智能变电站关键技术研究

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智能变电站_南网调研

智能变电站_南网调研

• 按信息流和工作流进行工具软件的整体规划
– 考虑配置、调试、运行、检修各环节使用者的不同背景和需求
• 将“虚”的软件联系可视化
– 虚端子应用的必要条件 – 检修和控制的安全性保证
工具软 件
• IEC 61850配置工具
– 装置配置工具:VSCL 61850配置工具 – 系统配置工具:VSYS 61850配置工具
网络保护
网络保护
– 后备保护; – 线路/变压器过负荷减载; – 站间备自投功能; – 小电流接地选线;
计量:“瓶颈”在于校验方案和规程 • 国电南自DTAD 6268系列智能变电站电能表
– – – – – – – 具有IEEE 1588对时功能的电能表设计。 IEC 61850-9-2标准采样值网络传输的自适应接收。 采用DL/T 645-2007的多功能电能表通信规约开发实现。 基于IEC 61850的电能量数据模型实现、支持MMS。 智能电能表在线校验方2s级的有功和无功电能算法实现及安全存储。
• 交换机
数字化变电站网络结构 I
变电站层设备 站控间隔层网络 间隔层设备
变电站层设备
100M/10M交换 以太网
间隔层设备 间隔1
间隔层设备 间隔2
...
间隔层设备 间隔N
母差等跨间隔的 间隔层设备
过程层网络
100M交换 以太网
100M交换 以太网
100M交换 以太网
100M交换 以太网 各种连线颜色示例 : 蓝色线:双绞线以太网
采样值、 分别组网 采样值、GOOSE GOOSE分别组网:唐山郭家屯
采样值、 共网 采样值、GOOSE GOOSE共网:桂林 500kV动模
网络保护 网络保护
网络保护

智能变电站关键技术及其构建方式研究

智能变电站关键技术及其构建方式研究
电站 可 以很 好 的 完 成 变 电站 内部 的各 项基 本 功 能 .来 保 证 电
还 增 强 了站 内系统 的 可 靠 。所 以说 网 的正 常运 行 。 因此 . 智 能 电 网是 电 网发 展 的 趋 势 和 方 向 , 并 生 隐患 机 率 上 也有 所 减 少 ,
且 已经 上 升 到 国 家战 略 的 高 度 上 。 智 能 变 电站 是 智 能 电 网的 变 电环 节 , 是 智 能 电 网 的 重要 的基 础 和 支撑 。 智 能 变 电站 相 关 智 能 设备 的使 用的 灵 活性 能 大 大 的满 足 了站 内运 行 时的 需 求
在 电力、 客 户与 电 网这 三 者 之 间的 关 系机 密相 连 。 用 电客 户在 应 用 和 设 计 智 能 设 备 使 得 站 内 的 一 次 设 备 在 运 行 状 态很 稳 电 力 的 质 量 上也 有很 大 的 要 求 , 能源分布上也在 不断的增加 . 这 样 电 力 网络 在 使 用 和 发 展 的 要 求上 很 难 得 到 满 足 而 由环 健, 同 时还 可 进 行 对 站 内 的评 估 和 监 视 , 这 样 就 为 调 度 在 系统
1 引 言
命 的预 测 、 实 时状 态的 监 测 以及 可 靠 地 评价 等手 段 并 对设 备
根 据 分 析 得 出 的 结 果进 行 维修 和 处 理 。 随 着社 会 的 不 断 发展 , 人 们 在 电 力 的 需求 上 也 有 所 增 长 , 故 障 出现 前 期 故 障 时 ,
智能一 次设备 由 “ 常规 一 次 设 备 本 体+ 传感器+ 智 能组件” 组
2 智能变 电站概念 和特点
2 . 1 智 能变 电站 的特 点
智 能 变 电站 的特 点 包含 了许 多传 统 变 电站 不 可 比拟 的 特

智能变电站监控系统的研究

智能变电站监控系统的研究

智能变电站监控系统的研究1. 引言1.1 智能变电站监控系统的研究概述智能变电站监控系统的研究旨在解决传统变电站监控系统存在的局限性,如信息采集不全、分析能力有限等问题。

通过引入物联网、大数据、人工智能等先进技术,智能变电站监控系统能够实现设备之间的互联互通,数据的快速传输和处理,实现对变电站的全面监控和智能管理。

本文将围绕智能变电站监控系统的关键技术、发展现状、应用场景、优势和挑战展开研究,旨在全面分析智能变电站监控系统在电力系统中的作用和意义,并探讨未来发展趋势和重要性。

智能变电站监控系统将在电力行业中发挥越来越重要的作用,推动电力系统的智能化和现代化发展。

1.2 智能变电站监控系统的重要性智能变电站监控系统在现代电力系统中扮演着至关重要的角色。

随着电力需求的不断增长和电网规模的不断扩大,传统的变电站监控方式已经无法满足对电力系统稳定性和安全性的要求。

引入智能变电站监控系统成为必然选择。

智能变电站监控系统通过引入先进的信息技术和智能算法,实现了对变电站设备的自动检测、实时监控和智能分析,大大提高了变电站运行的稳定性和可靠性。

智能变电站监控系统还可以实现远程监控和控制,减少了人为操作的错误风险,提高了变电站的运行效率。

智能变电站监控系统的重要性还表现在其对电力系统的安全性和节能性方面。

通过实时监测变电站设备的运行状态,及时发现问题并采取措施进行修复,可以避免电力系统发生故障,确保供电的稳定性和可靠性。

智能变电站监控系统还可以通过智能调控技术实现对电力系统的节能优化,提高电力系统的运行效率,实现能源资源的合理利用。

智能变电站监控系统的重要性不言而喗,它不仅可以提高电力系统的运行效率和安全性,还可以为电力生产和供应的可持续发展提供有力支持。

加强对智能变电站监控系统的研究和应用具有重要意义,对推动电力系统的现代化和智能化发展具有深远影响。

2. 正文2.1 智能变电站监控系统的关键技术1. 数据采集技术:智能变电站监控系统通过各种传感器和仪器设备实时采集变电站内部各种参数的数据,包括电流、电压、功率、温度等重要指标。

智能变电站技术发展关键

智能变电站技术发展关键

探究智能变电站技术发展的关键摘要:随着我国经济的发展,人口增多,家用电器不断的增多,包括工业的发展。

对电力的需求也在不断增大,在进行电力环境严格监管与国家能源综合调控的前提下,电力网络与电力市场和用户们的关系已经更加密切。

为了可以源源不断的为用户和国家输送电力,而且使电力的输送更快捷,高效和稳定,就需要进行智能变电站的建设。

本文中,笔者将就智能变电站的一些关键技术进行简要阐述。

关键词:智能变电站技术中图分类号:tm411+.4 文献标识码:a 文章编号:1 硬件系统集成技术传统的变电站中,对信息的采集与处理需要借助中央处理器和外围的芯片或者设备来进行共同工作。

中央处理器的作用是可以实现一些高级的应用功能,比如说大量数据的计算和逻辑的分析过程,所以中央处理器的性能如何,将会对实现各种功能产生制约,会直接的影响到其速度与质量问题。

通常使用的是dsp,arm或者是cpu 这样的中央处理器 ,不过这种设计存在着自身的缺陷,一是智能变电站对实时信息量需求增大,只能集成较少资源的处理器无法满足智能变电站本身的处理需要,因而限制智能变电站的技术发展。

