智能变电站关键技术及其构建方式的探讨[摘要]随着社会经济的飞速发展，人们对电能的要求也不断提高，为了更好地服务于经济和社会的发展，电网公司提出建设智能电网的战略思想。本文简要介绍对了变电站的发展阶段，重点阐述了智能变电站的关键技术及其构建方式。
[关键词]智能变电站；智能电网；关键技术；分布式电源
1.引言
随着我国经济的飞速发展，电力需求也不断增长，客户对电能的质量要求也越来越高，传统的电力网络已不能满足发展的需要和客户的要求。为了更好的服务经济和社会发展，智能电网的建设可谓势不可挡。而智能变电站作为智能电网的重要环节，不但为整个电网的安全稳定运行提供数据分析，同时也为智能电网的高效运行提供了技术方面的支持。因此，研究实现智能变电站的主要技术手段就非常有必要了。
2.变电站的发展阶段
我国变电站的发展经历了从传统变电站到智能变电站的发展阶段，中间经历了综合自动化变电站和数字化变电站。传统变电站保护设备以晶体管、集成电路为主，二次设备按照传统的方式布置。综合自动化变电站是随着微机保护技术和计算机通信技术的发展
而产生的。利用计算机技术和通信技术对变电站的二次设备进行重新组合、优化，实现对变电站设备运行情况进行监测、控制和协调。数字化变电站则实现了整个变电站信息的网络化及断路器设备的
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
智能变电站运维模式探究 发表时间：2016-10-13T15:35:53.330Z 来源：《电力设备》2016年第14期作者：蒲寅 [导读] 在信息技术的带动下，智能变电站的应用范围进一步扩大，在确保电力输送系统的安全可靠前提下，为人们的生产生活提供了更多的便利。 （国网青海省电力公司海东供电公司青海省海东市 810600） 摘要：在信息技术的带动下，智能变电站的应用范围进一步扩大，在确保电力输送系统的安全可靠前提下，为人们的生产生活提供了更多的便利。相对于传统的变电站运维模式来讲，智能变电站的运行维护工作要求更高，其最终目的是提高电力系统运行的稳定可靠，减少风险的发生，从而满足社会发展对于电力能源的多层次需求。据此本文就从管理的角度入手，对当前智能变电站的运维模式进行了分析和研究。 关键字：智能变电站；运维模式；管理控制 智能变电站的技术支持是以计算机技术、控制技术以及通信技术等为主的，在先进技术的支持下对电气一次设备、二次设备等进行调控，进而完成自动化、智能化以及信息化管理的过程。随着我国电力事业的长足发展，智能变电站设施越来越完善，这就为电力系统的高效运行提供了技术上的保障，减少了运行的风险，可以为国民经济提供更为可靠的电力支持，对于它的运维管理也是极其重要的一项工作，使其功能发挥的内在必需。 1.智能变电站运维模式 智能变电站作为科学技术创新发展的产物，它的运维模式内容主要涉及到变电站的建设、运行周期的确定、工程的验收以及日常的检查和维护等等，相对于传统的变电站来说，它的电力输送管理和输送过程控制更为规范有序，可以有效确保电力系统运行的稳定可靠。从它的实际应用来看，它的功能作用可以归结为两部分，即对电力系统的控制、检测以及警告报警，这两个作用都是确保电力系统正常运行的重要保障，也是电力输送不可缺少的一种措施，最终目的是减少系统运行风险的产生，提供供配电质量。 实际上，在整个电网的运行中，智能变电站属于是一个智能节点，调度中心的调度人员按照自身的意愿，把所要执行的指令信息传输给变电站，智能变电站的工作人员可以根据指令对数据信息进行汇报、操作以及记录等，这一系列工作的实现是自动完成的，这样也就确保了电网系统运行的安全性和稳定性。 2.智能变电站运维模式现状 2.1巡视模式 从当前实际来看，智能变电站的运维模式并不是很理想，它的基础是巡视检修工作，巡视人员在对变电站多个系统环节进行巡视检查时，可以及时发现其中存在的问题，进而解决处理。而当前电网规模不断扩大，电负荷急剧增加，它所存在的问题一方面来自于设备管理的复杂化，另一方面来自于工作人员的技术水平不足，在不同的电压等级中，变电站的巡视工作模式会有较大的差异，具体如下所示： 2.2检修模式 智能变电站的检修模式包含有三方面内容：第一，检修周期安排。