智能变电站网络结构一.

智能变电站通信网络技术方案

智能变电站通信网络技术方案1 智能变电站通信网络总体结构智能变电站通信网络采用IEC 61850国际标准，IEC 61850标准将变电站在结构上划分为变电站层、间隔层和过程层，并通过分层、分布、开放式网络系统实现连接。

变电站层与间隔层之间的网络称为变电站层网络，间隔层与过程层之间的网络称为过程层网络。

变电站层网络和过程层网络承载的业务功能截然不同。

为了保证过程层网络的实时性、安全性，在现有的技术条件下，变电站层网络应与过程层网络物理分开，并采用100M及以上高速以太网构建。

通讯在线保护及故障系统服务器系统服务器GOOSE视频监视终端信息管理兼操作员站2兼操作员站1远动远动联动服务器子站工作站1工作站2变电站层MMS/GOOSE网变电站层网络超五类屏蔽双绞线其他智能电能保护故障间隔层设备计量测控录波SMV网光缆过程层网络GOOSE网合并智能单元单元过程层光缆电缆电子式开关设备互感器(主变、断路器、刀闸)智能变电站通信网络基本构架示意图2 变电站层网络技术方案功能:变电站层网络功能和结构与传统变电站的计算机监控系统网络基本类似,全站信息的汇总功能(包括防误闭锁)可依靠MMS/GOOSE网络实现。

拓扑结构选择:环形和星形拓扑结构相比，其网络可用率有所提高(单故障时两者均不损失功能，少数的复故障环形网可以保留更多的设备通信)，但是支持环网的交换机和普通星型交换机相比价格大大提高。

国内经过多年的技术积累，装置普遍具备2~3个独立以太网口, 星型网络在变电站实际应用有着更加丰富的使用经验。

国内220kV及以上变电站层网络一般采用双星型拓扑结构;110kV及以下变电站层网络一般采用单星型拓扑结构。

变电站层双星型网络结构示意图系统服务器兼操作员站远动工作站变电站层变电站层网络变电站层交换机2变电站层交换机1保护测控保护测控保护测控保护测控间隔层变电站层双环型网络结构示意图3 过程层网络技术方案功能:过程层网络分为SMV采样值网络和GOOSE信息传输网络。

智能变电站网络通信技术

智能变电站网络通信技术A 组网方案结合国家电网公司关于智能变电站的技术导则规范，考虑南方电网公司对于数字化变电站的规划，当前智能变电站网络通信的结构主要有以下四种：（1）采用光纤点对点与GOOSE网络相结合的方式，其中，国网智能变电站中的保护装置是“直采直跳”，即点对点采样、点对点跳闸，亦存在“直采网调”的保护构架，集中在南网的数字化变电站；（2）采用光纤点对点、采样值网络与GOOSE网络相结合的方式，对于保护装置是光纤点对点的模式，而就测控、计量、故障滤波则是从采样值网络获取相关信息；（3）采用过程总线方式，即采用交流采样（SMV）和GOOSE组网的方式，其中又分为共网或分网模式；（4）采用完全过程总线方式，即交流采样9-2、IEEE 1588 和GOOSE 统一组网。

方案四与方案三实际的运行方式相似，方案三用IEEE1588进行对时处理，而方案二是用国际流行的B码对时。

现对上述三种方案做简要阐述及评价：方案一的结构与现行常规变电站的网络结构模式是一致的，只是规约由IEC60870 改为IEC 61850，在这一点上3个方案是一致的。

在方案一中，过程层采用光纤点对点与过程总线相结合的方式，即交流采样合并单元采用点对点的方式，将交流实时数据用光纤传输至保护、测控、计量、录波，这样采样数据独立传输，跳合闸等开关量信息采用GOOSE网络方式，为保证动作的可靠性，GOOSE 网必须保证一定冗余，即按照双网方式组建，且必须同时工作于主机方式。