二是处理器集成的无法满足智能变电站的需求的其他硬件资源被闲置下来,使得资源被浪费。

三是对于删减嵌入式操作系统的工作十分繁琐,而复杂的系统自身也造成了系统测试中错误率的上升和难度的加大。

伴随现代的电子科学的发展,出现了对硬件的描述语言,这就使硬件系统在设计中变得模型化,自动化和集成化,更有助于去针对功能进行模块化设计,可以把一些固定的逻辑处理的过程,在智能设备的内部进行固化,使原来的一些依靠软件来实现的功能转变为依靠硬件实现。

这种设计,可以在保证逻辑处理的实时性,准确性与可靠性的同时,对硬件资源的开销进行精简,而且可以解决信息传输的问题,并提高设备的集成度。

除此之外,硬件的集成技术还便于对智能设备进行检修,更换和进行升级。

所以在智能变电站使用硬件系统的集成技术,会打破传统设备的设计理念,会改变变电站中硬件设备的格局布置,为变电站的智能化做好基础。

智能变电站若干关键技术研究与工程应用

智能变电站若干关键技术研究与工程应用

智能变电站若干关键技术研究与工程应用智能变电站若干关键技术研究与工程应用近年来,随着数字化和智能化技术的飞速发展,智能变电站作为电力系统中的重要组成部分,正逐渐展现出巨大的潜力和前景。

智能变电站依靠先进的信息通信技术和自动化控制系统,具备更高的可靠性、可用性和安全性,实现电力系统的智能化管理和运行。

本文将对智能变电站的若干关键技术进行探讨,并重点关注其在工程应用中的具体效益和挑战。

一、智能变电站的概况智能变电站是指应用新一代信息技术、通信技术和自动化控制技术,以实现变电站智能化管理和运行的现代化电力设施。

相比传统变电站,智能变电站具备以下几个显著特点:1. 高可靠性:智能变电站利用现代化的自动化系统和智能装备,实现对变电设备的在线监测、故障预警和智能维护,提高了设备的可靠性和运行效率。

2. 高可用性:智能变电站采用先进的远程监控技术和信息通信系统,能够实现对变电站的远程监控和数据传输,提高了设备的可用性和响应速度。

3. 高安全性:智能变电站引入了先进的安全防护机制和网络安全技术,实现了对电力系统的实时监测和安全防护,提高了电力系统的安全性和抗干扰能力。

二、智能变电站关键技术研究1. 智能监测与故障诊断技术智能监测与故障诊断技术是智能变电站的核心技术之一。

通过对变电设备的电气参数、温度、振动等进行实时监测和数据分析,可以实现对设备运行状态的精准预测和故障诊断,提高设备的可靠性和可用性。

2. 智能保护与自动化控制技术智能保护与自动化控制技术在智能变电站中起到至关重要的作用。

通过引入先进的保护装置和自动化控制系统,可实现对电力系统的快速、精确的故障判断和保护动作,提高了电力系统的安全性和稳定性。

3. 智能电能质量管理技术智能电能质量管理技术是智能变电站发展的重要方向之一。

通过对电能质量进行实时监测和分析,可以及时发现和解决电能质量问题,提高电力系统的供电质量和能效。

4. 智能运维与管理技术智能运维与管理技术对于智能变电站的正常运行和管理起到至关重要的作用。

10kV智能变电站关键技术研究

10kV智能变电站关键技术研究
厂 家 对 于 定 义 的 理 解 不 尽 相 同 ,尤 其 在 规 定 不 全 面 或 未
能 电网技术及 相关技 术 。
1 智能变电站
变 电站作为 电网的接点 , 担负着连接 网络 、 传送 电能 、
分 配 负荷 、 压 变 换 / 整 等 功 能 。 国 在 建 设 常 规 变 电站 电 调 我 和 数 字 化 变 电 站 方 面积 累 了 大 量 的成 功 经 验 , 智 能 化 变 而
之 一。智能 高压设 备 由高 压设备 、 感器/ 传 控制 器 、 智能 组 件 = 部分组 成 .智能 组件 通过传感 器, 三 控制 器与 高压设备 连接 , 可以实 现测量 控 制 、 量 检测 和保 护等 功能 。其技 计
备 智 能 化 和 二 次 设 备 网 络 化 。智 能 变 电 站 依 托 统 一 的 支 撑 平 台 、 一 的 信 息 建 模 和 智 能 高 级 应 用 , 以 实 现 与 调 统 可
观规划 和标准体 系 ,但 国家 电 网公 司 已经发 布 了部分 智 能 电 网相关 标 准【 南方 电网公 司也 制 定 了相 关 标准 , l 】 。 并
进 行 了 《 方 电 网 调 度 智 能 化 研 究 》 《 网 智 能 化 技 术 发 南 、配
智能变 电站 在数 字化 变 电站技 术上 进行 的 改进 与完
在 这些 改进 中 , 些 关键 问题 需要 解决 , 能达 到变 有 才
电站是 以数字 化变 电站作 为基 础 、 以设备 智能 化 、 息标 信 准化 、 制智能 化及互 动技术 为特征 的新 型变 电站 。 控
智 能 变 电 站 是 指 采 用 先 进 、 靠 、 成 、 碳 、 保 的 可 集 低 环 智 能 设 备 , 全 站 信 息 化 、 信 平 台 网 络 化 、 息 共 享 标 以 通 信 准 化 为基 本要求 , 自动 完 成 信 息 采 集 、 量 、 制 、 护 、 测 控 保

智能变电站发展关键技术的探究

智能变电站发展关键技术的探究

【 关键 词1智能 变电站 电网 检修
器和先进 的通信 网络能够 可靠地 实现 了数字信 息地采集 ,减 少 自然环境对 检测结果 的干扰 , 但从实际应用的角度来看 ,这方 面的工作仍 然 智能 断路器 还具有可视化 、人机交互等一些 附 需要加强 。 加的功 能。
和 网络化 也是智能化设备应该具有的功能 ,同 时在控制智能化 、 信 息化、网络化的前提之上 , 3 . 3智能分析能力的发展
随着 电力 技术 水平 的快 速推 进 ,电力 系 2 . 2智能变压 器 统开始逐步显现 出一些新 的问题 ,为了更好地 解决这些 问题 ,人们开始越来越多 的关注 智能 智能变 压器 是 指能够 在信 息 化系统 环境 电网 。我 国在 “ 十一五 ”发展规划 中首次提出 下 ,通过 自身 网络与其他 的设备 或系统进 行信 了要发展 中国智能 电网的要 求 ,为保证 智能电 息交互的变压器 。其主要依 靠智能组件来实现 网的运行 ,变 电站客观上将 会成 为实现智能 电 智能化 ,利用先进 的工具 和组装方法 ,有效地 网各项功能 的有力 支撑点 ,因此智 能电网的建 将多种 装置 组合在 一起 ,可以对变压器 的运行 设首先要从变 电站的智能化开始 。 状态和工作 能力进 行信息化分析 ,为变压器的
与传统的变 电站相 比,智能变 电站最突 出 的是具有 的智能分析 能力 智能变 电站可 以根 据系统 中存储 的原有数据 和最 新数据 ,采用合 理 的推理计算分析 ,向操 作人员提出合理化 的 操作建议 。智能变 电站 的智能分 析机制需要变 电站 自主对所获得 的信 息进行过滤 、分析 ,通 过 比较信息 的变 化 , 及 时发现系统中 出现的 问 题 ,对工作 人员提 出合理 的处理意见或进行主 动 的电网 自我保 护。同时 ,随着运行时 间的增

