220kV数字化变电站的建设
220kV数字化变电站技术分析
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２ ０ Ｖ数字化变电站技术分析 ２ｋ
麦 郁 平
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（ 东电 网公 司 江 门供 电局 广 东 江 门 ５９ ０ ） 广 ２０ ０
摘Байду номын сангаас
要 ： 文结 合 某２ ０ Ｖ变 电站 改造 成数 字化 变 电站 的 实例 ， 细讨 论 了数 字化 变电站 的技 术 结 构及 应 用情 况 。 本 ２ｋ 详 该站 的 改造 完成对 以后
设备检修状 态化 ； 设备操作 智能化 。 早期试点 应用工程 已经建成并投入试运行 ， 数字化系统的各种数据 用集成化 ； 本站 按照Ｉ Ｃ １５ ￣ 准从整体上分为三层 ： Ｅ ６ ８ ０￣ ｕ 站控层 、 间隔层 和 采集、 传输准确无误 ， 运行平稳、 安全 、 可靠 ， 这些都极大推动 了数字 系统网络结构采用如下方案 ： 间隔层各 间隔组建各 自网络 ， 化变 电站 技术 的进展 。 数字化变 电站技术将成为变电站 自动化 技术 过程层 ， 过程层 与间隔层设备通过以太网通信 ， 其通信标准 采用ＩＣ １５ ￣ Ｅ ６８０ 发展 的主流和方 向。 准 ， 隔 层 与 站 控 层 设 备 采 用 以太 网 通 信 ， 通 信 标 准 采 用 间 其 ２ 工 程 概 况 、 ＩＣ １ ５标准 ， Ｅ ６８０ 二次设备网络化程度高 ， 间隔层设备之问的开入 、 闭 ２１改造 前 站 内状 况 ． 锁、 闸、 跳 录波等信号传递 通过Ｇ Ｓ 网连接。 ＯＯ Ｅ ２ ０ Ｖ某变 电站 建成 投运 近 １ 年 ， 次接 线分 为２ ０ Ｖ、 ２ ｋ ３ 一 ２ｋ ３２过 程 层 ． １ ０ Ｖ、０ Ｖ ３ 电压 等级 。２ ｋ ｋ １ｋ 个 １ ２ ０ Ｖ与 ｌ０ Ｖ 采用双母线带 旁路 １ｋ 都 过程层是一次设备 与二次设备的结合面 ， 过程层的主要设备就 接线方式 ，２ ｋ ２ ０ Ｖ出线共６ ；１ｋ 回 １ ０ Ｖ出线共 ７ ｌｋ 回；Ｏ Ｖ采用单母线分 是提供数 字接 口的 电子 式互感器 以及 合并器 。 段接线 ， 共有５ 段母线 ， 出线共４ 回， １ 本站的２ ０ Ｖ、 ｋ ２ ｋ １０ Ｖ一次设备 １ ３２ １ 电 子 式互 感 器 ．． 都为敞开式设备 ，Ｏ Ｖ ｌｋ 断路器全部为小车开关 ， 改造前该站二次系 本站 １０ Ｖ 以上 互 感 器 采用 电子 式互 感 器 ， 原 理 是 利用 低 ｋ ￣ １ 其 统为常规 自动化系统 。 功率 铁心线圈 （ Ｐ Ｔ） Ｌ Ｃ 传感测量级 电流 ， 利用 空芯 线圈传感保护 级 ２２改 造 内容 ． 电流 ， 利用 电容 ／ 电感分压 器传感被 测 电压 。 互感器 由低功率铁 心 该 站数 字化改造开始于２ １年５ ， ００ 月 分两个阶段进行 ： 第一个阶 线圈 、 空芯 线圈、 电容／ 电感分压器 和数 字变 换器等部分组成 ， 过 通 段是对 ｌｋ Ｏ Ｖ所有 间隔进行基于Ｉ Ｃ １ ５ 协议的综合 自动化 改造 ， 采集器转 换成数字信号 经光纤传输 ， Ｅ ６８０ 互感器 的输 出为数 字信号 。 １Ｒ ０ Ｖ间隔层 与站控层之间采用Ｉ Ｃ １５ 协议进行通信 ，０ Ｖ间隔 Ｅ ６８０ １ｋ ３２２合 并单元 ．． 层装置及 以下保 留传统变 电站综合 自动 化实现模式 不变 ，０ Ｖ １ｋ 保 本站 采用的合并单元是联系 电子式互感器和 网络 化二 次设备 护测控装置使用ＲＣ ９ ０ Ｃ Ｓ ６ ０ 系列装置进 行改造 ，Ｏ Ｖ改造时没有使 之间的设备 ， ｌｋ 用于对来自传感模块的各相 电流 电压信号进行时间相 用数字式 电压 、 电流互感器 ， 接入保护测控 装置的仍然是模拟量 的 关性 （ 同步） 组合 ， 并转发给二 次设备 。 并单元完成各相 电流 电压 合 电压 、 电流 ， 次设备 的跳 、 闸回路和信号仍采用二次电缆硬接 线 的采样 同步控 制。 一 合 传感模块到合 并单元之间为光纤联 系， 合并单元 方式， 已于 ２ １ 年 １月顺利 投入运行 。 ００ ０ 到 各 二 次 设 备 之 间 采 用光 纤 点对 点 串 行 通 信 ， 输 规 约 采 用 传 第 二个 阶段 则 针对 ２０ Ｖ、 Ｒ ３ ２ｋ １０ Ｖ、台主 变 所 有 间 隔进行 数字 化 Ｉ Ｃ ０４ — 传送 。 １ Ｅ ６０４ ８ 与互感器 相配套的 合并单元同步处理 电流 电压 改造 ： ） （ 电气二次部分、 １ 按照ＩＣ １５ Ｅ ６ ８０标准体系对站 内各保护、 安稳、 采样 的数 字信号 ， 输入输 出路 数根据不 同的应用情 况灵 活配置 。 故障录波 、 二次公用设备 以及站 内计量设备进行改造， 新建一套符 合 ３ ２ ３ 智 能 终端 （ ．． ＰＣＳ ２ ２ ２） Ｉ Ｃ １５￣准的计算机 监控 系统 ， Ｅ ６８ ０ 新设一套 图像监视及安全警卫系 统。 保护装置、 远动、 保信 、 监控系统、 录波、 智能就地柜等均采用南瑞 继保Ｐ Ｓ Ｃ 系列产品； ） （ 电气一次部分 ：２ｋ ２ ２０ Ｖ的线路间隔、 主变进线间 隔、 母联间隔、 旁路间隔、 母线Ｐ Ｔ间隔的所有 电流、 电压互感器均更换 为 电子式电流、 电压 互感器 ；１ｋ １０ Ｖ的线路间隔、 主变进线 间隔 、 母联 间隔、 旁路 间隔 、 母线Ｆｒ ｒ间隔的所有 电流、 电压互感器均更换为 电子
110(66)kV～220kV智能变电站设计规范
六、规范主要内容介绍
5 电气一次部分 5.2 互感器 3）工程实施中应关注的重点方面： ——关口计量点互感器的配置方案。 用于电量平衡的关口计量点可配置“电子式互感器+数字式电能表”，满足0.2S 精度要求，电能表按双表配置；
用于计费结算的关口计量点（计费依据或电量校核），在取得供电公司营销部门或用 户认可的情况下可考虑采用“电子式互感器+数字式电能表”方式，否则，涉及到计 费关口处需另增常规互感器，并采用常规电能表进行计量，计量精度应满足0.2S要 求，电能表按双表配置。
应用了IEC61850的有关规定。
3．智能变电站设计除应执行本标准外，尚应严格执行强制性国家标准和行业标准，
应符合现行的国家标准、行业和企业有关标准的规定。