在目前100 M以太网技术成熟的条件下，采样数据独立传输虽然有需要敷设大量光缆的缺点，但其优点是能够保证数据响应实时性。

方案二的结构同方案一类似，不同之处则在于测控、计量、录波等二次设备是通过采样值网络获取相关信息，该方案可一定程度上减少光缆的铺设，并促进数据信息的共享互用。

方案三的特征点在于采样值和GOOSE信号均组网传输，有利于信息的共享化。

在采样值和GOOSE共同组网的情况下，为了保证GOOSE报文的实时性，可以利用VLAN技术将过程层划分为一些功能子网，启用交换机分级服务质量提供优先传输机制，保证重要报文优先传输，减少重要帧的排队延时。

智能变电站题库(修改)

智能变电站题库（修改）2022年7月9日一、网络基础知识（一）填空题1、站控层由主机/和操作员站、工程师站、远动接口设备、保护及故障信息子站、网络记录分析系统等装置构成，面向全变电所进行运行管理的中心控制层，并完成与远方控制中心、工程师站及人机界面的通信功能。

2、间隔层由保护、测控、计量、PMU等装置构成，利用本间隔数据完成对本间隔设备保护、测量、控制和计量等功能。

3、过程层是一次设备与二次设备的结合面，主要由电子式互感器、合并单元、智能终端等自动化设备构成。

4、站控层、间隔层网络是连接站控层设备和间隔层设备、站控层内以及间隔层内不同设备的网络，并实现站控层和间隔层之间、站控层内以及间隔层内不同设备之间的信息交互。

5、过程层网络是连接间隔层设备和过程层设备、间隔层内以及过程层内不同设备的网络，并实现间隔层和过程层之间、间隔层内以及过程层内不同设备之间的信息交互。

6、智能变电站的网络应采用传输速率为100Mbp或更高的以太网，满足变电站数据交互的实时性和可靠性要求。

7、智能变电站自动化系统网络在逻辑结构上可分成站控层网络、间隔层网络和过程层网络，物理结构上宜分成站控层/间隔层网络和过程层网络。

8、智能变电站的站控层、间隔层网络和过程层网络宜独立组网，不同网络之间应在物理上相互独立。

9、智能变电站网络应具备网络风暴抑制功能、具备“故障弱化”的特性，即具有一定的容错能力，单点故障不能影响整个网络的正常工作。

10、智能变电站网络应具备通信工况、网络流量等指标的监视功能。

12、过程层网络设计必须满足GB/T14285继电保护选择性、速动性、灵敏性、可靠性的要求。

13、站控层、间隔层MMS信息主要用于间隔层设备与站控层设备间通信，应具备间隔层设备支持的全部功能，其内容应包含四遥信息及故障录波报告信息。

14、MMS报文采用请求/响应、总召、周期报告上送、突发报告上送、文件传输等服务形式；站控层MMS信息应在站控层、间隔层网络传输。

智能变电站的结构及特点

智能变电站的结构及特点作者：宋宏雷来源：《科学与财富》2018年第25期摘要：本文阐述了智能变电站的功能特点，对比了智能变电站与常规变电站在功能上的差异化，以常规变电站的技术为前提，结合当前智能变电站试点工程的研究与建设情况，分析研究了智能变电站的系统架构，针对与电气一次设备进行接口的智能组件、合并单元进行了技术与应用方面的研究，并详细阐述了高级应用功能，对一体化防误系统等高级应用功能的实现方式进行了分析研究，并结合国内智能变电站的建设情况提出了工程应用的方案。

一、智能变电站的结构智能变电站的基本概念为变电站的信息采集、传输、处理、输出过程全部数字化，基本特征为设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化、运行管理自动化等。

智能变电站建设的关键是实现满足上述要求的通信网络和系统。

IEC61850标准包括变电站通信网络和系统的总体要求、功能建模、数据建模、通信协议、项目管理和一致性检测等一系列标准。

按照IEC61850 标准建设通信网络和系统的变电站，符合智能变电站的要求。

智能变电站的主要一次设备和二次设备按照要求应为智能设备，这是变电站实现数字化的基础。

这些智能设备具有设备之间交互参数、状态和控制命令等信息的通信接口。

设备间信息传输的方式主要为网络通信方式，取代传统的二次电缆等硬接线。

如果使用传统非智能一次设备，则应通过配置智能终端将其改造为智能设备。

智能变电站内的信息交互从逻辑上看分为三个层次及两个网络：过程层、间隔层、站控层及站控层网络、过程层网络，即所谓的“三层两网”。

目前利用现场总线技术实现过程层的通信己经得到了广泛应用，随着过程层设备信息量的不断增加，间隔层及站控层对过程层数据要求不断提高，如何合理构建通信网络是智能变电站应用技术的重要内容。

