互联和操作存在巨大障碍。 1.3增强和站外的互动能力 到目前为止，数字变电站统一使用的规约是IEC61850，但是，变电站外通信使用的规约是是DNP3.0，然而，二者衔接问题却直接影响了变电站互动能力的提高。尽管已进行了多次改进，但都未从根本上解决问题，只有从根本上解决了，才能满足智能变电站的要求，特别是变电站内部和外部通信设备的连接以及互动性的需求。
智能变电站信息一体化应用分析 摘要：随着科技水平的提高，智能电网建设势在必行，信息一体化技术在其中发挥了重要作用。因此，在今时今日加强智能变电站信息一体化建设是非常重要的。那么，如何科学地进行智能变电站信息一体化平台建设？本文将对此问题进行分析与研究。 关键词：智能变电站；信息一体化；技术应用；变电站 引言 变电站作为电网能量交换的重要节点，可以完整地进行电网运行数据、设备状态、告警信息的采集与处理，为电网运行控制提供基础性的数据支撑。然而，传统的变电站存在各业务数据信息繁杂、站端分析处理能力不足、上送数据使用率低等现状严重制约了信息的进一步融合和综合利用，无法高效率地为电网提高精简、高质的数据信息。建设智能电网需要实现电力流、信息流、业务流的有机融合，满足智能电网各类客户端的应用需求。 1智能变电站信息一体化的重要意义 在以往的变电站中，设备检查检修工作缺乏足够的针对性，使得检修工作无法发挥应有的效果，存在一定隐患，严重时还会造成停电等事故，给系统运行造成严重的影响。为消除这些问题，需要对设备检修方法进行全面的优化和整改，并运用当前较为先进、有效的技术措施。信息一体化的应用可以很好的解决数据交互方面的难题，借助相应的平台，可对变电站复杂、海量的实时数据进行统一的管理。与传统意义上的变电站对比，切实应用信息一体化的智能变电站在采集数据时更加方面，处理效率也更高。由于传统变电站的系统相互交叉，容易使数据也产生重叠或交叉，所以会对数据的准确性造成一定程度的影响，不利于后续分析、处理等工作。然而，信息一体化的合理应用可以从根本上避免这种问题的发生，它强调信息的统一性，可实现数据共享，不仅节省了大量资源，还能提高各类数据的准确性和可靠性。由此可见，信息一体化的合理应用对于变电站数据采集、处理与分析等都有着十分重要的意义和作用。 2智能变电站信息一体化设计原则 2.1注意推广最新变电站设计技术 为了提高智能变电站信息一体化平台的应用性，设计师在进行平台设计过程中，除了要借鉴以往设计经验之外，还要注意了解最新的变电站设计技术，结合平台建设需要，合理地运用变电站设计技术，以使智能变电站信息一体化更加智能、先进、科学。 2.2敢于创新，着眼于整体，优化布局设计 科技的不断创新带来了各个领域的飞速发展，在现代科学技术日新月异的今天，科学技术的不断进步带动了多重领域的发展。变电站信息一体化的设计也需要利用科技创新的优势，进一步凸显变电站信息一体化设计的优势。借助于不断地更新技术设备以及不断地革新设计方案，借鉴国内外宝贵的建设经验，不断地高新技术应用到变电站信息一体化的设计中去。同时，设计者要把握整体布局，立足社会发展，随着社会发展的日新月异进一步对变电站进行革新。针对于变电站的整体布局，要紧随时代的发展。变电站信息一体化的设计中势必需要借助于多重设备的支持，设备运营性能的好坏直接决定了变电站信息一体化技术应用的好坏，因此，随着科学技术的不断进步，对变电站信息一体化建设中运用的各项设备也要不断地优化，例如，对变电站中通讯室、低压室以及多种专用设备做到
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 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