在这方面内容中，需要先对设备所需要进行检修的原因进行分析，正常状态下，可以依据变电站内实际运行周期来完成检修；第二，检修内容。根据故障检修的条件，要根据设备故障所带来的一系列影响来确定检修的周期和内容，在正常检修状态下，一般是对重要设备进行清扫和试验为主；第三，检修现状分析。这方面需要依据设备运行的实际年限、设备故障发生的时间以及故障范围的大小等来灵活制定检修计划，一方面要注重预防性检修，另一方面还要进行预知性检修，做到防患于未然。 3.智能变电站运维模式的具体分析 3.1状态巡视 对智能变电站进行状态检修离不开科技信息技术的支持，在先进技术的应用下可以保证巡检的彻底完整。在传统的状态巡检模式下，存在着分析不准确、信息统计不健全的现状，但是智能化的状态巡视则不同，它有三种形式，第一，图像监视系统和安全警卫子系统，它包含有视频服务器、录像设备以及编码器设备等等；第二，火灾自动报警子系统，它包含有探测器、信号模块以及手动报警按钮等；第三，环境监测子系统，它包含有温度传感器以及湿度传感器等等智能化设备。 3.2状态检修 相对于传统的设备检修工作来说，状态检修具有一系列突出特点，首先，在功能发挥方面，它的可靠性非常高，而传统的电力检修工作存在着较大的随意性，很难再检修周期内发现故障，但是，状态检修就具有明显的实时性，可以在故障出现前发现问题，并采取措施解决，进而保证了电气系统运行的稳定性；其次，这种检修方式具有明显的经济性特征，它在故障发生之前就可以发出警报信息，实现对电力设备的准确分析和评价，也就避免了电力设备出现较大的停电现象，减少了经济损失；第三，它的目的性很强，依据变电站电气设备的结构构成特点和实际运行的数据，可以准确判断出设备是否发生了故障。 3.3成效效果分析 在状态巡视模式下，智能变电站的检修制度会愈加完善，这对电力企业的专业管理以及设备管理水平的提升是具有重要促进作用的。在没有采用这种巡检模式之前，在电网的变电系统结构中，主要采用的是统一固定的周期巡检模式，而且在实际巡视中也没有明确的重点，而在采取状态巡视之后，对于巡视周期可以进行及时的调整，这样就可以大大减轻运行人员的工作压力。此外，从运检质量角度来考虑的话，采用科学的方式可以对变电站进行有效检修，有利于电网系统的安全水平提升，与此同时，还可以降低智能变电站中的运维成
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
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，
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 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。
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。
智能变电站高级应用 专题报告
目录 1概述 2高级应用介绍 2.1程序化操作 2.2与主站系统的无缝连接(图模一体化) 2.3智能告警及分析决策 2.4无功自动调节 2.5智能开票系统 3预研功能 3.1分布式状态估计 3.2设备在线监测与状态检修 3.3事故信息综合分析决策
1 智能变电站概述 智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑。由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成，以高速网络通信平台为信息传输基础，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、协同互动等高级应用功能。 智能变电站对于硬件、软件同样有自身的需求。对于软件来说，智能化意味着自动化程度更高，将工作人员从大量繁复、易出错的工作中解放出来；更聪明，对于系统运行状态并不是简单的通知运行人员，而是可以从系统采集数据中判断自身所处的状态，并可以对状态进行闭环的处理；更灵活，系统部署方便、系统规模可调整，与其它系统的集成方便。