二、智能变电站的特点智能变电站是伴随着智能电网的概念而出现的，作为电网中的节点，变电站智能化是建设智能电网的重要基础和支撑。

其定义是：由先进、可靠、节能、环保、集成的智能设备组合而成，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、智能一调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能的变电站。

智能变电站概述及通讯结构图

电气设备监测与故障诊断作业智能变电站学院：电子信息专业：电气工程及其自动化班级：13级01班姓名：苗增学号：134智能化变电站建设苗增西安工程大学电气工程及其自动化系，临潼，710600摘要：智能变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通信协议基础上分层构建，能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。

与常规变电站相比，智能化变电站间隔层和站控层的设备及网络接口仅接口和通信模型发生了变化，但过程层却由传统的电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接，改变为电子式互感器、智能化一次设备、合并单元、光纤连接等内容。

1.智能化变电站的体系结构与通讯网络IEC61850将智能变电站分为过程层、间隔层和站控层，各层内部及各层之间采用高速网络通信。

整个系统的通讯网络可以分为：站控层和间隔层之间的站控层通讯网、以及间隔层和过程层之间的过程层通讯网。

站控层通信全面采用IEC61850标准，监控后台、远动通信管理机和保护信息子站均可直接接入IEC61850装置。

同时提供了完备的IEC61850工程工具，用以生成符合IEC61850-6规范的SCL文件，可在不同厂家的工程工具之间进行数据信息交互。

2.间隔层通讯网采用星型网络架构，在该网络上同时实现跨间隔的横向联锁功能。

110kV及以下电压等级的变电站自动化系统可采用单以太网，110kV以上电压等级的变电站自动化系统需采用双以太网。

智能化变电站通讯结构见如下示意图：变电站自动化系统.技术特点采用分层分布、面向对象的设计思想;支持IEC61850标准，间隔层测控/保护装置全面通过中国电科院RTU 检测中心的一致性测试和荷兰KEMA公司IEC61850一致性测试及认证;当地监控系统适用于多操作系统(Windows/UNIX/Linux),多硬件系统(32位/64位)的混合平台;当地监控系统采用图库一体化设计，并内嵌了操作票和一体化五防等功能;采用嵌入式软/硬件设计技术，实现了变电站层通信平台的通用化和装置化，可以方便地满足不同应用场合的需要;间隔层测控/保护装置采用了网络化硬件平台，实现了硬件的标准化、模块化，方便配置和扩展。

智能变电站

•
控室内。
•
优点:有利于观察信号，方便调试，结构简单，价格相对较低。
•
缺点：耗费大量的二次电缆,容易产生数据传输瓶颈问题,其可扩性
•
及维护性较差。
• (2)分布式自动化系统硬件结构，如图8-23所示
•
分散分布式就是将变电所分为两个层次，即变电站层和间隔层。分
•
散分布式布置是以间隔为单元划分的，每一个间隔的测量、信号、
• 图8-24变电所自动化的软件系统框图
8.8.2智能变电站 • 智能变电站（smart substation）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。 • 1．智能变电站的主要技术特征 • 智能变电站的主要技术特征体现在： • （1）一次设备智能化 • （2）二次设备网络化 • （3）通信规约标准化 • （4）运行管理自动化 • 2．智能变电站的功能 • 顺序控制功能 • ②设备状态可视化功能 • ③设备状态在线监测功能 • ④设备状态检修功能 • ⑤智能告警及分析决策功能
• ⑥故障信息综合分析决策功能
• ⑦经济运行与优化控制功能
• ⑧站域控制功能
• ⑨站域保护功能
• 3．智能变电站的结构
• 智能变电站采用三层设备两层网络结构，简称“三层两网”。“三层”是指站控层、间隔层、过程层三层设备， “两网”是指站控层网络，过程层网络构成的分层、分布、开放式网络。其结构如图8-25所示。
• （2）微机保护功能
• 在变电站自动化系统中，微机保护应保持与通信、测量的独立性，即通信与测量方面的故障不影响保护正常工作。微机保护还要求其CPU及电源均保持独立。微机保护子系统还综合了部分自动装置的功能，如综合重合闸和低频减载功能。这种综合是为了提高保护性能，减少变电站的电缆数量。