智能变电站在变电运行工作的应用 发表时间：2019-07-09T15:50:29.263Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：吕旭波[导读] 摘要：智能电网本身实际上主要涉及到了电网系统的发电、传输、变电、配电、用电等多个不同的环节。（国网吕梁供电公司山西吕梁 033000）摘要：智能电网本身实际上主要涉及到了电网系统的发电、传输、变电、配电、用电等多个不同的环节。在这一过程中，智能变电站则是作为一个至关重要的核心存在，其本身主要是从数字化的变电站体系下所演变出来，其技术本身在这一过程中持续不断的进行完善、提升，已经基本成熟，具备了大范围使用的基本条件。 关键词：智能变电站；变电运行；应用智能变电站本身主要是通过低耗能、高效率的原则来运行，该技术目前已经应用了大量的计算机技术、数字化通信技术、广电传输技术等先进技术，并且一些数控技术也已经被引用到了相关变电管理过程中。智能变电站技术的应用，有效的使得变电站运行的维护成本进行控制，而光缆的广泛应用，也直接使得变电站表现出的工作效率大幅度提升。 1.智能变电站的技术特点近几年来，随着国民经济的飞速发展，各行各业得到前所未有的发展。特别是在电力行业，用电客户不断增加，给电力企业的供电系统造成巨大的困扰。人们对于变电站提出了更高的要求。在这个信息化时代，大部分变电站引入了信息技术以及智能技术的数字化，这些技术的应用，使得企业的电力系统更加安全、稳定运行。本文分析了普遍常见的数字化变电站关键技术，并提出了变电站建设方案。 1.1、实现局部或全局智能控制智能化变电站所表现出的一大特性，就是其对于设备控制的智能化。那么在针对相关的一次设备采取光电技术的过程中，其所就地控制柜所产生的效果实际上就和微型的GIS控制器相当。而在二次设备之中所使用的相关高压电压封闭装置、自动化控制、漏电闭锁智能交流互感器，进而有效的实现了相关设备运行的智能化操作运行，这一功能的实现，实际上一定程度上使得相关故障排查提供了技术上的便利。此外，智能化设备还有效的实现了，电能传输本身和电力设备之间的智能控制功能。 1.2、分级控制技术的应用分布式控制技术的应用有效地降低了中央处理设备的负荷，降低了潜在风险性，提高了设备工作效率。这项技术实现的原理是在三层中分别安装具有智能控制和处理能力的设备，实现了各自具备分级调控功能。数字化变电站主要包括以下几个优势：第一，各个功能之间可以使用同一个信息平台，这样可以有效的减少设备的投入。第二，测量精确度相对于较高，没有饱和的现象。第三，针对于二次接线的方式相对于较为简单。第四，针对于光纤维电缆来说，电磁的兼容性能比较优越。第五，信息传输的通道可以进行自检，可靠性能较高。数字化变电站的特点主要包括以下几个方面：第一，变电站的传输和处理的效果，最后的信息全部都是数字化。第二就是过程可以使用设备智能化的效果。第三是针对于数字化变电站中出现的相关模型来说，基本上都是统一的。第四，通信协议是统一的，数据之间的交换属于无缝交换。第五，信息之间是高质量的信息，具有可靠性和完整性。在我国数字化变电站建设的过程中，数字化变电站通常基于IEC61850标准及IEC60044-8标准建设，变电站的自动化系统按照站控层、间隔层和过程层进行划分，各层次内部及层次之间采用高速网络通信，全站采用GOOSE网的方式实现各开关的跳合闸、信息的传输等，并使用双网双冗余光纤通道，大大提高了信息传输的可靠性。 1.3、引入控制终端 计算机终端对于变电站运行来说，就属于运行过程中的大脑，变电站所表现出的相关实际运行状况，能够直接利用计算机终端来进行计算，达到极短时间内进行判断、处理的目的。也就是说，控制终端的应用为变电站的故障解决以及输变电事故控制起到了至关重要的作用。 1.4、光纤技术的应用和集成化电力装置光纤技术本身使用相关的帮助措施，有效的满足了变电站内部各个控制层所表现出的相关局域网管理需求。在这一过程中，信息本身可以直接在一次和二次设备层以及相应的控制中心中进行持续性的播散。那么在这一基础之上，大量数据在进行传输的过程中，光纤技术能够使得传输体系更加的稳定、可靠。电能检测设备本身所表现出的设备、管理设备等方面表现出的集成化的特性，主要是属于一种计算机数字技术的应用。这项技术本身表现出的相关优势，主要就在于安装成本、缩短工期等方面。 2.智能变电站在变电运行中的应用 2.1、一次设备智能化实现智能组件按间隔配置，包括断路器及与其相关的隔离开关、接地开关等。