智能变电站特点
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• 满足变电站集约化管理、顺序控制、状 态检修等要求，并可与调度、相邻变电 站、电源（包括可再生能源）、用户之 间的协同互动，支撑各级电网的安全稳 定经济运行
• 满足无人值班要求
6/16/2021
NS3000S智能变电站系统结构图
6/16/2021
体系结构
站控层
站控层网
间隔层
过程层网
过程层
智能变电站
自动化系统
状态监测 PMU 保信子站
一体化监 控系统
调控一体化 生产管理系统
……
6/16/2021
间隔层
线路保护 A套
线路测控
设备配置
数字化保护装置
➢ 高压或超高压线路保护 ➢ 断路器保护 线路
➢ 主变保护
➢ 电抗器EC保VT护
ECVT
➢
母联保护
合 并
➢
母线保护
单 元
B
合 并 单 元 A
智能 终端
一个目标
技术上实现信息化、自动化、互动化
两条主线 管理上实现集团化、集约化、精益化、标准化
三个阶段 四个体系
电网基础体系 技术支撑体系 智能应用体系 标准规范体系
坚强可靠 经济高效 清洁环保 透明开放 友好互动
五个内涵
6/16/2021
六个环节
发电 线路 变电 配电 用户 调度 6
智能电网功能定位与目标
6/16/2021
智能化一次设备
设备配置
在一次设备上安装传感器及监测设备， 在线给出设备故障预警信号。
建立专家系统，根据监测信号给出检 修决策，辅助运行控制和检修维护。
6/16/2021
汇报结束 谢谢
B
智能 终端
A
GOOSE A网 SV A网
测控装置
测控装EV置T1 实现传统的母测线 量与控制、PMU同步向
量和非关口网关计量合 单等并 元 功能。
EVT2
A
EVT3 I母 II母 EVT4
母线 合并 单元
B
SV B网 GOOSE B网
6/16/2021
线路保护 B套
间隔层：测控装置
测控装置：以变电站内一条线路或 一台主变为监控对象，既采集本间 隔的采集本间隔模拟量、开关量信 息，也可与其他测控装置通讯，同 时通过双以太网接口直接上网与站 级计算机系统相连，构成面向对象 的分布式变电站计算机监控系统。 它既支持传统电磁式互感器，也支 持电子式互感器。
网关机
网关机
数据通信
网关机 综合应用
网关机
数据服务器
用于智能服变务电器站内设备的信息采集和处理，形成
标准的信息，传送至集控中心。
防火墙作时为，客可户以端作采为集透全明站代信理息服（横并务正向加器向安型以，全、综将隔反合变离向装、电型置处站）理内的的同各 类装置甚至虚拟装置映射为远动通信装置上的
IEC61850服务器，远动通信装置还可完成
变电环节的目标：
2、枢纽及中心变电站全 面建成或改造成为智能 化变电站
1、实现全网运行数据的统 一断面采集、实时信息共 享以及电网实时控制和智 能调节，支撑各级电网的 安全稳定运行和各类高级 应用
6/16/2021
3、设备信息和运行维 护策略与电力调度实现 全面共享互动，实现基 于状态的全寿命周期综 合优化管理
站控层
站控层设备由主机、操作员工作站、远动 通信设备等组成。
间隔层
间隔层主要包括变电站的保护、测控、 计量等二次设备。
采集资源重复、设计复杂 变电站内存在多套系统 数据采集要求不一致 大量设备都有数据采集单元
系统、设备之间互操作性差 通信规约繁杂 缺乏一致性测试、权威认证 线性点表传输割裂了数据之间的联系
智能变电站特点
1
概述
2
智能变电站
3 智能变电站自动化系统
传统变电站 站控层
标准不统一：
间隔层
6/16/2021
常规变电站的不足
特点
网络。监控系统由站控层、间隔层两层网 络构成。未统一建模，采用多种规约，变电 站存在监控、保护、PMU等多个网络。
设备。互感器、一次设备通过常规控制电 缆硬接线方式，实现与间隔层设备互感器模 拟量、开关量的信息交换。
IEC61850与IEC61970模型的自动映射管理，以
实现跨站或其他应用系统的互动。
6/16/2021
功能介绍
站控层：一体化监控系统及智能高级应用
一体化监控系统支持各种数据的接入、存储与快速高效的检索，主要采用统 一建模的思想和方法，将在线监测、保护、测控、通信、计量、直流辅助系 统、环境监测、视频、安防、环境参量等数据模型标准化。在保证基础数据 的完整性及一致性基础上，建立统一的全景数据处理平台，为各种智能应用 提供标准化规范化的信息访问接口。