智能变电站的知识介绍

遥控操作测控PCS9705
保护跳闸告警
信号（位置、告警等）
号闸信跳锁闭、置
智能就地 PCS222
位置\保护跳闸反校
位
保护PCS941
保护跳闸
录波器PCS997
GOOSE2 Addr:01-0C-CD-01-00-13 Vid:013 Priority:4 MinTime:10 MaxTime:2000
光纤电流传感器一次导线绝缘子
C相光纤 B相合并单元保护测控计量
光纤耦合器光缆光纤偏振器光纤调制器
光源驱动信号解调 A相
一次场
主控室或保护小室
有源电子式互感器
无源电子式互感器
智能化的一次设备
AIS
GIS
OCT/OVT
MU
远端模块和MU的连接
A相相相相相 1 B相相相相相 1 C相相相相相 1
IEC61850简介
间隔层装置与变电站监控系统之间交换控制数据——MMS
监控层与保护主站通信——MMS
间隔间交换快速数据——GOOSE
变电站层间交换数据——MMS
变电站与控制中心交换数据——不在标准范围，也有用户希望采用61850
IEC61850简介
MMS实现：信号上送
遥信、开入等信号类数据的上送功能通过BRCB（有缓冲报告控制块）来实现，映射到 MMS的读写和报告服务。通过有缓冲报告控制块，可以实现遥信和开入的变化上送、周期上送、总召、事件缓存。由于采用了多可视的实现方案，使得事件可以同时送到多个后台。此外，单可视方式是可选的。
11585（十进制） 463（十进制） 11585（十进制） - 电流测量额定值：2D41H - 电流保护额定值：01CFH - 电压额定值： 2D41H

智能变电站三网合一的网络架构与

2.3 IEC61588 同步对时网络
（3）经济性：因为在变电站内过程层一次设备的信息采集
IEC61588 对时原理利用的是偏差测量，其原理如图 2 所示。与数据的传输都是通过合并单元经过光纤输送到过程层与间
主时钟
从时钟
隔层之间的中心交换机中，中心交换机汇集了来自各个间隔的
To
T1
同步
附加信息报文（T1）
关键词：智能化；变电站；三网合一
0 引言
GPS 对时主机监控主机 1 监控主机 2 全景数据平台各级调度中心各级调度中心
随着电子式互感器、断路器技术以及高速工业通信网络技术的发展和 IEC61850 标准的推广运用、高压设备的智能化，加快了变电站智能化革新的
站控层
A网 IEC61588 B 网对时网络
1 智能化变电站网络结构
2 智能化变电站网络传输分析
2.1 IEC61850－9－2 采样值网络化传输智能变电站在过程层目前主流是采用 IEC61850－9－2 采样
值网络化传输方式和 GOOSE 网络，其中 IEC61850－9－2 采样值网络化传输方式主要是将采样测量值实时地发送到间隔层的
1.1 智能化变电站的概念智能变电站指由先进、可靠、节能、环保、集成的智能设备
SMV+GOOSE
点对点
点对点
点对点
A网 B网
过程层总线
换，无论是从安装还是运维方面都是
比较简单方便的。过程层传输的信息除了 SMV 采样值和 GOOSE 信息外，还有少量辅助信息，如对时信息、网络设备管理信息等［ 1 ］，这些信息都是采用独立的物理通道，数据获取和运行维护方面都在一定程度上存在很多不方便的地方。