220kV智能终端按双套配置（母线除外），220kV母线智能终端按单套配置。110kV智能终端按单套配置。智能终端就地安装于智能端子箱，分散布置于配电装置场地。断路器根据在线监测要求，在本体或操作机构预装传感器。35kV一次、二次设备均在开关柜内安装，采用常规设备，不设置智能终端（主变间隔除外）。主变间隔设置单套智能终端。为配合顺序控制，提高智能化程度，35kV采用手车试验、运行位置可电动操作的开关柜，接地开关采用电动机构。在主变本体端子箱内设置单套智能终端，执行主变非电量保护功能，重瓦斯保护跳闸通过控制电缆直跳方式实现。 2.2、交直流一体化电源系统 220V直流系统中组装了两个500AH阀控式密封铅酸蓄电池，从而可以有效的对电源起到保护的作用。直流系统电压主要采取的是220V、直流母线为两段单母线，每一段母线接一组蓄电池和一套浮充电设备。在对于智能高频开关电源系统选择的过程中，可以选择两组6×20A的充电装置。直流系统采用成套装置，充电及馈线等设备组屏6面，均放置在二次设备室。直流负荷供电采用放射状供电方式。取消UPS系统专用蓄电池组。在交流系统失电后，UPS系统由站内直流系统蓄电池组供电。智能站用交直流电源一体化系统所有屏柜均放置在二次设备室内。另外，鉴于配电装置处智能终端、电子式互感器等电子设备需直流电源，在配电装置处设置4面直流分配箱，以节省直流馈线屏和长距离电缆。 2.3、高级变电功能的实现智能变电站可以有效的实现对变电设备进行检测，可以实现智能报警和智能信息的分析，并且还可以对线路的故障进行综合的控制等功能。 （1）变电设备整体监测
智能变电站新技术的应用 智能化的变电实施标准，导致变电站的设备和数量上，有所增加，从而能够在主要的问题上，进行处理和决定，以求带来更好地技术应用基础。只有加强节能环保的节能变电新技术，提高整体的能源利用率，智能变电站新技术的研究与应用才能起到真正的效果。 标签：国网智能;变电站;新技术;应用 1 智能变电站新技术的意义 对于智能变电站的新技术的应用研究，有着重要的研究意义。其中主要是以研究智能变电站的理论方法为主要关键点。对智能变电站的新技术研究，可谓实施智能变电站的新技术提供重要的方法观点和理论基础。并主要围绕智能变电站所要遵循的可靠、安全、节能环保的理念，进行可靠的分析研究。智能变电站所要遵循的可靠、安全、节能环保的理念，能够阻止全球变暖化的趋势，能够有效抵抗环境污染，改善环境，并能够做到节约社会资源，加强可利用资源的应用，为社会创造更多良好的经济效益和社会效益。其次便是智能化变电站的新技术，对于全国性智能变电的合理性实施奠定一个良好的基础，具有一定的现实意义。因为随着电子技术的智能化普及，全国各地的变电站已逐渐将智能化要求面向于各个变电站。主要是采用了一种分散式结构作为基础，这大大提高了智能变电站的可靠性、可扩充性、可维护性。智能变电站的技术人员，根据现存的技术条件，研发出一批新型的智能设备和技术，在保证变电站电力运行正常的基础上，逐渐推进整个技术进程。这是对智能变电站新技术进行研究设计的过程，也是不断发现问题解决问题的过程，通过这一过程设计出一整套建设方案，使得智能变电站的新技术更加具有一定的实用性、倡导性。 2 项目在实施过程中的创新点 （1）首次在智能变电站实现集中式保护测控方案，保护测控服务器集成了保护、测控、电能计量、故障测距等功能，减少保护测量装置、屏体数量，按常规组屏方案本期大约需要43面柜，按集成一体化方案仅需要10面柜，总体节省度达76.7%。 （2）实现采样值IEC 61850-9-2，对时信息IEEE-1588，GOOSE三网合一技术，实现全站信息共享;实现了过程层合并单元与智能终端一体化设计，提高了装置的可靠性，减少了交换机数量40%，减少了装置光纤接口数量67%。 （3）首次实现了变压器油色谱检测“一拖二”模式的变压器设备在线监测功能，提高了监测设备集成度，节约了检修维护成本。 （4）首次实现了单网双套集中式保护装置的检修方案，在各种运行方式及切换过程中均满足继电保护的性能要求，解决集中式保护故障或者检修时影响范