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四、主要工作过程
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四、主要工作过程
1．2009年8月14日，由基建部牵头成立编写工作组，拟定编制大纲、工作计 划；
——工作重点在于统一后台机、分析软件、接口类型和传输规约，应对设备 的供货现状、现有实现方案开展充分的调研，并联合一次设备、状态监测厂家、 运行部门采取合理的方案解决设备间安装配合、状态监测的统一以及状态监测 主站的建设工作。
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六、规范主要内容介绍
6 二次部分 6.1 变电站自动化系统
2. 2009年8月～9月，编制初稿，并讨论形成初稿修改稿；
3. 2009年9月18日，讨论初稿修改稿并提出修改意见；
4. 2009年9月25日，修改完善形成征求意见稿； 5. 2009年9月28日，征求意见稿广泛征求意见； 6．2009年10月17日～28日，汇总梳理反馈意见，经讨论和修改完善形成送审 稿； 7．2009年10月30日，召开设计规范送审稿评审会议； 8．2009年11月18日，根据送审稿评审意见修改完善形成报批稿。
220kV智能变电站不全停二次设备改造方案解析
220kV智能变电站不全停二次设备改造方案解析220kV智能变电站是指采用先进的数字化、智能化技术，能够对变电设备进行远程监控和自动化控制的变电站。
而不全停二次设备改造方案是指对220kV智能变电站中的不全停二次设备进行升级改造，以提高设备的可靠性和稳定性，保障电网运行的安全稳定。
本文将对220kV智能变电站不全停二次设备改造方案进行详细解析。
一、改造背景220kV智能变电站是电网运行的关键环节，对电网的稳定运行起着至关重要的作用。
不全停二次设备是智能变电站中的重要组成部分，负责对220kV线路的保护和控制。
由于设备老化、技术跟不上等原因，不全停二次设备存在着一定的安全隐患和可靠性问题，需要进行改造升级。
二、改造方案设计针对220kV智能变电站中不全停二次设备的安全隐患和可靠性问题，我们设计了以下改造方案：1.设备更新换代针对老化的设备，我们将进行设备的更新换代，选择先进的数字化、智能化的保护装置和控制器，以提高设备的性能和可靠性。
更新换代的设备还能够实现远程监控和自动化控制，提高运维效率和响应速度。
2.故障检出和诊断技术应用引入先进的故障检出和诊断技术，能够实现对设备故障的快速检测和定位，提高故障处理的效率。
结合人工智能等技术，实现设备的预测性维护，提前预防设备故障的发生，进一步提高设备的可靠性和稳定性。
3.通讯网络建设对智能变电站的通讯网络进行升级建设，提高通讯网络的带宽和稳定性，保障设备之间的数据传输和通讯的可靠性，并支持远程监控和控制功能的实现。
4.应急预案制定针对设备故障和突发事件，制定相应的应急预案，包括设备故障的快速处理流程、备用设备的调度和应急响应措施等，以最大程度地减少设备故障对电网的影响，保障电网的安全稳定运行。
三、改造方案实施针对以上设计的改造方案，我们将按照以下步骤进行实施：1.设备更新换代选择可靠性高、性能优越的数字化、智能化保护装置和控制器，并进行设备的替换和更新。
2.故障检出和诊断技术应用引入先进的故障检出和诊断技术，对设备进行检测和诊断，并对设备进行预防性维护。
220KV变电站施工方案
220KV变电站施工方案概述本文档旨在提供220KV变电站施工方案的详细信息。
该方案涵盖了施工的主要步骤、安全管理以及资源和时间的分配。
施工步骤1. 地质勘探: 对施工区域进行地质勘探，并根据勘探结果调整建设方案。
2. 场地准备: 清理施工区域，确保施工地点平整，并进行必要的基础设施建设。
3. 基础施工: 包括基础开挖、混凝土浇筑等工作，以确保变电站的稳固和安全。
4. 主体结构建设: 安装变压器、电缆和其他电力设备，并进行必要的接线和调试。
5. 完工和验收: 对变电站进行最后的检查和测试，确保其符合设计标准，并获得相关部门的验收和批准。
6. 项目交接: 将变电站交付给业主，并进行必要的培训和文件交接。
安全管理在施工过程中，我们将采取以下安全管理措施：- 提供必要的安全装备和防护措施，确保工人的人身安全。
- 定期进行安全培训，提高工人的安全意识和技能。
- 设置安全告示牌，并确保施工现场的安全标识清晰可见。
- 定期检查施工设备和工具的安全状况，及时进行维修和更换。
资源和时间分配为了保证施工过程的顺利进行，我们将合理分配以下资源和时间：- 人力资源: 根据施工方案的需求，调配合适的工程人员和技术专家。
- 物资资源: 采购和储备必要的建筑材料、设备和工具。
- 时间安排: 制定详细的施工计划，合理安排各个施工阶段的时间，并设定里程碑。
在实施施工方案的过程中，我们将密切监督进展情况，并及时进行调整，以确保项目的按时完成和质量的保证。
以上是220KV变电站施工方案的简要概述，详细的方案将在进一步的研究和讨论基础上进行完善和编制。
220kv变电站及其综合自动化系统方案设计
220kv变电站及其综合自动化系统方案设计摘要：本文旨在设计一种220kv变电站综合自动化系统方案。
通过对变电站系统运行状态的监测和控制进行研究，本文提出了一种综合自动化系统方案设计。
该方案包括变电站的基础电气设备、保护自动化系统、监测自动化系统和辅助设备自动化系统。
同时，该方案还包括自动化系统的硬件和软件设计。
本文最后进行了方案可行性分析和实验验证，结果表明，该设计方案具有较高的可行性和实际应用价值。
关键词：220kv变电站；综合自动化系统；方案设计；可行性分析；实验验证引言：随着电力工业的不断发展，220kv的变电站已成为电力系统的重要组成部分。
变电站的运行状态监测和控制是电力系统稳定运行的重要保障。
为此，220kv变电站综合自动化系统方案设计成为研究热点。
本文将从变电站基础电气设备的监测和控制、保护自动化系统、监测自动化系统和辅助设备自动化系统等方面进行研究，设计出一种综合自动化系统方案。
同时，本文将对方案可行性进行分析，并进行实验验证。
一、基础电气设备自动化系统设计基础电气设备是变电站运行的核心，其自动化控制对于电力系统的稳定运行具有重要意义。
基础电气设备自动化系统主要包括变压器、断路器、隔离开关、组合电器等的自动化控制。