智能变电站网络分析仪学习PPT课件

10
-
流量计算
在采样率为4000Hz时，常见的MU数据集流量估算如下：100Mbps以太网的端口带宽折算成Bytes合12500KBytes，实际应用设计时，带宽使用率建议控制在40%以下，即控制在5000KB，22通道约合4个MU，9通道约合7个MU。
通道数
单个数据包大小（Bytes）
流量（Bytes/S）
释义
17
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故障录波及网络分析仪配置原则
d）采样值传输可采用网络方式或点对点方式，当通过网络方式接收 SV报文时，网络报文记录装置每个百兆接口接入合并单元报文的数量不宜超过 5 台。e）故障录波装置采用网络方式接受SV报文和GOOSE报文时，故障录波功能和网络记录分析功能可采用一体化设计。
d条明确了采样值和开关量的传输方式：采样值采用网络和点对点传输均可以，开关量采用网络传输。e条明确了故障录波和网络记录分析装置的整合原则：故障录波采用组网方式。
5
-
SV采样值报文(传输电流、电压的测量值)面向通用对象的变电站事件（GOOSE）报文(传输控制命令和状态信息)基于制造报文规范MMS协议报文(后台与保护、测控设备之间的数据读写、目录列表上送、事件列表上送等服务)PTP1588对时报文
网络分析仪检测对象
6
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智能变电站组网图
7
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在线通讯监视(各种异常告警)。通讯信息记录及分析(链路，MMS，GOOSE,SV报文进行分析)波形还原及异常告警(人机界面告警及硬接点输出告警)数据检索及提取(按照时间段、报文类型、报文特征(如异常标记、APPID）等条件检索并提取报文列表)数据转换(导出CAP格式或者COMTRADE格式)
23
-
工程使用-光口分配(流量分配)

智能变电站二次技术介绍

●过程层SV网（光以太网交换机）（点对点方式下逐渐在淘汰）如果采样值报文采用网络传输时： 500KV： 3/2接线时宜按串冗余配置2台交换机； 220KV：双母线接线时宜按4个断路器单元冗余配置2台交换机； 66/35KV：宜按母线段配置。
智能变电站二次技术介绍
智能站二次设备特点
7）对时系统站控层设备：SNTP（Simple Network Time Protocol）简单网络对时协议。间隔层设备：IRIG-B（一般用电B码）、SNTP。过程层设备：IRIG-B（一般用光B码）、PPS。整个变电站也可采用基于网络系统的IEEE 1588对时。
光纤以太网：GOOSE 过程层交换机
北京四方
SV
电缆
GOOSE
SV
GOOSE
低压装置
北京四方
保护装置
北京四方
保护柜
测控装置
北京四方
间隔层设备
电以太网： MMS\GOOSE
北京四方
电以太网：MMS
北京四方
站控层交换机电ຫໍສະໝຸດ 太网：MMS北京四方监控系统远动装置站控层设备
智能变电站二次技术介绍
智能站系统网络结构
一次导线空芯线圈 AD采集模块
A/D 采集器1
浅色为保护采样线圈、深色为测量采样线圈
A/D CPU PWR 光纤至合并单元1
绝缘子
A/D CPU A/D PWR 光纤至合并单元2
采集器：双AD方案，保证采样可靠性；低功耗设计；双电源方案；测温功能；完善的自检功能，如A/D电源低等。
智能变电站二次技术介绍
智能站二次设备特点
2）合并单元（MU： Merging Unit ） 2-1）作用：信号合并、数据同步、数据输出、电压并列。通过SV光信号将电流、电压传给保护、测控等间隔层设备。私有协议

智能电网的结构和操作原理

智能电网的结构和操作原理智能电网是一种智能化的电力系统，其结构和操作原理具有很高的复杂性和技术性。

智能电网采用高技术手段完成了对电力系统的智能化升级，实现了能源的高效利用和新能源的大规模接入，成为当前电力行业发展的重要方向。

一. 智能电网结构的组成智能电网主要由三部分组成：智能输电网、智能配电网和智能用电网。

其中，智能输电网用于将电源从电厂输送到电力转换站或者输变电站，智能配电网则负责对输电网中的电力进行调节和分配，将电能输送到各个用户的配电变压器中，最后由智能用电网为用户提供电能。