智能变电站意义及关键技术研究

智能变电站意义及关键技术研究
站技 术 的研 究 和 实施 , 提 高 变 电站 自动 化 ⑦全 站统 一的 授 时系统 系统 以及 整 个 电 网 的技 术 水 平 和 安 全稳 a ) 智能 变 电站基本 内容 ’ 定运 行水 平 。 分 析 上述 智 能变 电站要 求 可 见 , 完整 的智 目前 我 国正在 大 力 建设 创 新 型 国家 , 能变 电 站方 案应 包 括 符 合 I E C 6 1 8 5 0 标 准 国家 电网公 司 已成 为 全 国 “ 创 新型 试 点企 的全 部一 次 、 二 次 系统 的 实现 。大体 可分 业” 。国 家 电 网公 司 高度 重 视科 技 进 步 和 为 以下 几部 分 内容 : 自主 创新 , 将 其 作 为公 司和 电 网发 展 的 战 a 1 一 次部 分 略支 撑 , 力争 掌 握 一批 拥 有 自主知 识 产权 变 压器 用 的通 信 技术 和 协议 各 不 相 同 , 造 成 产 品 的关 键技 术 和核 心 技 术 , 占据 世 界 电力 科 开关 、 刀闸 之 间缺 乏 互操 作 性 , 导致 集 成 和维 护 成 本 技 发 展制 高 点 , 在 能源 技 术创 新 中积极 发 直 流 系统等 的增 加 , 也 降低 了系 统的 可靠 性 。 挥 主 体作 用 和表 率 作 用 , 服务 创 新 型 国家 b ) -次 部分 . ② 电磁 式互感 器 的 问题 建 设 。而智 能变 电站 在各 个方 面 均顺 应 了 二 次 系统在 逻 辑 上按 功 能 可分 为 过程 层 、 传 统互 感 器存 在 铁 芯饱 和 、 暂 态 特 性 科 技进 步 和 自主创 新 的要求 。 首先 在技 术 间 隔层 和变 电站层 , 结 构如 图 1 所示: 差 和体 积 庞大 等 缺点 , 难 以满 足现 代 自动 储 备 方面 , I T技术 与 通信 技术 近 些 年来 的 ① 硬件设 备 化技 术 的需 求 。 突破 性 进 展 使 得 智 能 变 电站 从 技 术 和 经 为 实现 图 1 所 示 的逻 辑 功能 , 二 次系 统设 变 电 站 自动化 技 术 经 过 十 多 年 的 发 展 已经达 到一 定 的水 平 , 一 定 程 度 上提 高 了电 网配 电 和电 网调 度 的可 靠 性 。然 而 , 传 统 变 电站 自动化 系 统仍然 存在 下列 问题 : ① 互操 作 问题 由于 不 同厂 家 变 电站 自动化 系 统 采 济 角度 而 言成 为 可 能 , 智 能化 电气 设备 的 备包 括 : 、 发展 , 特 别是 智 能 化 断 路 器 、 电 子 式 互 感 a . 电子 式互 感器 、 合 并单 元 器 等机 电一体 化 智 能设 备 的 出现 , 使 得 变 b . 变 压器智 能 单元 电站进 入 了智 能 发展 的新 阶 段 ; 其 次在 发 c . 开关 、 刀 闸控制 器 展 水平 上 看 , 在 智 能 变 电站 的研究 、 试验、 d . 直 流系统 智 能单元 工 程推 广 等 方面 ,国外 企 业 也 刚刚 开 展 , e . 满足 I E C 6 1 8 5 0 标 准 的 系统控 制器 、 尤 其 国内 在 E C T / E P T及 变 电站 自动 化 等 f . N控 主机 ( 操 作员 站 , 工程 师 站 ) ④ 线 缆投 资 、 运 行维 护 费用 较高 方 面 的研究 工 作 并不 落 后 于 国外 企业 , 可 g . 远 动 主机 智 能 变 电 站成 功 地 解 决 了上 述 传 统 以说 实 现 智 能 变 电站 是 建 设创 新 型 电 网 h . 打 印服务 器 变 电站存 在 的 问题 , 是 电力 系统 发 展 的必 的 要求 , 也 是我 国 电力行 业 赶 超 国 际水 平 i . 工业 以太 网交 换 机 和 用 于光 纤 通信 然趋势 , 是 通 讯技 术 、 信 息 技 术 和 计 算 机 的一 个 契机 。 的光 端机 技 术发 展 的必 然结 果 。 I E C 6 1 8 5 0 标 准 以及 通过智 能 6 6 k V 变 电所 的 建 设 与 研 ② 软 件系 统 智 能 技 术 在 变 电站 内 的 全 面 推 广 应 用 将 究 , 提 出适 合 中 国电 网结 构 及 运行 方 式 的 软 件 系 统采 用 跨 平 台结 构设 计 , 可选 是 解 决这 些 难题 的关键 所 在 。 目前 国际 电工 委员 会 T C 5 7工作 组 已经 制 定 了 《 变 电站 通 信 网络 和 系 统 》 系 列 标 准 ~ I E C 6 1 8 5 0 ,为变 电站 自动 化系 统 提供 了统 一 平 台 和标 准框 架 。随着 电 子式 电流 、 电压 互 感器 、一次 运 行设 备 在 线状 态 检 测 、 变 电站运 行 操作 培 训仿 真 等 技术 日趋 成熟 , 以及 计 算 机 高 速 网 络在 实 时 系 统 中 的 开 发应 用 , 势 必 对 已有 的变 电站 自动化 技 术 完整 的 6 6 k V智 能变 电站 系统 方案 ,将 对 择 w i n d o w s 、 U n i x 、 l i n u x 操 作 系 统 ;数 据 库 鞍 山 以 至整 个 辽 宁 电 网 的智 能 建 设 工作 结 构 按 照 I E C 6 1 8 5 0 模 型定 义 、 实现 , 所 有 产生 积极 影 响。 程序支持 I E C 6 1 8 5 0 模 型 。系 统集 成 工 程 2 智 能变 电站含 义 及其 关键 技术 化 工具 为 工程 人 员 或用 户 提 供完 善 、 方 便 智 能变 电站 技 术 是 指 基 于 I E C 6 1 8 5 0 的配置 、 测试 、 维 护手 段 , 包 括 系统 的配 置, 标 准建 立 全 站 统 一 的数 据 模 型 和数 据 通 组 态 、 实 时库 的 管理 、 模 型/ 通信 的一 致 性 信平台 , 实 现站 内一 次设 备 和二 次 设 备 的 测 试 、 S C L配 置 文件 和 参 数 化 的管 理 等 功 智 能 通信 , 以全 站 为对 象 统一 配 置 保 护和 能 。 自动化 功 能 。其主 要特 征包 括 : ③ 站 内通信 网络 系 统 应 以 网络 交 换 以太 网技 术 为 基 础 ,站 级 总 线 采 用 星 型 结 构 光 纤 1 0 M/ 1 0 0 M 以太 网 ,组 网方 式 为 V L A N虚 拟 以 太 网, 具有 自愈 功 能 ; 过程 总线 选 择 星 型 结 构 光纤 l O 0 / l O 0 0 Mb以太 网 ,防止 出现 实 时 信 息 在 网络 上 发 生 碰 撞 以 至影 响 实 时 响应 要求 。 必 要 时可 考虑 采用 V L A N优 先级 协调 多 以太 网跨 过多 交换 机运 行 。 在6 6 k V智 能变 电站 的设计 方 案 中 ,根据 需要 传 输 的数 据量 的计 算结 果 , 站 级 总线 和 过程 总线 均采用 星 形 结构 光 纤 1 0 0 M 以 太 网。 ④授 时 系统 ③ 常规 一次设 备 的问 题 目前 多 数 变 电 站 都 没 有 装 设 状 态 监 视 设 备 ,由于 缺 乏 一 次 设 备 状 态 监 视 信 息, 通 常 只 能 采 用 计 划 检修 , 而 不 能 实 现 状态 检修 。同 时 , 非智 能 断 路 器设 备 也不 能 实 现按 波形 控 制 合 闸 角 和 在 线 监 测 的 功能 。 { 1 实现 智能 变 电站 的重要 意 义