1、变压器自动化控制：变压器是电力系统中最基础的设备之一，其自动化控制对于电力系统的稳定运行具有重要意义。
为此，本系统将采用数字化变压器差动保护，可实现对变压器的实时监测、故障定位等功能。
2、断路器自动化控制：断路器是变电站中最主要的设备之一，其自动化控制可大大提高电力系统的稳定性。
为此，本系统将采用信息化断路器保护，可实现对断路器的状态监测、动作判据计算等功能。
3、隔离开关自动化控制：隔离开关作为保护装置的一部分，其自动化控制也是变电站综合自动化系统的重要组成部分。
为此，本系统将采用高压气体绝缘金属封闭开关进行实现。
4、组合电器自动化控制：组合电器是基础电气设备的组合，包括变压器、断路器、隔离开关等设备。
220kV数字化变电站技术分析
网络 ，过 程层 与 间隔层 设备通 过 以太 网通 信， 其 通 信标 准采 用 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０标 准 ， 间 隔 层 与站控 层设 备采 用 以太 网通信 ，其通 信 标准 采用 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 标准 ， 二次 设备 网络 化 等 级 。２ ２ ０ ｋ Ｖ与 １ １ ０ ｋ Ｖ都 采用 双母线 带旁 程度 高 ， 间隔 层设 备之 问 的开 入 、 闭锁、 跳 路 接 线方 式 ， ２ ２ ０ ｋ Ｖ 出线共 ６回 ； １ １ ０ ｋ Ｖ出 闸、 录波 等信号传 递通过 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ网连接 。 线共 ７回； １ ０ ｋ Ｖ采用 单母线 分段接线 ， 共有 ３ ． ２ 过 程层 ５ 段 母 线 ，出线 共 ４ １ 回 ，本 站 的 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 、 过程层 是一 次设 备与 二次设 备 的结合 １ １ ０ ｋ Ｖ一次 设备 都 为 敞开 式设 备 ， １ ０ ｋ Ｖ断 面 ，过 程层 的主 要设备 就是 提供 数 字接 口 路器 全部 为小 车 开关 ，改 造前 该站 二次 系 的电子式互 感器 以及合并器 。 统为 常规 自动化系统 。 ３ ． ２ ． １ 电子式互 感器 ２ ． ２改造 内容 本站 １ １ ０ ｋ Ｖ及 以上互感 器采 用 电子式 该站 数 字 化改 造 分 两 个 阶段 进行 ： 第 互 感 器 ，其 原 理 是 利 用 低 功 率 铁 心 线 圈 个 阶段是对 １ ０ ｋ Ｖ所 有 间 隔 进 行 基 于 （ Ｌ Ｐ Ｃ Ｔ ） 传 感测量级 电流 ， 利用 空芯线 圈传感 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０协议 的综合 自动化改 造 ， １ ０ ｋ Ｖ间 保 护级 电流 ，利 用 电容 龟 感 分压 器传感 被 隔层 与 站 控层 之 间 采用 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０协 议 进 测 电压 。 互 感器 由低功率 铁Ｊ 线 圈、 空芯线 行 通信 ， １ ０ ｋ Ｖ间隔层 装 置及 以下 保 留传 统 圈、电容龟 感分 压器 和数字 变换 器等部 分 变 电站综合 自动化 实现 模式 不 变 ， １ ０ ｋ Ｖ保 组成 ，通 过采 集器 转换成 数字 信号 经光 纤 护测 控装 置使 用 Ｒ Ｃ Ｓ ９ ６ ０ ０ Ｃ系列装 置 进行 传输 ， 互 感器 的输 出为数字 信号 。 改造 ， １ ０ ｋ Ｖ改造 时没有使 用数字式 电压 、 电 ３ ． ２ ． ２ 合并 单元 流互感 器 ，接人保 护测 控装 置 的仍 然 是模 本站采 用 的合并 单元 是联 系 电子式 互 拟 量 的 电压 、 电流 ， 一 次设 备 的 跳 、 合闸回 感器 和 网络化二 次设 备之 间 的设备 ，用 于 路 和 信号 仍采 用 二 次 电缆 硬 接线 方 式 ， 已 对来 自传感 模块 的各相 电流 电压信 号进 行 于２ ０ １ ０ 年１ ０ 月顺利 投人运行 。 时 间相 关 性 （ 同 步） 组合 ， 并 转 发 给 二 次设 第二 个阶段则 针对 ２ ２ ０ ｋ Ｖ、 １ １ ０ Ｒ Ｖ 、 ３ 备 。合 并单 元完 成各 相 电流 电压 的采 样 同 台主变所 有 间隔进 行数 字化 改造 ： （ １ ） 电气 步控制 。传 感模 块 到合并单 元 之间 为光纤 二 次部分 、 按照 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 标 准体 系对站 内 联系 ，合并 单元 到各二 次设 备之 间采 用光 各保 护 、 安稳 、 故 障 录波 、 二 次 公用 设 备 以 纤 点 对 点 串 行 通 信 ， 传 输 规 约 采 用 及站 内计 量设 备进行 改 造 ，新建 一 套符 合 Ｉ Ｅ Ｃ ６ ０ ０ ４ ４ — ８ 传送 。与互 感器 相配套 的合并 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 一 准 的计算 机监 控系 统 ， 新 设一 套 单 元 同 步处 理 电流 电压 采 样 的数 字 信 号 ， 图像 监 视及 安 全 警卫 系 统 。保 护装 置 、 远 输 入输 出路 数根据 不 同的应 用情 况灵 活配 动、 保信、 监 控 系统 、 录波 、 智能 就地 柜等 均 置 。 采用南 瑞继保 Ｐ Ｃ Ｓ 系列 产 品 ； （ ２ ） 电气一 次 ３ ． ２ ． ３ 智能终端 部分 ： ２ ２ ０ ｋ Ｖ的线路 间隔 、 主变进 线问隔 、 母 智 能终 端 （ Ｐ Ｃ Ｓ ２ ２ ￣因 ２ ２ ０ ｋ Ｖ Ａ ｌ Ｏ ｋ Ｖ户 联 间隔 、 旁 路 间隔 、 母 线 间 隔 的所 有 电 外 开关 为原有 常规 设备 ，以智 能终 端来 部 流、 电压互感 器 均更换 为 电子式 电流 、 电压 分 实现开 关设 备 的智能 化 ，智 能终 端安 装 互感 器 ； １ ｌ Ｏ ｋ Ｖ的线路 间隔 、 主变进 线间隔 、 在 高压场 地断 路器 和刀 闸机构 旁 的智能 就 母联间隔、 旁路间隔、 母线 Ｐ Ｉ ’ 间隔 的所 有 地 柜 内 ， 智 能 终端 与间 隔层设 备通 过光 缆 电流 、 电压互 感器 均更 换为 电子 式 电流 、 电 按 电压 等级 组成 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ网传 递数 字信 息 。 