智能输电网是智能电网的基础，其主要由高压输电线、电力转换站、高压电力设备和智能装置组成。

智能输电网以高压电力为介质，实现了电源之间的大容量电量输送，同时能够保证电力传输的稳定性和可靠性。

智能配电网则主要由配电变电站、配电线路、配电变压器和配电保护设备组成。

智能配电网实现了对电力负荷的分级管理和优化调度，能够将电力供应进行分区域、分阶段进行分配，从而实现了对用电量的动态平衡控制。

智能用电网是智能电网的关键，其在系统的透明化、数据信息化和网络化方面起到至关重要的作用。

智能用电网主要由智能电表、智能电器、配电监测装置和智能控制系统组成。

智能用电网可以实现对源头能源的分级管理和优化控制，从而实现节能减排的目的。

二. 智能电网的操作原理智能电网采用了现代信息、物理和控制技术，实现了对电力的高效利用和智能化控制。

智能电网在操作原理上主要由五大模块组成，分别是电力系统监控、智能配电、智能负荷、电源协调和能源管理等。

电力系统监控是智能电网的核心，其采用了多种传感器和监测设备，能够实现对电力系统的高效管理和在线监控。

通过电力系统监控，智能电网可以实现对电力负荷、电压、电流、频率、相位等重要参数进行监测和控制，从而实现对电力传输的精确控制。

智能配电主要针对配电系统的管理和控制，其通过设备状态监控、线路负载均衡、异常告警和故障预测等技术手段，对配电系统进行智能化调度。

智能变电站网络构架及通信技术探讨

薹三至量茎！Ｇ。ｎｇＹｖｕ — ｓｎｕ
智能变电站网络构架及通信技术探讨
杨帆
（国电南瑞科技股份有限公司，江苏南京２１００００）
摘要：介绍了智能变电站的定义及结构，并对其网络构架、通信标准及通信关键技术进行了深入的分析和探讨。关键词：智能变电站；网络架构；通信技术
模型和通信协议，因此，不同的厂家设备相互具有很好的兼容
目标的变电站。智能变电站可以优化资产的利用率，极大地降低变电站工作人员的工作量，提高工作的效率和准确性，为电网的正常运行提供安全保障。智能变电站的核心技术分为：经
术的良好发展。
化变电站通信技术提供了可行的技术方案。作为当前智能变电站和ＩＥＣ６１８５０中的重要部分，以太网
技术已经被全面运用到了智能化变电站当中，成为了智能变电站中的一个核心技术。以太网交换机和通信技术在智能化变电站中的一大应用就是成为站控层网络和过程层网络应用的
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技术越来越向着智能化和数字化靠拢。对于高压或者超高压
变电站而言，保护和测控装置、故障录波装置以及其他的自动
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智能化变电站的概念及架构

智能化变电站的概念及架构一、智能化变电站的概念智能化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(图1)看，智能化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，智能化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，智能化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。

智能化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》，智能化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、智能化变电站的功能特征智能化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。

智能化变电站应当具有以下功能特征:1、紧密联结全网。

从智能化变电站在智能电网体系结构中的位置和作用看，智能化变电站的建设，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。

智能变电站全站统一式通信网络

智能变电站全站统一式通信网络众所周知，智能变电站是现代科技发展的产物，具有全站信息数字化、通信平台网络化以及信息资源共享化等特征，与传统的变电站模式相比，智能化变电站不仅可以提高电网系统运行的安全性和可靠性，还能为电力企业的发展建设提供技术保障。

下文从智能变电站理念和基本功能着手，对全站统一式通信网络相关内容作了总结介绍。

标签：智能变电站全站统一通信网络功能进入二十一世纪以来，信息技术取得飞速发展，电力企业要想满足现代社会发展的实际需求，企业必须综合使用现代化的信息技术，为提高企业整体竞争力提供技术保障。