论述智能变电站的关键技术

论述智能变电站的关键技术

论述智能变电站的关键技术现有的变电站技术并不能完全满足实现智能变电站的要求,各种技术之间的专业壁垒严重阻碍了智能变电站关键技术的发展。

必须打破专业上的限制,才能更好地深入了解智能变电站关键技术的内涵并扩展其外延,以实现智能变电站设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、检修状态化的发展要求。

智能变电站中所应用到的各种先进技术不仅改变了变电站的传统架构,加强了变电站与电网内其他设备之间的信息交互共享,而且更好地实现了分层分布的控制管理方式,优化了站内的资源,进一步提高了变电站运行的可靠性和安全性。

关键技术:(1)硬件的集成技术传统变电站中信息的采集和处理过程是通过中央处理器与外围芯片或设备的配合来完成的,大量数据计算和逻辑分析过程以及一些高级应用功能的实现都集中于中央处理器中,中央处理器性能的高低决定了各种功能实现的速度与质量。

这种设计的弊端在于一方面中央处理器本身集成的资源有限,不能满足智能变电站不断增加的实时处理信息的需要,从而成为智能变电站技术发展的瓶颈;另一方面,处理器本身所集成的很多其他的硬件资源因不能满足智能变电站的需要而被闲置,造成了资源浪费。

另外,嵌入式系统中操作系统的删减是一项很繁琐的工作,而操作系统的复杂性也增加了系统测试的难度和出错的概率。

随着现代电子学的发展,硬件描述语言的出现使得硬件系统的设计表现出模型化、集成化、自动化的特点。

这些特点使得硬件设计实现了真正的针对功能的模块化设计,可以将某些固定的逻辑处理过程在智能设备内部进行固化,将原来由某些软件实现的功能转化为硬件实现。

这种设计既保证了逻辑处理的实时性、可靠性和准确性,解决了信息传输时的瓶颈问题:又节省了硬件资源的开销,提高了设备的集成度;另外,模块化的设计也便于智能设备的检修更换和升级。

(2)软件的构件技术软件构件是指具有一定功能、能够独立工作或同其他构件装配起来协调工作的程序体。

软件构件技术是灵活、弹性、实时的软件系统实现的重要基础,也是嵌入式系统软件设计实现功能集成的重要手段。

智能变电站技术研究与应用

智能变电站技术研究与应用

智 能变 电站 在控 制设 备 的选择 上满 足 了智 能 化 的要 求 ,通过 在 一 、二控 制设备 中采用 先进 的 光 电技 术 ,完成 了控 制柜 、 电流 互感 器 、 电流 闭 锁装 置 的智能 化 ,实现 了具 备设 备 的全 自动化 和
助终端计算机分析判断故障的 目的。同时我们应 注 意 到 ,经 过 分析和 决 策后 的故 障数 据可 根据 数 据 来源 进行 反馈 ,并给 出故 障提 示信 息 、故障 级
析 决策 系 统还 可判 断 故障 的级别 ,从 而起 到 了辅
各层级 之 间数据 传 输 的也更 加稳 定和 可靠 ,同时 由于光 纤 技术 与计 算机 监控 技术 的配 合使 用 ,使 得 电能 的监测 和管 理更 加集 成 ,节约 了设备 空 间
和安装 成 本 ,保证 了设 备在 预 定的时 间 内达 到工 作状态 。 24 局部 或 全局智 能控 制 的实现 .
智能 的大脑 :计 算机 终端 系 统 能够 根 据实 际监 测 到 的 电能 运行 情况 在极 端 的时 间 内完 成判 断 和处
成 电力设 备 实时运 行 数据 及各 种智 能变 电装 置运
行信 号 的获 取 ,同时 监测 到变 电站 的输 入和 输 出 状态 ,这 样就 减 小 了所 采 集 的无效 数据 ,提 高 了 变 电站整 体 的监控 效 率 。 同时 我们 还必 须注 意 到
保 护 己进入 数字 化时 代 ,作 为数 字化 保护 的关 键
技 术之 一 ,通信 同步 技术 对实 现 保护 的数 字化 具 有 重要 的作 用 ,若数 字化 保护 发 生 了通 信 失步 则
4 对 智能变电站应用 的思考
41 电子 互感 器 问题 .

110kV智能变电站关键技术

110kV智能变电站关键技术

0引言近几年来,我国经济和社会的迅猛发展带动电力事业取得了很大进步。

智能电网是一新技术,并且被列入到“十二五”规划中。

尽管到目前为止国家还没有制定出一套完善的智能电网的调控规划和体系,但是,我国电网总局已颁布了一部分智能电网规范标准。

从当前电网的发展状况来分析,今后电网必将朝着智能电网的方向快速发展,这已经得到国内和国外专家的肯定。

智能电网一不可缺少的部分就是智能变电站,涉及很多个技术领域,例如:自动化、网络通信、计算机等。

与此同时,智能电网的运行也是很重要的环节。

希望本文可以对未来110kV 智能变电站技术深入研究产生积极影响。

1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。

2110kV智能变电站特点与网络结构改造2.1110kV智能变电站特点智能变电站的特点表现在以下几个方面:(1)实现一次设备智能化,主要包含电流互感器、合并单元、智能终端和组件、监控设备等;(2)实现二次设备的网络化,这主要是指将整个变电站的设备分为3个等级层,站控层、间隔层以及过程层,与此同时,整个变电站都执行的是IEC61850规约,其中,站控层使用的是MMS网络,而间隔层和过程层都使用的是GOOSE网络与SMV网络,两个网络互补干扰,相互独立;(3)变电站的信息数字化;(4)可以共享信息;(5)实现自动化的运行与控制;(6)应用的互动性等。