压互 感 器 。主变仍 采用 常规 的变 压器套 管 二次设 备通 过 智能终 端发 送分 合 闸命 令 给 电流互 感器 和 中性 点互 感器 ，输 出 的模 拟 开关和刀闸， 实现保护跳闸、 重合闸或开关 信号通过合并器转换为数字信号再发往相 刀闸的遥控 ， 同时开关 、 刀闸的分合位 、 Ｓ Ｆ ６ 关设备。本站改造数字式 ｃ Ｔ 、 Ｐ Ｉ １ 、 合并器使 气体总闭锁等信号通过 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ网传送给 用南京 新宁光 电产 品。 间隔层 和站控层设 备 。 ２ 、 本站数字化技术简介 ３ ． ２ ． ４配置要求 ３ ． １ 总体要求 ２ ２ ０ ｋ Ｖ的线路间隔、主变进线间隔、 母 本站 按 照 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 标 准从 整 体 上 分 为 三 联间隔 、 旁路间隔、 母线 间隔 、 １ １ ０ ｋ Ｖ的 层： 站控 层 、 间隔层 和 过 程层 ， 系统 网络结 主变进线间隔、 旁路间隔、 母线 间隔的 构采用 如 下方案 ：间隔层各 间 隔组建 各 自 所 有 电流 、电压互 感器设 备及 其合 并 单元
数字化变电站建设中的难点及措施综述
数字化变电站建设中的难点及措施综述随着电力行业的不断发展，数字化变电站建设也成为推进电力系统现代化的重要手段。
数字化变电站集信息传输、处理、控制、监测于一体，可以提高电力系统运行效率和稳定性，降低耗能和运维成本，同时还能优化电力市场运行。
但数字化变电站建设面临的难点也不容易忽视，需要我们在实践中不断探索有效的解决措施。
一、数字化变电站建设中的难点1. 设备的集成和互联互通难度大数字化变电站建设需要将多种设备进行互联互通，实现统一管理、调度和监控。
但由于各品牌设备之间的协同性较差，导致数字化变电站的建设和运行难度大，在设备集成和互联互通方面存在困难。
2. 安全问题备受关注数字化变电站建设中涉及到的大量数据和信息容易受到网络攻击或泄漏，数据安全问题成为数字化变电站建设的另一个难点，这也是数字化变电站建设中公共安全和社会稳定面临的挑战之一。
3. 人员技术水平需提高数字化变电站建设和运营需要相关技术人员的支持和配合，要求人员熟练掌握相关技术及应用方法，并能全面掌握数字化变电站系统的运营和维护，但现有人员水平和经验较为有限，对数字化变电站的建设和维护会带来一定的困难。
二、数字化变电站建设的解决措施1. 加强设备互通性为克服集成和互联互通方面的困难，数字化变电站建设需要更好的设备互通性。
在设备选择上应优先选择支持互联互通的厂商，并加强各品牌设备之间互通性的测试，保障设备顺畅协作。
2. 加强网络安全技术对数字化变电站数据和信息安全问题，需要采取完善的网络安全技术，加强设备身份认证、数据加密以及安全审计等方面的技术应用，以保障数字化变电站运行安全。
3. 培养人才数字化变电站建设和运营需要相关技术人员的支持和配合，电力行业应加强技术培训和人才引进，提高人员技术水平和能力，保障数字化变电站建设及运营的协调和顺畅。
4. 提升运维模式在数字化变电站运维方面，需要持续改进运维策略和方法，优化运维流程，提升运维效率，降低运维成本。
实现220kV数字化变电站测控保护一体化的方案
１ ． １ 智能化 的一 次设 备
一
次设 备 被 检 测 的 信 号 回路 和被 控 制 的操 作 驱 动 回路 采
因其 不 符合 国 内的 保 护 监 控 配 置要 求 ． 在 国 内应 用 时 ． 常采用
实现保 护 测 控 功 能 。 用 微 处 理 器和 光 电技 术 设 计 ．简化 了常规 机 电式 继 电 器及 控 进 口保 护 以及 测 控 装 置模 式 ，
自、 许 继 电 气— — 为例 ． 其保 护测控一体化装 置的研发 、 制 造 现 场 使 用 最 广 的 保 测 一 体 化 装 置 ，各 主 要 厂 家 均 已研 发 电 南 自研 发 完成 ． 尚无 工 程 应 用 ： ２ ２ ０ ｋ Ｖ 及 以上 电压 等 级 主 变 保 测 一体 装 置 目前 尚 无厂 家 完成 研 制 。 在各制造厂家中， 南 瑞
杂、 控 制 电缆 引起 的 电磁 干扰 。 因此 ． 数 字化 变 电站 技 术 目前
在 国 内发 展 很 快
不 同． 通 常 保 护 装 置 只 采 用一 组 交 流采 样 输 入 。 并 不 区 分保 护
与测量 Ｃ Ｔ． 其 测 量 值 可通 过 通 讯 上 传 ． 实现 对 一 次 设 备 测 量 监视 ， 通 过 配 置 可 编 程 的逻 辑 开 出 ， 也 可 实 现 开 出控 制 功 能 。
制 回路
的 导 线 连接
１ － ２ 网络化 的二次设 备
３ 数字化变 电站 测控系统实现 的 目标和设 计 原则
测 控 系统是 数 字化 变 电站 的核 心 。测 控 系统 要 实现 的 目
变 电站 内常规 的 二 次 设 备 ， 如 继 电保 护 装 置 、 防误 闭锁 装 标 为 ： 置、 测量控制装置 、 远动装置 、 故障录波装置 、 电压 无 功控 制 、 （ １ ） 全 数 字化 。 基 于先 进 的 网络 化 通信 技 术 设 计 ， 站 控 层 同期 操 作 装 置 以及 正 在 发 展 中的 在 线 状 态检 测装 置等 全 部 基 设 备 、 间 隔层 设 备 以及 过 程 层 设备 之 间 所 交 换 的模 拟 量 、 状 态
220kV智能变电站电气系统设计
220kV 智能变电站电气系统设计摘要：自从改革开放以来，我国经济有了突飞猛进的进步，科学技术也得到了很大的发展，促使电力市场也在不断完善和发展，变电站朝着智能化方向发展，提高了电气系统的供电性能。
但是220kV智能化变电站还有一些方面不够成熟，因此作为设计人员要做好智能变电站电气系统的要点设计，从而就能对智能化变电站的建设管理水平进行提升。
关键词：220kV；智能变电站；电气系统；设计1智能变电站优势在220kV智能变电站运行，较之传统变电站而言，智能化变电站的功能较为多样。
以往变电站并未实现一次设备智能化和二次设备网络化的功能，而新时期智能化变电站则满足了这一要求，充分集合了安全装置、继电保护和监控系统的变电站。