智能化变电站是信息技术在电力企业中应用的主要表现形式之一，是提高电网安全性和可靠性的重要手段。

目前，智能变电站的组网方式主要包括分层组网和全站式统一组网两种形式，其中，全站统一式组网与分层组网形势下相比具有更高的使用价值。

要想对智能变电站全站统一式通信网络进行分析，首先应该明确智能变电站的概念的基本功能，才能对智能变电站通信协议以及通信网络的运行进行研究分析。

1 智能变电站概念及基本功能1.1 智能变电站的概念智能变电站综合了电网中一次设备和二次设备的基本功效，以IEC61850通信规范为依据，实现变电站内部智能电器设备之间信息共享和互相操作等基本要求。

现代化智能设备均具有先进性、可靠性、集成性以及低碳和环保等特点，信息共享标准化、通信平台网络化以及全站信息数字化是电力企业智能变电站发挥自身功能的基础条件。

总之，智能变电站的发展十分注重变电设备数字化发展，在综合使用现代科技手段影响下产生的各种先进设备的同时，具有针对性地建立了能够采集、传输以及处理全站所有信息的平台，为满足变电站自动运行、设备状态检修以及智能分析决策等发展目标提供技术保障。

1.2 智能变电站的基本功能智能变电站与传统变电站相比具有明显的优势，其优势主要表现在功能的多元化、智能化以及数字化上。

智能变电站基本功能主要有：第一，提高电压质量，减小谐波和振荡对电网产生的影响；第二，控制平台具有高度集成化的特点，控制系统以自动控制模式为主；第三，通信体系规范性较强，通信速度快、效果良好以及质量高是智能变电站通信的主要特点；第四，监视系统具有智能化的特点，电源模式以安全兼容分布式为主。

变电站综合自动化的结构形式

变电站综合自动化的结构形式变电站综合自动化是指利用先进的计算机、通信、控制和信息技术对变电站进行全面自动化、智能化管理和运行的系统。

它通过集成各种设备和系统，实现对变电站的监控、控制、保护、调度、信息处理和管理等功能，提高运维效率，提供可靠的电力供应，同时为电力系统提供了更可靠、灵活、高效的支撑。

1.硬件架构：（1）采集单元：变电站综合自动化系统需要对变电站各种设备的运行参数和状态进行实时采集。

采集单元通常包括传感器、采集装置和信号处理器等设备，通过采集设备和传感器的信号将变电站实时数据传送到综合自动化系统的控制中心。

（2）控制单元：控制单元负责对变电站的各种设备进行控制和调度。

控制单元通常包括PLC（可编程控制器）、RTU（远动终端单元）等设备，通过接收控制中心的指令，控制设备的运行状态，实现对变电站的智能化控制。

（3）通信网络：通信网络是变电站综合自动化系统的基础，用于实现各个设备之间和与控制中心之间的数据通信。

通信网络包括以太网、无线网络、光纤等传输介质，确保实时、可靠、稳定地传送数据。

（4）控制中心：控制中心是整个变电站综合自动化系统的核心，负责对变电站设备进行监控、控制、保护、调度和管理等功能。

控制中心通常包括监控系统、远动控制系统、保护系统、自动化系统和信息管理系统等模块，通过人机界面和专业软件对变电站进行综合管理。

2.软件架构：（1）监控系统：监控系统是变电站综合自动化系统的基础子系统，用于实时监视变电站各种设备的运行状态，包括电流、电压、频率、温度等参数，以及各种开关、隔离器、变压器等设备的位置、状态等信息。

（2）远动控制系统：远动控制系统用于实现对变电站设备的遥控和遥调功能，包括对开关、隔离器、变压器等设备的远程操作和调度。

通过远动控制系统，可以实现变电站的自动化操作和调度，提高运维效率。

（3）保护系统：保护系统是变电站综合自动化系统的重要组成部分，用于对变电站各种设备进行保护和安全控制。

智能变电站过程层网络技术

智能变电站过程层网络技术1引言随着IEC61850变电站网络与通信协议标准的发展和广泛应用，智能变电站实现了全站信息的数字化、通信平台网络化以及信息共享标准化。

IEC61850将智能变电站自动化系统从功能逻辑上分为变电站层、间隔层和过程层三层结构。

过程层是智能变电站区别于传统变电站的特点之一，智能变电站的过程层是一次设备与二次设备的结合面，能够更加有效地解决设备易受干扰、高低压无法有效隔离、信息不能共享等缺点。