浅析智能变电站关键技术及构建方式

浅析智能变电站关键技术及构建方式

使线 路从 山鞍处 经过 , 对 于沿 山麓经 过 的 当地 的经济 发展 现状 进行 合 理 的安排 , 努 线路, 则 要 注意 排水 沟 的位 置 。线路 的设 力 提 高供 电 网络 的 可靠 性 和 供 电 企 业 的 置 要尽 量避 免沿 山坡 走 向 , 这样 会增 加 杆 服务 质 量 , 保 证 国 民经济 的稳 定 增 长和 居 的高度 。 同时 , 还要 充分 考 虑施 丁 和维 护 民用 电 的质 量 要 求 , 并 应 用 高性 能 、 易 维 时 的交通 条件 等 。 护 、 自动 化 程 度 高 的 设备 代 替 落 后 的设 3 对 于矿 区架设 路径 的选 择 ,要避 免 备 。对 于 电网故 障 的解决 要 做 到准 确 、 快 通 过易 塌 陷 区域 , 以及爆 破 或爆 炸 事故 可 速和安 全 , 并 尽 可能 快 的恢 复居 民和企 业 能 波及 的区域 。另 外 , 富矿 区 有可 能成 为 供 电 , 这样 才能 保证 配 电线 路 的安 全 和可 开采 区域 , 也是 需要 让 开 的地 方 。要对 线 靠 。 路 经过 区域 的地质 情况 、 下 沉 情况 进行 充 参考 文献 分 的计 算 , 保证 地质 下 沉不 对 线路 安 全产 『 1 1 杨 钟益 . 关 于送配 电线路 的防 雷与接 地
要的 , 因此有必要对其 的关键 技术进行 理最终将故 障造成的算是 降到最低。
分析研究。 1 . 2 . 2高集 成 性
被 电子式互感器所替代。无论是设备还
是接线方式 的更 新 , 都在 很大程度 上降
l关 于智能变 电站
1 . 1 智能变电站的概念
智能变 电站集现代通信 网络 技术 、 低 了能源 消耗 , 节 约 了成 本 , 同时有效

智能变电站关键设备及继电保护系统探析

智能变电站关键设备及继电保护系统探析

智能变电站关键设备及继电保护系统探析随着社会的迅速发展和电力行业的迅猛发展,智能变电站日益成为电网发展的重要组成部分和未来发展的趋势。

智能变电站是一种全新的电力设备,它采用先进的技术和装置,能够实现对电网的采集、传输和监测,达到远程控制和管理的目的。

智能变电站的出现使得电力行业更加智能化和更具有适应性,同时也为电力发展提供了更好的保障。

现在,让我们来探讨一下智能变电站关键设备及继电保护系统的一些基本知识。

一、智能变电站关键设备1.高压开关柜高压开关柜是智能变电站最常用的关键设备之一,是一个高度自动化的装置,负责控制电力系统中的电源分配和调度,以及保护系统。

高压开关柜的作用是:控制和保护电力系统的传输和分配,将电力送到所需的位置,发挥应急对电力故障实施有效控制,从而保证电力系统的稳定性。

2.电力仪表电力仪表是智能变电站中用来测量电磁量的装置。

电力仪表具有多种功能,可以测量电压、电流、功率等参数,在智能变电站中发挥重要作用,可以检测设备的状况,实现对电力系统的监控,为电力管理提供必要的支持。

3.自动化控制系统自动化控制系统是智能变电站最核心的关键设备之一,可以通过集成控制,实现系统的控制和监测。

自动化控制系统的设计和实现需要综合考虑智能变电站功能需求和系统架构的因素,以确保系统的高效协同、高度稳定和可靠性。

二、继电保护系统继电保护系统是智能变电站中最重要的保护系统之一,用于保护电力系统免受故障的损害。

它是电力系统的智能护卫,具有实时监测、快速响应和有效保护等特点。

继电保护系统的作用是保障电力系统的可靠性和安全性,其设计的基本原则是实时监测和快速响应。

在继电保护系统的设计中,需要考虑几个因素:故障检测速度、保护范围和一致性,以及保护参数的可调性、可靠性和灵活性等。

继电保护系统的检测速度通常是非常快速的,可以在几毫秒内将系统从故障状态中恢复。

保护范围和一致性是指继电保护系统需要监测整个电力系统,并确保其免于故障。

500kV智能变电站预制舱模块化设计方案关键技术研究

500kV智能变电站预制舱模块化设计方案关键技术研究

2012年,国家电网公司提出新一代模块化智能变电站设计理念[1-3],现有的设备运行环境方案已不能适应当前的智能变电站建设要求,急需研究一种建设占地更省、建设周期更短、工程造价更少、实施效率更高的新方案。

该文针对500kV智能变电站提出了预制舱模块化设计方案,对二次设备组柜进行优化,并在某500kV智能站取得了应用。

1 500kV 预制舱布置方案500kV二次设备配置目前主要采用3种方案[4-6]:过程层、间隔层设备按串设置预制舱(全下放模式),间隔层设备按串设置预制舱,间隔层设备按2串设置预制舱。

方案一增加预制舱与HGIS本体之间的现场接线,方案三经济型较差,方案二更有利于现场施工接线,利于设备按串模块化配送。

2 预制舱舱体结构研究现有预制舱模块化设备基本采用钢构房形式,尺寸应尽量典型化,形成标准系列。

针对变电站的预制舱按照舱体规格分为3种:Ⅰ型预制舱、Ⅱ型预制舱、Ⅲ型预制舱,其尺寸详见表1所示。

常规钢结构预制舱的舱体围护系统由内向外结构为轻钢骨架支撑的空气层、保温层、外墙板饰面层,通过有效的固定式安装,构筑集保温节能、防火、耐久、美观等性能为一体的优良系统。

新型预制舱采用GRC(Glass-fiber Reinforced C-ement)玻纤复合舱体结构,以耐碱玻璃纤维作增强材,硫铝酸盐低碱度水泥为胶结材并掺入适宜集料构成基材,具备一定的亲水性,使舱体自身成为一个具备一定环境调节能力的系统,可大大降低凝露发生的可能性材料易修复、可擦洗、维护及改装方便。

预制舱底座框架采用符合国标的高强度槽钢整体焊接成型,DOI:10.16661/ki.1672-3791.2016.13.042500kV 智能变电站预制舱模块化设计方案关键技术研究①周洁 李海滨 霍菲阳 刘丽 宋堃 张晋梅 刘珅 梁大鹏(国网冀北电力有限公司经济技术研究院 北京 100045)摘 要:500kV智能变电站的预制舱式二次组合设备是根据国网公司提出的智能变电站模块化建设理念进行设计的。

智能变电站关键技术

智能变电站关键技术

智能变电站关键技术摘要: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1 新一代智能变电站系统结构新一代智能变电站不再拘泥于单一变电站范围,通过广域层和站域层两层结构配置,实现广域信息的统一采集和完全共享,为广域范围的智能保护和控制奠定基础。

站域层涵盖整个变电站,在现有智能变电站的“三层两网”结构基础上,新一代智能变电站新增了“两层一网”的分层分布式结构。

“两层”指就地层智能设备和站控层设备;“一网”指就地层和站控层通信网。

就地层智能设备采用测量、保护等智能组件与一次设备高度融合的智能化一次设备,打破一二次技术壁垒,有效降低设备维护工作量。

站控层采样共网共端口技术,有效减少设备端口数量,提高经济性。

通信网采用一体化高速以太网,实现数据、信息的快速交互,为变电站智能控制、状态检修等提供物理基础。

广域层面向区域电网,利用多个变电站综合信息,统一判定决策,实现相关保护和控制功能。

广域信息的统一采集和完全共享,改变了继电保护等二次系统的配置方式,为层次化保护系统奠定技术基础。

2 新一代智能变电站二次关键技术2.1 预制舱式二次设备预制舱是指在工厂内完成箱体制作、相关配线、二次设备安装调试等工作,并作为一个整体运送至施工现场,在现场与一次设备、土建直接对接,以便于多种方式装卸、运输和设备运行维护的标准工作间。