高级应用
过程层 6/16/2021
体系结构
智能变电站分为站控层、间隔层和过程层
站控层、间隔层设备构成与常规监控系统基本一 致。1、信息模型统一。IEC61850使得各智能装置 按照统一数据模型实现设备之间的互连互通。
2、互操作性。智能变电站不同厂家的智能装 置（IED）之间具有互操作性
3、高级应用。一体化智能设备应用、在线监 测应用、二次设备的一体化应用。设备高度集成。
电 智子合智 能式并能 终互单组 端感元件
器
系系 系 统统 统 组调 测 态试 试 工工 工 具具 具
6/16/2021
站控层
设备配置 监控主机
具有防误闭锁逻辑判断、顺序控制、智能告警及 综合分析、智能操作票、视频联动等功能，负责 整个系统的协调和管理，
保持工程数据库的最新最完整备份，组织各种历
史数据并将其保存在历史数据库服务器，并实现
6/16/2021
信息不标准不规范，难以充分应用 原理、算法、模型不一致导致信息输出不一致 装置信息输出不平衡 通讯规约的信息承载率低
6/16/2021
中国坚强智能电网发展战略框架
构建以特高压电网为骨干网架、各级电 网协调发展的坚强智能电网
2009-2010年： 研究试点阶段 2011-2015年： 全面建设阶段 2016-2020年： 完善提升阶段
6/16/2021
功能介绍
过程层：合并单元
合并单元主要用于智能变电站电子 式互感器或常规电磁式互感器信息 采集和合并，并以确定的数据品质 传输到电力系统电气测量和继电保 护设备。装置支持最多12个输入通 道和至少8个SV输出端口；支持光纤 接口、常规电磁式互感器、模拟小 信号的输入或混合输入。
功能介绍
6/16/2021
智能变电站技术导则中说明
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、通讯平台网络化、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、 计量和监控等基本功能，并根据 需要支持电网实时自动控制、智 能调节、在线分析决策、协调互 动等高级功能的变电站。
• 智能变电站设备具有具有一次设备智能 化、全站信息数字化、信息共享标准化、 高级应用互动化等重要特征。
• 设计、建设、功能满足相关标准、规范 要求
• 建立包含电网实时同步实时信息、保护 信息、设备状态、电能质量等各类数据 的标准化信息模型
6/16/2021
• 建立站内全景数据的统一信息平台，供 系统层各子系统统一数据标准化规范化 存取访问以及和调度等其它系统进行标 准化交互
总体目标： 应用智能变电站相关技术，实现电网运行数 据的全面采集和实时共享，支撑电网实时控制、 智能调节和各类高级应用。
重点项目: 1、新建智能变电站 2、变电站智能化改造 3、智能变电站运维集约化 4、输变电设备状态监测系统
6/16/2021
1
概述
2
智能变电站
3 智能变电站自动化系统
6/16/2021
体系架构
6/16/2021
设备配置
设备配置
站控层关键设备
间隔层关键设备 过程层及一次设备 系统工具
智
（一
能
变
电
站：
监
控
远 动 终 端
系
信体 息化 一监 体控 化系 平统 台 ）
统
网 智络 能通 接信 口分 机析
系 统
打 印 机
测 控 装 置
保 护 装 置
故 障 录 波 器
电 能 计 量 装 置
安 全 稳 定 装 置
各种高级应用功能。
调度（调控）中心
后台监控系统完成对变电站的实时监视和操作功
能,它为操作员提供了所有功能的入口，显示各
种画面、表格、告警信息和管理信息，提供遥控、
遥调等操作/监护界面并进行人机交互。
纵向加密认证装置
网络打 工程师 操作员 监控 印机 工作站 工作站 主机
I区数据通信
II区数据通信
III/Ⅳ区
过程层由电子互感器、智能终端、合并单元 等远方I/O、智能传感器和执行器等构成。采用 GOOSE网络跳合闸机制。
完成一次设备开关量、模拟量的采集以及控 制命令的执行等。
网络结构
220kV及以上电压等级智能变电站网络结构逻辑图
6/16/2021
1
概述
2