相较于传统变电站而言，可以改善硬件重复配置的资源浪费问题，实现信息的有效传递，降低信息传递成本。
通过对220kV智能变电站结构分析可以发现，三层两网的结构可以实现数字信息的高度共享和传输，实时监控变电站电气设备运行情况。
三层两网结构中的三层包括站控层、间隔层和过程层，两网即通过站控层和过程层网络实现信息的高度共享和传输。
此种结构较之传统的变电站而言优势较为突出，有助于信息数字化传输和共享，将信息通过网络传递，其特点可以归纳为以下几点:（1）220kV智能变电站间隔层设备中应用网络技术，信息传输和共享效率大大提升。
（2）220kV智能变电站中设置过程层，变电站通信网络增加了电气设备，促使智能变电站数字化水平得到极大进步。
（3）220kV智能化变电站可以实时监控和诊断电气设备，性能优势较为突出，尤其是其中的传感设备和电子执行器，在智能系统的统一控制下运行。
（4）220kV智能化变电站间隔层中安设智能终端，可以通过光纤将智能终端连接在一起，智能终端就地安装在一次设备场，监测智能变电站电气回路运行情况。
由此可以看出智能化变电站的优势特点十分鲜明，相较于传统的变电站而言，增设一个过程层，这样可以有效提升变电站的数字化水平。
220KV变电站设计毕业论文5
引言随着经济的腾飞，电力系统的发展和负荷的增长，电力网容量的增大，电压等级和综合自动化水平也不断提高，科学技术突飞猛进，新技术、新电力设备日新月异，该地原有变电所设备陈旧，占地较大，自动化程度不高，为满足该地区经济的持续发展和人民生活的需要，电网正在进行大规模的改造，对变电所的设计提出了更高、更新的要求。
建设新的变电所，采用先进的设备，使其与世界先进变电所接轨，这对提高电力网的供电可靠性，降低线路损耗，改善电能质量，增加电力企业的经济效益有很大的现实意义。
1、绪论由于经济社会和现代科学技术的发展，电力网容量的增大，电压等级的提高，综合自动化水平的需求，使变电所设计问题变得越来越复杂。
除了常规变电所之外，还出现了微机变电所、综合自动化变电所和无人值班变电所等。
目前，随着我国城乡电网建设与改革工作的开展，对变电所设计也提出了更高、更新的要求。
1.1 我国变电所发展现状变电技术的发展与电网的发展和设备的制造水平密切相关。
近年来，为了满足经济快速增长对电力的需求，我国电力工业也在高速发展，电网规模不断扩大。
目前我国建成的500kV变电所有近200座，220kV变电所有几千座；500kV电网已成为主要的输电网络，大经济区之间实现了联网，最终将实现全国联网。
电气设备的制造水平也在不断提高，产品的性能和质量都有了较大的改进。
除空气绝缘的高压电气设备外，GIS、组合化、智能化、数字化的高压配电装置也有了新的发展；计算机监控微机保护已经在电力系统中全面推广采用；代表现代输变电技术最高水平的750kV直流输电，500kV交流可控串联补偿也已经投入商业运行。
我国电网供电的可靠性近年来也有了较大的提高，在发达国家连续发生严重的电网事故的同时，我国电网的运行比较稳定，保证了经济的高速发展。
1.2 变电所未来发展需要解决的问题在未来，随着经济的增长，变电技术还将有新的发展，同时也给电力工程技术人员提出了一些需要解决的问题，例如：高压、大容量变电所深入负荷中心进入市区所带来的如何减少变电所占地问题、环境兼容问题；电网联系越来越紧密，如何解决在事故时快速切除隔离故障点，保证电力系统安全稳定问题；系统短路电流水平不断提高，如何限制短路电流问题；在保证供电可靠性的前提下，如何恰当的选择主接线和电气设备、降低工程造价问题等。
某220kV数字化变电站的主要技术特点与建设中关键技术分析
Ａ Байду номын сангаасｇ． ０１ ２ ０
河 北 电力 技 术
ＨＥＢ ＥＩＥＬＥＣＴＲＩ Ｃ ＰｏＷ ＥＲ
第２ ９卷 第 ４期
２１ ０ ０年 ８月
某 ２ ０ｋ 数字 化 变 电站 的主 要技术 特 点 ２ Ｖ 与建设 中关键 技术 分 析
Ａｎ ｌｓｓ ｏ ｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｏｈ ｒ ｃ ｅｒ ｔ ｓ ａ ｄ Ｋｅ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａｙ ｉ ｎ Ｍａ ｎ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ａ ａ ｔ ｉ ｉ ｎ ｙ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｓｃ
Ｄｕ ｉｇ Ｏｏ ｓ ｒ ｃ ｉｎ ｏ ｏ ２ Ｖ ｇ ｔ ｂ ｔ ｔ ｎ ｒ ｎ ｔｕ ｔ ｆＳ ｍｅ ２ ０ ｋ Ｄｉ ｉ Ｓｕ ｓａ ｉ ｎ ｏ ａｌ ｏ
蔡 桂 华 林 榕。 邵 华 ， ，
（ ．保定 供 电公 司， 北 ， 定 １ 河 保 ０ １ ５ ；． ７ ０ １２ 河北省 电力公 司， 石家庄 ００２ ） ５０ １
部 采用 智能 化 ＧＩ ＋保 护就 地分 散 布置 的数 字 化 方 Ｓ 案 ， 中智 能 化 ＧＩ 其 Ｓ应 用 先 进 的计 算 机 技 术 ， 用 采
文 献 标 志码 ： Ｂ
文章编号： ｏ — ８８２１）４ Ｏ１ 一 ２ １ １ ９９（ｏｏｏ 一 ０３ 。 ｏ
由于数 字化变 电站 在建 设 、 行 、 护 和 管 理 等 运 维
通过 变径 法兰 和 绝缘 子 与 ＧＩ Ｓ设备 配 合 ， 口配合 接 清晰。
ｓ ｕ ｕｅ ｒｅｔ ｏｉｒ ｇｓ ｔ ａｄ ｇＢｉ ｎｄ ｎ ２ ｔ ｃ ｒｐｏ ｃ ｍ ｎｏ ｎ ｓ ｍ ｉ Ｂｏｉ ａ ａｇｉ ｏ ｒ ｔ ｊ ， ｔｉ ｙ ｅ ｎ ｎ ｙ ａ２ ｋ ｉｔ 。ｂｔ ｉ ｄｔｌ ｄ 。 。 ｐｗｔ ｔ。 ｌ ｉ Ｖｄ ｉ１ ｓ ｔ ｉ ｅ ｉ ｉ 。 ｔ ｇ ａ。 ａ， ｈ ｈ ｕ。
220kV变电站数字化改造工程
广 东 电 力
（ Ｉ ＡＮＧＤｏＮＧ Байду номын сангаасＬＥ ＲＩ Ｅ ＣＴ Ｃ ｐＯＷ Ｅ Ｒ
ＶＯ ． ３ ＮＯ ６ １２ ．
Ｊ ｎ． ０１ ｕ ２ ０
２ ｋ ２ Ｖ变 电 站 数 字 化 改 造 工 程 ０
吴少 华
（ － 中 山 市律 诚 工 程 咨 询 有 限 公 司 ，广 东 中 山 ５ ８０ ） ｐ东 ２ ４ ０