但是由于智能变电站的信息数据量庞大，对数据传输的可靠性、实时性要求很高，过程层又大量应用了新设备、新技术，而相关设备和技术的运行业又不是很成熟，因此随之产生的安全性和可靠性方面的问题不容忽视[2-3]。

本文提出了几种典型的过程层网络构建方案，并结合实际案例分析研究了其中的关键性技术。

2过程层组网设计方案2.1方案一本方案又被称为常规互感器方案，即是利用采集单元帮助常规互感器实现采样值的数字化。

下面以线路保护为例来进行说明。

该方案的实现与传统变电站的电缆连接方式相似，点对点采用光缆直连，其结构示意图如图1所示。

整个过程层网络的设计基于IEC61850标准，采集单元独立配置是本方案的优点，这方便后期工程进行改造，同时系统中的继电保护装置不必经过交换机直接进行采样，可通过GOOSE网络直接跳断路器，启动断路器失灵、重合闸。

但是本方案有个缺点，就是增加了采集单元，这提高了过程层网络的结构复杂度，同时常规电流互感器的饱和问题不易解决。

2.2方案二本方案建立在IEC61850标准基础上，电压、电流互感器采用电子式。

优点是传输延时固定，由继电保护装置利用插值法对数据进行同步，可以不依赖于外部时钟。

采样值和信息传输采用网络模式，按电压等级进行组网分类。

本过程层组网方案采用IEEE1588或IRIG-B码方式对时，所有的保护都要求配置主后备功能。

另外有几点需要说明的是，变压器中性点的电流和间隙电流要并入相应侧MU；跳母联、分段断路器及闭锁备自投和启动失灵等变压器保护采用GOOSE网络传输。

智能变电站的概述、体系结构及未来发展

智能变电站的概述、体系结构及未来发展摘要：在智能化变电站技术大范围的运用的今天，不论国家电网有限责任公司，还是南方电网有限责任公司，都对智能化变电站技术给与高度的重视。

分析梳理智能化变电站技术，将对日后智能变电站的运行、检修、维护，起到很好的技术支持作用。

本文将对智能变电站的网络结构入手，从基于通用对象的变电站事件（Generic Object Oriented Substation Event, GOOSE）网络分析，结合智能变电站的智能终端配置，讨论智能变电站的关键技术，并对未来智能变电站技术的发展进行一定的探讨。

引言低碳环保一直是电网建设的主题。

在电网建设飞速发展的今天，如何做到变电站的建设低碳环保，一直是人们追求的目标。

而智能变电站的出现，正好满足了这一目标的要求。

智能变电站不仅能保证电网系统节能环保，而且具有良好的运行稳定性。

为我国电网建设的长远可持续发展提供了一种新型的建站模式。

正因为智能变电站在电网建设中的重要地位，掌握好智能变电站的核心技术与建设模式，以及相关技术的创新，对确保智能变电站的安全可靠建设运行，有着举足轻重的作用。

1、智能变电站概述1.1智能变电站与常规变电站的定义及其联系智能变电站是指厂站的数据收集、传递、分析、通信全程智能化，其重要特点是装置智能化、数据网络化、各种建模及交互协议归一化、运维策略自动化。

如何实现呢？所以必须依靠先进的PC技术、网络技术、自控技术，运用绿色、环保的智能材料及装置，加入环保绿色的理念，以装置智能化、数据网络化、各种建模及交互协议归一化、运维策略自动化为基本要求，实现数据收集、传递、分析、通信全程智能化等重要功能，并且根据电网需要，实时智能控制、智能调整、实时策略汇总、在线交流等先进性能的变电站。

1.2传统变电站定义当前，传统变电站一般指传统非智能一二次设备的变电站。

传统变电站运用常规的PC技术、当代电子技术、网络通信技术及数字化分析技术，对整个变电站的所有设备的运行工况实行采集、测量、控制、保护、计量和监测。