2高级应用介绍 2.1程序化操作 程序化操作也称为顺序控制。变电站程控操作是指变电站内智能设备依据变电站操作票的执行顺序和执行结果校核要求，由站内智能设备代替操作人员，自动完成操作票的执行过程。实际操作时只需要变电站内运行人员或调度运行人员根据操作要求选择一条顺控操作命令，操作票的执行和操作过程的校验由变电站内智能电子设备自动完成。 在智能化变电站内实施顺控操作，能够使智能化变电站真正实现无人值班，达到变电站“减员增效”的目的；同时通过顺控操作，减少或无需人工操作，最大限度地减少操作失误，缩短操作时间，提高变电站的智能程度和安全运行水平。 智能化变电站的几个特点：一次设备智能化和二次设备网络化；互操作性和
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
智能变电站组网方式下继电保护配置分析 摘要：随着我国社会经济的不断发展进步与社会基础设施的不断完善，电网建 设发展日趋迅猛，如今智能变电站已经成为我国智能电网规划的重要组成部分， 其推广及应用的范围也随之越来越广，而关于其继电保护工作的相关技术研究也 提上了日程。而在智能变电站的运行过程中，继电保护工作的实施是否有效与变 电站的安全稳定息息相关，因此智能变电站继电保护配置成为了当今智能变电站 运行与维护的重点问题之一。目前，针对智能变电站的组网方式下相应继电保护 配置问题的研究已有了一定成果，通过对自动化信息技术的合理运用，对智能变 电站继电保护提供了保障。 关键词：智能变电站；组网方式；继电保护；配置 在新一代智能变电站试点建设过程中，提出了层次化继电保护系统，把原有 的继电保护划分为就地级保护，增加了站域级、广域级保护控制系统，站域保护 集成了部分安全自动装置的功能;并对单套保护做了冗余配置，但就地级保护还是按照原有的配置方式。提出就地保护仅配置主保护的方式，并配置站域集中式后 备保护的方案。提出分布式站域保护，通过多数据源提高站域保护的可靠性。另外，对于站域后备保护的实现原理还提出其他一些方式。目前对于层次化继电保 护的研究和应用，主要集中在站域后备保护原理方面，对于就地保护功能配置的 优化以及运维的便捷提及较少;同时当站域后备保护的范围扩大后，如何保证其可靠性也是难题之一。 1智能变电站继电保护配置 继电保护配置分为硬件设施与软件程序两部分，硬件设施部分即针对继电保 护而架设的数字与模拟电子电路，凭借这些电路来建立系统平台，从而达到联系 微机保护外部系统电气与保证软件正常运作的目的。通常情况下，大多数继电保 护硬件配置都包括以下部件，即数字核心部件、模拟量输入接口部件、开关量输 入接口部件、外部通信接口部件及人机对话接口部件。而继电保护配置软件程序 部分即依靠硬件系统来执行的计算机程序，该程序被用在保护原理及功能的要求 下控制硬件设施合理运行，进行诸如数据采集与运算及逻辑判断、外部信息交换，包括执行动作指令等工作。同时，由于智能变电站继电保护设施程序及其相应工 作目的的复杂性及重要性，因此为保证继电保护配置工作的可靠性、灵敏性、安 全性、选择性及独立性，必须要对其配置方式提出合理要求。在通常情况下，根 据智能变电站继电保护配置层的不同，继电保护配置主要可以分为过程层继电保 护和变电站层继电保护两类。 2现有配置的一些不足 2.1后备保护逐级配合 线路保护和变压器保护均配置了相邻设备的远后备保护以及作为系统稳定安 全的系统级后备保护，这就需要在时间上与邻线或下级设备的后备保护进行配合，尤其对于变压器后备保护涉及的下级设备较多，又作为整个变电站主要的后备保护，造成变压器后备保护配置复杂，在多侧电源的情况下难以整定，甚至出现近 后备动作时间大于设备热稳时间，对设备安全运行造成较大的风险。 2.2就地保护间横向耦合 由于母线上各间隔的失灵保护通常都配置在母线保护中，也就使得母线保护 和各间隔线路保护、变压器保护之间需要相对复杂的联闭锁信号，在实际运维中，这也是智能变电站就地保护虚端子配置复杂以及保护设备检修时安全措施不便的
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