智能变电站
3 智能变电站自动化系统
6/16/2021
• 满足无人值班要求
6/16/2021
NS3000S智能变电站系统结构图
6/16/2021
体系结构
站控层
站控层网
间隔层
过程层网
过程层
智能变电站
自动化系统
状态监测 PMU 保信子站
一体化监 控系统
调控一体化 生产管理系统
……
6/16/2021
间隔层
线路保护 A套
线路测控
设备配置
数字化保护装置
➢ 高压或超高压线路保护 ➢ 断路器保护 线路
➢ 主变保护
➢ 电抗器EC保VT护
ECVT
➢
母联保护
合 并
➢
母线保护
单 元
B
合 并 单 元 A
智能 终端
一个目标
技术上实现信息化、自动化、互动化
两条主线 管理上实现集团化、集约化、精益化、标准化
三个阶段 四个体系
电网基础体系 技术支撑体系 智能应用体系 标准规范体系
坚强可靠 经济高效 清洁环保 透明开放 友好互动
五个内涵
6/16/2021
六个环节
发电 线路 变电 配电 用户 调度 6
智能电网功能定位与目标
6/16/2021
智能化一次设备
设备配置
在一次设备上安装传感器及监测设备， 在线给出设备故障预警信号。
建立专家系统，根据监测信号给出检 修决策，辅助运行控制和检修维护。
6/16/2021
汇报结束 谢谢
B
智能 终端
A
GOOSE A网 SV A网
测控装置
测控装EV置T1 实现传统的母测线 量与控制、PMU同步向
量和非关口网关计量合 单等并 元 功能。
EVT2
A
EVT3 I母 II母 EVT4
母线 合并 单元
B
SV B网 GOOSE B网
6/16/2021
线路保护 B套
间隔层：测控装置
测控装置：以变电站内一条线路或 一台主变为监控对象，既采集本间 隔的采集本间隔模拟量、开关量信 息，也可与其他测控装置通讯，同 时通过双以太网接口直接上网与站 级计算机系统相连，构成面向对象 的分布式变电站计算机监控系统。 它既支持传统电磁式互感器，也支 持电子式互感器。
网关机
网关机
数据通信
网关机 综合应用
网关机
数据服务器
用于智能服变务电器站内设备的信息采集和处理，形成
标准的信息，传送至集控中心。
防火墙作时为，客可户以端作采为集透全明站代信理息服（横并务正向加器向安型以，全、综将隔反合变离向装、电型置处站）理内的的同各 类装置甚至虚拟装置映射为远动通信装置上的
IEC61850服务器，远动通信装置还可完成
变电环节的目标：
2、枢纽及中心变电站全 面建成或改造成为智能 化变电站
1、实现全网运行数据的统 一断面采集、实时信息共 享以及电网实时控制和智 能调节，支撑各级电网的 安全稳定运行和各类高级 应用
6/16/2021
3、设备信息和运行维 护策略与电力调度实现 全面共享互动，实现基 于状态的全寿命周期综 合优化管理
站控层
站控层设备由主机、操作员工作站、远动 通信设备等组成。
间隔层
间隔层主要包括变电站的保护、测控、 计量等二次设备。
采集资源重复、设计复杂 变电站内存在多套系统 数据采集要求不一致 大量设备都有数据采集单元
系统、设备之间互操作性差 通信规约繁杂 缺乏一致性测试、权威认证 线性点表传输割裂了数据之间的联系
智能变电站特点
1
概述
2
智能变电站
3 智能变电站自动化系统
传统变电站 站控层
标准不统一：
间隔层
6/16/2021
常规变电站的不足
特点
网络。监控系统由站控层、间隔层两层网 络构成。未统一建模，采用多种规约，变电 站存在监控、保护、PMU等多个网络。
设备。互感器、一次设备通过常规控制电 缆硬接线方式，实现与间隔层设备互感器模 拟量、开关量的信息交换。
IEC61850与IEC61970模型的自动映射管理，以
实现跨站或其他应用系统的互动。
6/16/2021
功能介绍
站控层：一体化监控系统及智能高级应用
一体化监控系统支持各种数据的接入、存储与快速高效的检索，主要采用统 一建模的思想和方法，将在线监测、保护、测控、通信、计量、直流辅助系 统、环境监测、视频、安防、环境参量等数据模型标准化。在保证基础数据 的完整性及一致性基础上，建立统一的全景数据处理平台，为各种智能应用 提供标准化规范化的信息访问接口。
高级应用
过程层 6/16/2021
体系结构
智能变电站分为站控层、间隔层和过程层