2.1.1 预制舱组成预制舱由预制舱舱体、二次设备模块、二次设备屏柜(机架)和舱体辅助设施组成,采用标准集装箱式构造。

预制舱舱体包括舱体框架、照明设备及开关(正常照明和应急照明)、舱体配电系统、电源插座、有线电话、折叠桌等设备舱体辅助设施包括安全防护及视频监控措施、通讯设施、辅助功能设备、采暖通风设备、消防安全设备等。

浅析智能变电站自动化系统关键技术

浅析智能变电站自动化系统关键技术
综 上 所 述 , 自动 化 系 统 中 关 键 技 术 的 应 用 , 明显 提 高 了 智 能变 电站 的 运 行 效 益 , 不 仅 节 约 了 我 国 对 电 力 事业 人 力 、物 力 的 投 入 ,同
大程度 的为智能变 电站的 自动化发展提 出基础
依据 。
参考文献
[ 1 ]宁 磊 ,陈 涛 .电 力 继 电 保 护 现 状 及 展 望 [ J ] .科 技 信 息 , 2 O 1 0 ( 2 0 ) . [ 2 】孙 琰 .变 电 站 自动 化 系 统 的 新 发 展 … . 黑龙 江 科 技 信 息 , 2 O 1 2 ( 2 1 ) . 【 3 ]季 利 明 .浅 谈 电 力 系统 继 电保 护 的 意 义现
障时 钟 一 致 , 结合 GP S实 现 同 步技 术 ,例 如 : 变 电站 通 电 后 , 首 先 在 电 能 稳 定 后 , 由 GP S
会 出现时间推迟的现象。自动化系统 中可尽量
更 新 设 备 , 保 持 设 备 一 致性 ,避 免 在 同步 技 术 中 出现 新 老 设 备 矛盾 。
I 零 I 誊 耄 萎
用 ,分析 自动化系统中的关键技术 ,不仅可保 障 现 行 技 术 的 有 效 性 , 同 时还 可 以针 对 现 行 的 技术提 出相应的改进 方向,进而提升智能变电 站 的 自动 化 , 因此 分析 关 键 技 术 如 下 :
2 . 1 同 步技 术
首 先 是 同 步 技 术 中 的 改 进 点 。 在 自动 化
得 出影响传输的具体 原因。
2 . 3互 感 技 术
高 自身 运 行 的 效率 ,通 过 变 电站 自动 化 系 统 中 的关 键 技 术 , 可 实现 变 电站 的 智 能模 式 , 例如: 远 程 监 控 、 自主 检 测 等等 。 同时 针 对 系 统 中关 键 技 术 在 实 际 中 的 应 用 ,提 出 改进 的方 向 ,更

智能变电站技术介绍

智能变电站技术介绍

智能变电站技术介绍智能变电站,是指利用先进的信息通信技术和自动控制技术,将传统的电力设备与智能化技术相结合,实现电力系统的远程监控、自动化操作和智能化管理的一种现代化电力设施。

智能变电站的引入,极大地提升了电力系统的运行效率、可靠性和安全性,成为电力行业的重要发展方向之一。

一、智能变电站的概述智能变电站通过在变电站内部加装各种传感器、无线通信装置和自动控制系统,实现对变电站设备的实时监测和远程控制。

与传统的变电站相比,智能变电站具有以下主要特点:1.实时监测:智能变电站通过各种传感器对变电设备的运行状态进行实时监测,可以及时发现和定位潜在故障隐患,为运维人员提供准确的故障诊断信息。

2.远程操作:智能变电站支持远程操作,运维人员可以通过网络远程操作变电站设备,实现对电力系统的远程控制和管理。

这样一来,在发生紧急情况时,运维人员不需要亲临变电站现场,可以通过远程操作设备,快速恢复电力系统的供电能力。

3.自动化控制:智能变电站采用先进的自动控制技术,实现对变电站设备的自动化控制。

通过预设的逻辑控制程序,智能变电站可以自主地对电力设备进行自动调节和操作,提高整个变电站的运行效率。

二、智能变电站的关键技术1.传感器技术:智能变电站中的各种传感器,如电流传感器、电压传感器等,可以实时监测电力设备的运行参数,将采集到的数据传输到监控中心,为运维人员提供准确的数据支持。

2.通信技术:智能变电站采用无线通信技术,将各个变电设备的监测数据传输到监控中心。

这样一来,运维人员可以随时随地通过电脑或移动设备获取变电站的实时运行状态,并进行远程控制。

3.自动控制技术:智能变电站通过自动控制系统,对变电设备进行自动调控和操作。

通过设定合理的逻辑控制程序,智能变电站可以自主地对设备进行智能化运行管理,提高整个电力系统的稳定性和可靠性。

4.人工智能技术:为了进一步提高电力设备的故障预测和诊断能力,智能变电站引入了人工智能技术。

通过对海量的历史数据进行分析和学习,智能变电站可以预测设备的寿命和故障概率,并提醒运维人员及时采取维修措施,降低故障风险。

智能变电站关键技术研究

智能变电站关键技术研究

智能变电站关键技术研究
一、智能变电站数据采集与传输
智能变电站的数据采集与传输是建立系统必备的重要基础。

其核心技
术是获取变电站各个部件的实时状态信息,及时传输至系统进行管理。


先要架构一个通信网络,由变电站现场设备各自采集的现场数据,通过变
电站网络传输给上位机,最终将所有的现场数据处理与分析集中存储,便
于管理控制使用。

二、智能变电站信息管理
智能变电站的信息管理是支撑变电站系统运作的核心内容。

它强调为
系统提供一个方便、高效的信息管理环境,充分提高系统的整体运行能力。

首先要配置一个信息管理系统,搭建一个合理的数据库服务器网络,将现
场采集的信息以对象形式存储在中央数据库中,实现信息的实时更新、管
理和动态调整,作为变电站不同级别的控制操作以及决策的基础。

三、智能变电站设备控制
控制是智能变电站系统关键的一环,是实现变电站自动化的重要技术。

智能变电站的关键技术

智能变电站的关键技术

智能变电站的关键技术1. 数字化测量技术能够真实反映系统状态的测量结果是进行分析的基础,具有高可信度的测量数据是智能决策必不可少的条件。

数字化测量系统是智能变电站的感官系统。

传统的电磁式互感器绝缘成本随着绝缘等级的增加呈指数增长,磁饱和问题将造成继电保护装置误动或拒动,另外铁磁谐振、易燃易爆、动作范围小等都是传统互感器无法克服的缺点。

光电互感器适应了智能电网数字化信号处理的要求,还可用于保护、监控和测量为目的的高速遥感、遥测系统,各个功能模块相对独立,便于安装和维护,适于网络化测量。

2. 标准网络化通信技术标准化通信网络是智能变电站的神经系统,IEC61850 标准是关于变电站自动化系统的第一个完整的通信标准体系,它的制定和发布为构建数字化变电站的通信网络提供了理论基础和技术依据。