ｔｅ ｔ ｎ ｎ ｅ ｔ ｆｄ ｇ ｔ ｌ ｑ ｉ ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｕ ｓａ ｉ ｎ，ｔ ｓ ｆｅｅ ｔｏ ｉ ｒ ｎ ｆ ｒ ｅ ｎ ｌ ｃ ｒｃ ｅ ｅ ｇ ｔ ｒ ｔ ．Ｉ ｉ ｒ ａ ｍｅ ｔａ ｄ ｔ ｓ ｉ ｉａ ｕ ｐ ｎ ｕ ｔｉ ｓ ｂ ｔ ｔ ｏ ｅ ｆ ｎ ｏ ｅ ｔｏ ｌｃ ｒ ｎ ｃ ｔａ ｓｏ ｍ ｒａ ｄ ｅ ｅ ｔ ｉ ｎ ｒ ｙ ｍｅ ｅ ，ｅ ｃ ｔ ｓ ｐ ｉ ｔ ｄ ｏ ｔｔ ａ ｈ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｉｉａ ｕ ｓａ ｉ ｎ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｉ ｓｉ ｔ ｈ ｔ ｇ ｆｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｐ ａ ｔ ｅ；ｔ ｅ ｉ ｔ ｌ ｇ ｎ ｅ ｏ ｏ ｎ ｅ ｕ ｈ ｔｔ ｅ ａ ｐ ｉ ｔｏ ｆｄ ｇ ｔ ｌ ｂ ｔ ｔ ｅ ｈ ｉ ｕ ｔ ｌ ｅ ｓ ａ ｅ ｏ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｒ ｃ ｉ ｃ ｓ ｏ ｓ ｌａ ｔ ｃ ｈ ｅｌ ｅ ｃ ｆ ｎ ｉ
摘 要 ：２ ０ｋ 变 电站 数 字 化 改 造 后 体 系结 构 分 为 站 控 层 、 间隔 层 、过 程 层 ，改 造 过 程 中应 用 的 新 技 术 主 要 包括 ２ Ｖ
电 子 式 互 感 器 、Ｉ Ｃ ６ ８ ０ Ｅ １ ５ 、智 能 操 作 箱 和 全 站 面 向 通 用 对 象 的 变 电 站 事 件 （ ｅ ｅｉ ｏ ｊｃ ｏ ｉ ｔｄｓｂｔｔ ｎ ｇｎ ｒ ｂｅ ｔ ｒ ｎｅ ｕ ｓ ｉ ｃ ｅ ａｏ
220kv变电站 使用的标准
220kv变电站使用的标准一、介绍1. 220kv变电站的概念和作用在现代电力系统中，220kv变电站是起着至关重要作用的设施，它起到了高压输电线路和低压配电线路之间的接口作用，而且能够实现电能的升压、降压、分配与控制，是电力系统中的重要组成部分。
2. 为何需要使用标准在建设和运营220kv变电站的过程中，使用标准非常重要，因为标准能够规范变电站的设计、建设和运营，保证变电站的安全、稳定和高效运行，同时也有利于提高变电站的可靠性和经济性。
二、使用标准的重要性1. 安全性标准220kv变电站的安全是首要考虑的问题，因为变电站涉及到高压电力设备和大容量的电能传输，一旦发生事故可能会造成严重的人员伤亡和财产损失。
使用安全性标准能够规范变电站的设计和施工，保证设备的安全可靠运行。
2. 技术标准220kv变电站的技术标准涉及到设备的选型、参数设计、接线方式等技术方面的要求，它能够保证变电站的设备符合国家和行业标准，提高设备的技术水平和性能，保证变电站的正常运行和供电质量。
3. 环保标准近年来，环保问题越来越受到重视，220kv变电站作为能源传输和分配的关键节点，对环境的影响不容忽视。
使用环保标准能够规范变电站的建设和运营，减少对环境的影响，保护生态环境。
三、相关标准及规范1. 设计标准设计标准是指在220kv变电站设计阶段需要遵循的标准，比如设备选型、主要参数、布局、电气设计等方面的要求。
国家电网公司制定了《变电站设计规范》，对变电站的设计提出了详细的要求和指导。
2. 施工标准施工标准是指在220kv变电站的施工过程中需要遵循的标准，包括现场施工作业和设备安装、调试等方面的要求。
国家电网公司制定了《变电站施工及安全作业规程》，对变电站的施工提出了一系列的要求和操作规范。
3. 运行维护标准运行维护标准是指在220kv变电站投运后需要遵循的标准，包括变电站的设备运行管理、维护保养、故障处理等方面的要求。
国家电网公司制定了《变电站运行维护规程》，对变电站的运行维护提出了详细的要求和操作流程。
国网220kV变电站工程智慧工地实施项目技术规范
国网220kV变电站工程智慧工地实施项目技术规范国网供电公司建设部年月日一、项目概况通过在工程现场部署和安装各类型智能感知设备（包含人员闸机、车辆道闸、视频监控设备、环境监测设备、数字化边坡沉降监测传感器等），实时采集工程现场人员、机具、物料、环境等关键要素信息，感知数据最终传输至智慧工地管理平台，服务工程现场智慧工地建设，推动工程建设全过程数字化管控。
智慧工地建设的整体架构如上图所示，本项目需完成的内容主要如下：（1）工程现场感知层设备和网络层设备部署安装；（2）实现现场感知数据接入平台层；（3）提供工程现场业主项目部、监理项目部、施工项目部开展工程数字化管理所需的必要基础硬件（包括但不限于计算机、显示大屏、办公桌椅等）。
二、项目单位本项目的项目单位为：XXXXXXXX。
三、项目范围项目工作范围为国网XXXXXXXXXX220kV变电站工程现场。
四、实施内容应答人应完成的内容包括但不限于（1）感知设备配备、安装部署和运维；（2）通信网络搭建；（3）现场数据接入；（4）技术研究应用。
（一）感知设备配备和安装应答人应配置工程现场智慧工地建设所需的感知设备（技术参数详见附表1），并确保下述感知设备按照工程业主项目部要求的施工工艺要求部署安装于现场的指定位置，并实现下述对应功能。
1、配置人员识别闸机，自动获取人员进出场数据，包括人员姓名、进出场方向、进出场时间、进出场照片等数据。
2、配置心率监测手环，自动监测作业人员的心率、血氧等生命体征信息，当数值超出设定阈值时就地报警，相关报警信息能够回传至e基建（智慧工地模块）。
3、配置定位终端，自动获取人员实时位置信息，支持一键发出求助信号，相关信号能够回传至e基建（智慧工地模块）。
4、配置车辆道闸，自动获取车辆进出场数据，包括车辆名称、进出场方向、进出场时间、进出场照片、进出场视频等数据。
5、配置RFID标签和RFID读写器，自动获取工器具出入库信息，包括工器具名称、编号、进出库方向、进出库时间等数据。
220kV智能变电站二次系统的设计
220kV智能变电站二次系统的设计摘要：根据我国电网公司对于智能电网的发展展望，智能变电站已经成为电网建设的重点。
其中220kV智能变电站的二次系统的设计工作尤为重要，本文对220kV智能变电站二次系统的设计问题、结构和优化方案进行了分析和探讨。
关键词：220kV智能变电站；二次系统；设计一、概述智能变电站二次系统设计中的问题根据我国电网公司对于智能电网的发展展望，智能变电站已经成为电网建设的重点。