站控层、间隔层设备构成与常规监控系统基本一 致。1、信息模型统一。IEC61850使得各智能装置 按照统一数据模型实现设备之间的互连互通。
2、互操作性。智能变电站不同厂家的智能装 置（IED）之间具有互操作性
3、高级应用。一体化智能设备应用、在线监 测应用、二次设备的一体化应用。设备高度集成。
电 智子合智 能式并能 终互单组 端感元件
器
系系 系 统统 统 组调 测 态试 试 工工 工 具具 具
6/16/2021
站控层
设备配置 监控主机
具有防误闭锁逻辑判断、顺序控制、智能告警及 综合分析、智能操作票、视频联动等功能，负责 整个系统的协调和管理，
保持工程数据库的最新最完整备份，组织各种历
史数据并将其保存在历史数据库服务器，并实现
6/16/2021
信息不标准不规范，难以充分应用 原理、算法、模型不一致导致信息输出不一致 装置信息输出不平衡 通讯规约的信息承载率低
6/16/2021
中国坚强智能电网发展战略框架
构建以特高压电网为骨干网架、各级电 网协调发展的坚强智能电网
2009-2010年： 研究试点阶段 2011-2015年： 全面建设阶段 2016-2020年： 完善提升阶段
6/16/2021
功能介绍
过程层：合并单元
合并单元主要用于智能变电站电子 式互感器或常规电磁式互感器信息 采集和合并，并以确定的数据品质 传输到电力系统电气测量和继电保 护设备。装置支持最多12个输入通 道和至少8个SV输出端口；支持光纤 接口、常规电磁式互感器、模拟小 信号的输入或混合输入。
功能介绍
6/16/2021
智能变电站技术导则中说明
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、通讯平台网络化、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、 计量和监控等基本功能，并根据 需要支持电网实时自动控制、智 能调节、在线分析决策、协调互 动等高级功能的变电站。
• 智能变电站设备具有具有一次设备智能 化、全站信息数字化、信息共享标准化、 高级应用互动化等重要特征。
• 设计、建设、功能满足相关标准、规范 要求
• 建立包含电网实时同步实时信息、保护 信息、设备状态、电能质量等各类数据 的标准化信息模型
6/16/2021
• 建立站内全景数据的统一信息平台，供 系统层各子系统统一数据标准化规范化 存取访问以及和调度等其它系统进行标 准化交互
总体目标： 应用智能变电站相关技术，实现电网运行数 据的全面采集和实时共享，支撑电网实时控制、 智能调节和各类高级应用。
重点项目: 1、新建智能变电站 2、变电站智能化改造 3、智能变电站运维集约化 4、输变电设备状态监测系统
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1
概述
2
智能变电站
3 智能变电站自动化系统
6/16/2021
体系架构
6/16/2021
设备配置
设备配置
站控层关键设备
间隔层关键设备 过程层及一次设备 系统工具
智
（一
能
变
电
站：
监
控
远 动 终 端
系
信体 息化 一监 体控 化系 平统 台 ）
统
网 智络 能通 接信 口分 机析
系 统
打 印 机
测 控 装 置
保 护 装 置
故 障 录 波 器
电 能 计 量 装 置
安 全 稳 定 装 置
各种高级应用功能。
调度（调控）中心
后台监控系统完成对变电站的实时监视和操作功
能,它为操作员提供了所有功能的入口，显示各
种画面、表格、告警信息和管理信息，提供遥控、
遥调等操作/监护界面并进行人机交互。
纵向加密认证装置
网络打 工程师 操作员 监控 印机 工作站 工作站 主机
I区数据通信
II区数据通信
III/Ⅳ区
过程层由电子互感器、智能终端、合并单元 等远方I/O、智能传感器和执行器等构成。采用 GOOSE网络跳合闸机制。
完成一次设备开关量、模拟量的采集以及控 制命令的执行等。
网络结构
220kV及以上电压等级智能变电站网络结构逻辑图
6/16/2021
1
概述
2
智能变电站
3 智能变电站自动化系统
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