智能变电站可参考IEC61850 标准,结合嵌入式系统,以太网技术,智能断路器技术,满足信息传输的实时性和可靠性要求,简化网络结构,减少投资。

3. 智能分析决策技术高度集成的智能分析决策平台是智能变电站的大脑,采用可编程的逻辑器件和智能的专家系统为决策提供参考。

可根据计算机的存储思想,将系统的内存分为RAM 和ROM,专家系统根据历史数据形成知识库,利用推理机和启发式算法提出操作建议。

智能分析决策应建立变电站故障信息逻辑和推理模型,分类、过滤故障告警信息,实时分析和推理变电站运行状态,自动报告变电站异常并提出故障处理指导意见。

对包括事件顺序记录信号及保护装置、向量测量、故障录波等数据进行数据挖掘、多专业综合分析,并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。

4. 智能控制技术智能控制系统是智能变电站的四肢,其核心技术包括智能开关技术、电压无功综合智能控制、综合潮流智能控制等智能控制技术。

智能控制系统是智能变电站的主要实现方式,应与智能分析决策系统快速、准确通信并受在线监测系统的实时监测。

综合利用无功补偿设备自动调节,变压器自动调压等手段,协同智能电网调度技术,支持系统安全运行及优化控制。

智能变电站中几种运维关键技术分析

智能变电站中几种运维关键技术分析

智能变电站中几种运维关键技术分析摘要:近年来,随着电力企业网络化发展规模的逐渐壮大,某地区供电行业相继投运220千伏与110千伏的智能化变电站,因为智能变电站对相关设备的日常维护、检修、操作等,相比较常规的变电站具有较大的差异。

一线变电站检修、运维操作人员的专业技能难以顺应现代化智能变电站逐渐发展的脚步,在此基础上,迫使变电站的检修、维护人员必须要加强学习智能变电站中的关键技术与设备。

文章就日常工作与智能变电站关键技术与设备的相关概念以及工作的原理相结合进行总结,同时还进行了简要的介绍。

关键词:智能变电站;运维关键技术;具体分析引言智能变电站在智能电网中充分的发挥着转化能源与掌控核心平台,主要应用先进、安全、节能、集成等智能化的基础设施,全站主要以数字化信息、网络化通信平台、共享信息标准化作为基础需求,自主的完成采集、测量、掌控、维护、检测信息等基础的性能,并且还要按照需求支撑电网实施自动管控、智能化调整、在线研究决定、相互协调等高层次性能的变电站。

具体区分为间隔层、流程层、站控层。

1 智能变电站的新型传感技术1.1电子式电压互感器电子式电压互感器主要利用常规的电分压原理和光学传感原理制成,电分压原理主要有电容、电感和电阻三种,光学传感原理主要是电光Pockels效应、电网Kerr效应、逆电压效应。

电压互感器对于电力系统的作用显而易见,其稳定运行,精确提供采样数据是非常重要的。

美国、日本、法国等虽已研制出高至765kV的系列光学电压互感器,但其稳定性与可靠性还未能达到实用化的要求[1]。

影响光学电压互感器稳定性与可靠性的主要因素是运行环境、振动、温度等[2],目前智能变电站中主要基于电分压原理的电子式电压互感器。

1.2电子式电流互感器目前,市场上电子式电流互感器主要有三种:(1)圈+LPCT。

罗氏线圈和 LPCT 属于有源工作方式(即一次侧电路需要电源),敏感元件是空心线圈,与采集电路之间无任何隔离,属于“互感器”,LPCT为低功耗线圈。

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智能变电站关键技术研究作者:陈明飞班级:电气1201班专业:电气工程及其自动化学院:水利与能源动力工程学院时间:2013-10-26摘要:随着电力需求的高度增长,数字经济的发展,电网与电力市场、客户之间的关系越来越紧密。

客户对电能质量要求逐步提高,分布式能源不断增加,传统的电力网络已经难以满足这些发展要求。

为了满足电力供应的节能、环保、高效、可靠、稳定及可持续发展的要求,智能电网的建设势在必行。

作为智能电网中的重要节点,智能变电站担负了变电设备状态和电网运行数据、信息的实时采集和发布任务,同时支撑电网实时控制、智能调节和各类高级应用,实现变电站与调度、相邻变电站、电源、用户之间的协同互动。

智能变电站不但为电网的安全稳定运行提供了数据分析基础,也为未来智能电网提供了重要的技术支持。

本文就智能变电站的主要特征及可能应用到的关键技术进行研究。

主要内容:一、智能变电站的概念二、智能变电站的功能特征三、智能变电站与数字化变电站的区别四、智能变电站架构五、智能变电站的关键技术六、智能变电站现场应用中需要重视的问题七、结语一、智能变电站的概念智能变电站是数字化变电站的升级和发展,在数字化变电站的基础上,结合智能电网的需求,对变电站自动化技术进行充实以实现变电站智能化功能。

从智能电网体系结构看,智能变电站是智能电网运行与控制的关键。

作为衔接智能电网发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节的关键,智能变电站是智能电网中变换电压、接受和分配电能、控制电力流向和调整电压的重要电力设施,是智能电网“电力流、信息流、业务流”三流汇集的焦点,对建设坚强智能电网具有极为重要的作用。

除了变压器、开关设备、输配电线路及其配套设备之外,智能变电站在硬件上的两个重要特征是大量新型柔性交流输电技术及装备的应用,以及风力发电、太阳能发电等间歇性分布式清洁电源的接入。

这两个变化,在提高变电站功能的同时也增加了其复杂程度。

智能变电站自动化系统应当增加对柔性交流输电设备和分布式电源接口的智能化管理和控制功能。

根据国家电网公司《智能变电站技术导则》,智能变电站是采用先进的传感器、信息、通信、控制、智能等技术,以一次设备参量数字化和标准化、规范化信息平台为基础,实现变电站实时全景监测、自动运行控制、与站外系统协同互动等功能,达到提高变电可靠性、优化资产利用率、减少人工干预、支撑电网安全运行,可再生能源“即插即退”等目标的变电站。

其内涵为可靠、经济、兼容、自主、互动、协同,并具有一次设备智能化、信息交换标准化、系统高度集成化、运行控制自动化、保护控制协同化、分析决策在线化等技术特征。

二、智能变电站的功能特征智能变电站的设计和建设,必须在智能电网的背景下进行,要满足我国智能电网建设和发展的要求,体现我国智能电网信息化、数字化、自动化、互动化的特征。

智能变电站应当具有以下功能特征:1、紧密联结全网。

从智能变电站在智能电网体系结构中的位置和作用看,智能变电站的建设,要有利于加强全网范围各个环节间联系的紧密性,有利于体现智能电网的统一性,有利于互联电网对运行事故进行预防和紧急控制,实现在不同层次上的统一协调控制,成为形成统一坚强智能电网的关节和纽带。

智能变电站的“全网”意识更强,作为电网的一个重要环节和部分,其在电网整体中的功能和作用更加明显和突出。

2、支撑智能电网。

从智能变电站的自动化、智能化技术上看,智能变电站的设计和运行水平,应与智能电网保持一致,满足智能电网安全、可靠、经济、高效、清洁、环保、透明、开放等运行性能的要求。