二次系统的设计中涉及到众多一次设备和二次设备，承担着发电、配电和输电这些重要工作，对整个电网的正常运营具有重要影响。
我国现阶段运营的智能变电站在二次系统的设计中存在不少子系统，对于维护变电站和电网的顺利运行并不可靠，其主要问题有：第一，各级子系统间因为分属于不同专业而被单独设立，为主站进行数据计算增加了难度；第二，传统的设计方案中，站控层设备比较冗杂，间隔层与过程层中的设备没有进行整合，具有优化空间；第三，传统的二次系统设计不能适应数字化测控体系的要求。
针对这些问题，220kV智能变电站的二次系统设计应当以自动化技术和信息化技术作为基础，构建更加高效、灵活的设备结构，适应智能电网时代的发电、配电和输电的需求，并保障电网的可靠性，兼顾灵活性和安全性。
二、智能变电站二次系统的常规设计流程（一）绘制SV与GOOSE 信息流图在对设备类型、保护测控原理、自动化目标、间隔设计进行过分析研究之后，着手绘制SV和GOOSE 信息流图，将设备之间的逻辑关系表现在两份信息流图纸上。
其中，SV信息流图与传统的保护原理图、电流和电压回路图的主要功能类似，能表达出电流数据流和电压数据流之间的连接关系；GOOSE 信息流图集中体现了信息传输和设备控制的逻辑原理。
SV和GOOSE 信息流图的绘制涵盖了信息流向、信息传输回路两个部分的内容。
信息流向能表现出SV 和 GOOSE信息所采用的传输路径，展现出该设计是否使用了交换机，明确了信息流向。
毕业论文ppt答辩(220kv变电站设计)
器等机电一体化设备的出现,以及计算机高速网络在实时系统中的开 发应用,使变电站所有信息的采集、传输实现全智能化处理提供了理 论和物质基础。
4. 自动化；随着科学技术的不断发展，变电站综合自动化系统 取代传统的变电站二次系统，已成为电力系统的发展趋势
6）220kv侧综合电抗X1=0.179；110kv侧综合电抗X2=1.667。
企业的SOLOGEN
L0GO
变压器选型及线路设计
• 变压器选型要求：
1）主变台数和容量
2）绕组数和连接方式
3）调压方式
4）冷却方式
• 接线方式要求：
7
操作灵活、运行可靠、合理经济。
企业的SOLOGEN
L0GO
变压器选型及线路设计
LZZBJ735（Q） /2000
---
出线侧
7
LW8— 35/3150
GN235/2000
LZZBJ735（Q） /2000
JD6—35
L0GO
变压器保护
• 变压器保护配置原则：
1）瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护作为主保护
2）相间短路的后备保护（主保护的后备）：过流保护
3）过负荷保护：防御变压器对称过负荷
4）过励磁保护：防御变压器过励
• 变压器保护整定：
7
1）主保护整定计算：瓦斯保护、纵差动保护
2）后备保护整定计算：过流保护、过负荷保护
企业的SOLOGEN
L0GO
总结
• 由于本人所学知识非常有限，在这次毕业设计过程中，我感触最深刻 的就是：作为一个刚毕业的学生，非常缺乏经验，同时理论知识也非 常有限，毕业设计会有很多同行前辈看起来幼稚可笑的地方，但是我 觉得这也是一个成长的过程，我一定会在参加工作以后更认真地学习 。
南瑞继保-数字化变电站建设
02 数字化变电站基础知识
数字化变电站的定义与特点
定义
数字化变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，建立在IEC61850通信规范基础上， 能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
特点
数字化变电站具有信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、状态可视化等优点，提高了变电站的自动 化水平和运行可靠性。
数字化变电站与常规变电站的比较
结构
数字化变电站采用三层结构（站 控层、间隔层、过程层），相比 常规变电站的两层结构更为简洁，
易于维护。
通信方式
数字化变电站采用基于以太网的数 据传输方式，相比常规变电站的电 缆硬连接方式具有更高的传输效率 和可靠性。
运行效率
数字化变电站的信息共享和互操作 能力提高了运行效率，减少了人工 干预，降低了运营成本。
南瑞继保将积极参与国际市场竞争，提升公司在国际市场的品牌 影响力和市场份额。同时，加强与国际同行的合作与交流，共同 推动数字化变电站技术的发展和应用。
感谢您的观看
THANKS
和市场空间。
05 南瑞继保的数字化变电站 建设成果与展望
南瑞继保的数字化变电站建设成果
成功研发并推广了一系列具有自主知 识产权的数字化变电站产品，包括智 能高压设备、智能组件、智能终端等。
在数字化变电站技术方面，南瑞继保 已经掌握了基于IEC 61850标准的系 统集成和通信技术、基于状态监测的 智能诊断技术等关键技术。
传统变电站的局限性
传统变电站存在设备老化、维护成本 高、安全性能低等问题，难以满足现 代电力系统的需求，需要数字化变电 站的建设来改善。
南瑞继保公司简介
公司概况
南瑞继保电气有限公司是国内领先的智能电网和智能能源解决方案提供商，拥有强大的研发实力和丰富的实践经 验。
深圳220kV简龙数字化变电站改造项目实施汇报
优点
220KV简龙站技改后保护装置列表
220KV简龙站技改后保护装置列表
目录
项目内容 产品研发 技术特点
1 从规约角度分析
四方103 DNP
网络103
MODBUS CDT
PROFIBUS
南自103
60870-5-103
1 从规约角度分析
2 从信息模型角度分析
按点号数据含义不明
2 从信息模型角度分析
站控层软件
通讯架构
NS2000系统为分布式系统设计，即工作站不依赖 服务器能直接从网上取数据，考虑到61850装置的 网络接入能力，后台采用C/S模式，即服务器与 61850装置通讯，工作站需从主服务器取数据。
在实现中，需要重新设计系统的通讯架构。相关 的控制操作、定值修改等保护操作、人工置数等操 作的通讯接口需要重新设计
NS2000后台数据流图(实时运行)
NS2000后台数据流图(配置)
NS2000后台数据流图(实时运行)
目录
项目内容 产品研发 技术特点
装置动态建模
–基于IEC61850的实时对象模型数据库
–装置对象模型组态化，与嵌入式应用软件程序分离 ，各种测控保护装置拥有一套程序作为统一软件平 台，如用于高压保护只需配置既可