在硬件装置上实现更高程度的集成和优化,软件功能实现更合理的区别和配合。

应用FACTS技术,对系统电压和无功功率,电流和潮流分布进行有效控制。

3、高电压等级的智能变电站满足特高压输电网架的要求。

特高压输电线路将构成我国智能电网的骨干输电网架,必须面对大容量、高电压带来的一系列技术问题。

特高压变电站应能可靠地应对和解决在设备绝缘、断路开关等方面的问题,支持特高压输电网架的形成和有效发挥作用。

4、中低压智能变电站允许分布式电源的接入。

在未来的智能电网中,一个重要的特征是大量的风能、太阳能等间歇性分布式电源的接入。

智能变电站是分布式电源并网的入口,从技术到管理,从硬件到软件都必须充分考虑并满足分布式电源并网的需求。

大量分布式电源接入,形成微网与配电网并网运行模式。

这使得配电网从单一的由大型注入点单向供电的模式,向大量使用受端分布式发电设备的多源多向模块化模式转变。

与常规变电站相比,智能变电站从继电保护到运行管理都应做出调整和改变,以满足更高水平的安全稳定运行需要。

5、远程可视化。

智能变电站的状态监测与操作运行均可利用多媒体技术实现远程可视化与自动化,以实现变电站真正的无人值班,并提高变电站的安全运行水平。

6、装备与设施标准化设计,模块化安装。

智能变电站的一二次设备进行高度的整合与集成,所有的装备具有统一的接口。

建造新的智能变电站时,所有集成化装备的一、二次功能,在出厂前完成模块化调试,运抵安装现场后只需进行联网、接线,无需大规模现场调试。

一二次设备集成后标准化设计,模块化安装,对变电站的建造和设备的安装环节而言是根本性的变革。

可以保证设备的质量和可靠性,大量节省现场施工、调试工作量,使得任何一个同样电压等级的变电站的建造变成简单的模块化的设备的联网、连接,因而可以实现变电站的“可复制性”,大大简化变电站建造的过程,而提高了变电站的标准化程度和可靠性。

出于以上需求的考虑,智能变电站必须从硬件到软件,从结构到功能上完成一个飞越。

三、智能变电站与数字化变电站的区别智能变电站与数字化变电站有密不可分的联系。

数字化变电站是智能变电站的前提和基础,是智能变电站的初级阶段,智能变电站是数字化变电站的发展和升级。

智能变电站拥有数字化变电站的所有自动化功能和技术特征,二者的共同点无需讨论。

木文认为智能变电站与数字化变电站的差别主要体现在以下3个方面:1、数字化变电站主要从满足变电站自身的需求出发,实现站内一、二次设备的数字化通信和控制,建立全站统一的数据通信平台,侧重于在统一通信平台的基础上提高变电站内设备与系统间的互操作性。

而智能变电站则从满足智能电网运行要求出发,比数字化变电站更加注重变电站之间、变电站与调度中心之间的信息的统一与功能的层次化。

需要建立全网统一的标准化信息平台,作为该平台的重要节点,提高其硬件与软件的标准化程度,以在全网范围内提高系统的整体运行水平为目标。

2、数字化变电站己经具有了一定程度的设备集成和功能优化的概念,要求站内应用的所有智能电子装置(IED)满足统一的标准,拥有统一的接口,以实现互操作性。

IED分布安装于站内,其功能的整合以统一标准为纽带,利用网络通信实现。

数字化变电站在以太网通信的基础上,模糊了一、二次设备的界限,实现了一、二次设备的初步融合。

而智能变电站设备集成化程度更高,可以实现一、二次设备的一体化、智能化整合和集成。

3、智能电网拥有更大量新型柔性交流输电技术及装备的应用,以及风力发电、太阳能发电等间歇式分布式清洁电源的接入,需要满足间歇性电源“即插即用”的技术要求。

四、智能变电站架构1、数字化变电站的集成化集成化总是变电站自动化技术的发展方向和趋势。

从常规变电站,到数字化变电站,再到智能变电站的发展过程,是变电站内的设备和系统集成化程度越来越高的过程。

数字化变电站用微机处理和光纤数字通信优化变电站层和间隔层的功能配置;控制、保护和运行支持系统通过局域网彼此互相连接,共享数据信息;简化单个系统的结构,同时保持各个系统的相对独立性。

在此基础上更进一步,数字化变电站内的自动化系统可以进行集成,分为三个层次,过程层集成、间隔层集成和变电站层集成。

变电站中每个控制和监视设备都需要从过程输入数据,然后输出控制命令到过程。

过程接口将完成被监视和控制的开关场设备和变电站自动化系统的连接。

数字化变电站中,集成化的一个体现是过程接口被直接集成到了过程中,也就是开关设备中。

包括用于测量电流和电压及气体密度的电子传感器、断路器和隔离开关的位置指示器和传动装置都安装在一个屏蔽的小盒子里,集成到一次设备中,即所谓的智能化一次设备。

数字化变电站集成化的另一个体现是间隔层的集成化:构筑一个通用的硬件和软件平台即统一的多功能数字装置(UMD),将间隔内的控制、保护、测量等功能集成在这个通用的平台上,通过通用的硬件和软件采集各功能需要的数据和状态量,实现数据共享。

原来控制、保护等功能不再需要专用的硬件装置和专用的输入、输出通道,而是由合理的软件设计来实现。

间隔统一多功能装置集成了较多的功能,在设计时应按各功能响应时间要求进行分类,并确定优先级别。

显然,继电保护、紧急控制等与保护相关的功能,需要响应速度快,处于最优先级别,决不能被非保护功能所闭锁。

测量变量的计算、故障录波、事件记录,虽然与保护过程同时发生,但可以延时或闭锁。

监视、自我诊断、控制功能在正常和出现故障时都不允许闭锁保护功能。

变电站层的集成是自动化需要在站级处理的各个功能通过站内通信网络组合在统一的系统中。

变电站层和过程层的集成功能划分原则是:凡是间隔层能够执行的功能不应由变电站层完成。

数字化变电站在过程层、间隔层和变电站层三个层次应用的集成化技术,减少了变电站内组件的数量,提高了元件质量,增强自动化功能的协调水平,简化了站内接线,提高了运行与控制的可靠性。

2、智能变电站综合集成化智能装置及其功能结构数字化变电站在运用集成技术之后,全站范围内的数据交互通过光纤以太网实现。

变电站层与间隔层之间现场距离长,数据交换量大,实时性要求高,需要与外部电网互联互通。

而间隔层与过程层之间数据交换,不同间隔之间的数据交换,都是局限于变电站内,数据交换多是点对点,瞬时性的。

若所有的间隔层设备与过程层设备之间的联系完全依赖于光纤网络,一旦光纤网络出现故障或受到干扰,间隔层与过程层之间的联系将非常不可靠,全站的所有自动化功能都可能因此受到影响而不能正常工作。

为了进一步减少变电站内元件(节点)数量,降低间隔层自动化功能对光纤网络的依赖性,将间隔层与过程层之间的联系从对光纤网络的依赖中解放,同时也为了进一步简化变电站的结构,本文提出了一种将变电站内过程层与间隔层一二次设备进行一体化、智能化综合集成的构想,并以此提出智能变电站的架构体系。

通过分析,认为该综合集成构想以及智能变电站架构体系的实现,具有先进性,能够满足未来智能电网发展的要求。

变电站一、二次设备的一体化、智能化集成,指除了过程层的测量与控制执行等功能外,将目前变电站结构中间隔层的保护、控制、监视等功能也综合集成到过程高压设备现场,由就地安装的综合集成化智能装置 (CompositiveIntegratedIntelligentDevice,CIID)一方面直接作用于一次设备,另一方面通过标准化的接日并入全站唯一的光纤总线,进行各CIID之间,及CIID与变电站层的功能之间的信息共享与优化协作。

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