–后台通过导入配置生成的全站SCD文件自动生成全 站测点数据库记录，包括通信配置、测点名和遥测 系数等各项配置
一致性测试
采用KEMA软件进行一致性测试
全程参加6次国调中心组织的互操作实验 与ABB、 SIEMENS 、 AREVA等国外厂家实现互
联互通
后台系统兼容性
支持IEC61850模型与体系 容纳非IEC61850的装置 既可用于全新数字化变电站又可用于老站改造
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153 3作者简介:段志国,男,河北保定供电公司机电保护组,工程师。
220kV 数字化变电站的建设段志国3 万红燕 戚亦可(河北保定供电公司机电保护组,河北 保定 071000)摘 要:变电站建设在当今计算机高速网络、智能化开关、光电式电流电压互感器、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的今天,正在蓬勃向前发展,数字化变电站是目前发展的方向。
本文在提出数字化变电站建设方案的基础上结合某地变电站数字化改造的全过程,来说明数字化变电站的技术特征、网络建设方案及建设施工设计和建设过程中需要注意的问题。
关键词:数字化变电站;通讯网络;光电互感器;I EC 61850随着计算机高速网络在实时系统中的开发应用,智能化开关、光电式电流电压互感器、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,数字化变电站已从理论变为现实。
变电站综合自动化技术经过十多年的发展达到了一定的水平,系统的实时性、可靠性和灵活性大大提高,这也为数字化变电站的建设打下坚实的基础。
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多,数字化、信息化以及信息模型化的要求越来越迫切,数字化变电站已是自动化技术发展的方向。
数字化变电站是将信息采集、传输、处理、输出等过程完全数字化的变电站,数字化变电站的系统结构继承并发展了分层分布式变电站结构的特点,全站采用统一的通信规约(I EC61850),保护、测控、计量、监控、VQC 等系统均采用统一网络接受电压、电流和状态量。
本文以保定供电公司某地变电站数字化改造全过程为例,来说明数字化变电站的技术特征、网络建设方案及建设过程中需要注意的问题。
一、数字化变电站方案[1-3]整站的网络建立在I EC61850的通讯规范基础上,按分层分布来实现整站数字化,实现变电站内智能电气设备间的信息共享和互操作。
其由站控层、间隔层和过程层三部分组成,系统结构图如图1所示。
11站控层站控层包括监控主机/操作员工作站、远动主机、网络设备及打印机等,完成站内监控功能,为变电站提供运行、管理、工程配置的界面,并记录站内所有相关信息。
远动主机通过远动通道向调度端传送信息。
监控主机进行当地操作,并形成当地报表,还可与间隔层设备共同实现小电流接地选线和电压无功综合控制功能(VQC )。
所有站控层设备均采用快速以太网,并按照I EC61850通信规范进行系统建模并进行信息传输。
21间隔层间隔层主要包括各种保护装置、测控装置、智能控制装置以及其他智能设备。
间隔层设备直接下放至各间隔智能控制柜及开关柜上,各间隔设备相对独立,仅通过通讯网互联和站控层采用以太网通信。
31过程层过程层包括光电式电子互感器、合并器、智能开关设备、智能传感器及过程层网络设备等。
过程层使用100M 光纤以太网,选用点到点或基于交换机的星型拓朴结构,传输介质选用光纤。
变电站内配置规约转换器,将UPS 、直流屏、五防、GPS 等不支持I EC61850的智能设备,转换成符合I EC61850规范的接口。
41网络层由于整站网络架构采用双重化以太网,确保单一故障时不损失任何信息。
间隔层和过程层之间,采样值采用点对点通信方式,[4]220k V 及110k V 二次设备跳合闸及开入开出回路采用电缆硬接线方式。
二、变电站数字化建设该变电站是河北南网第一个220k V 数字化变电站,本期改造建设规模为23180MVA 主变,220k V 出线2回,采用双母线接线方式,110k V 出线4回,采用双母线接线方式,35k V 采用单母线分段接线,出线6回,并配有8组电容器。
11系统通信[5]网络架构从整体上分为三层:站控层、间隔层和过程层。
站控层与间隔层采用I EC61850协议,[6]主要网络双重化配置。
站控层至间隔层之间采用RJ45以太网,间隔层至过程层采用点对点或网络通信方式,通信介质采用光纤。
网络方式上,采样数据独立,G OOSE[7](Ge 2nericObjectSubtati onEvent )信息单独组网。
21电子互感器配置220k V 各间隔、主变三侧间隔电流互感器均按照保护双重化原则[8]布置互感器线圈,线圈布置原则为2个中国电力教育2009年管理论丛与技术研究专刊154图1 数字化变电站系统图保护线圈(Rogowski 线圈)+1个计量线圈(LowPower 铁芯线圈)。
电流互感器准确级次:5TPE /5TPE /012s 。
110k V 、35k V 各间隔(除主变外)均按照保护单套原则布置互感器线圈,线圈布置原则为1个保护线圈(Rogowski 线圈)+1个计量线圈(Lo wPower 铁芯线圈)。
电流互感器准确级次:5TPE /012s 。
380V 采用常规互感器电压互感器:对于母线型,各电压等级,每条母线均配置2个三相二次线圈,无开口三角线圈。
准确级次:012/012;对于线路型,每回220k V 线路均配置1个单相二次线圈,无开口三角线圈。
准确级次:012。
31合并器配置方案及安装位置220k V 线路、母联和主变各侧合并器双重化配置;[9]220k V 及主变高中压侧(含中性点和间隙CT )的合并器安装在保护智能控制柜上,且两套合并器分别和两套保护装置布置,主变低压侧合并器安装在开关柜上。
220k V线路T V 接入本间隔合并器。
220k V 每组母线T V 配置一台合并器,在合并器内实现PT 并列功能,安装在220k VPT 智能控制柜上。
110k V 线路、母联合并器单台配置,布置于110k V线路、母联保护智能控制柜上。
110k V 每组母线T V 配置一台合并器,在合并器内实现PT 并列功能,安装在110k VPT 智能控制柜上。
除主变间隔外,35k V各间隔合并器单台配置,35k V 合并器安装在开关柜上。
35k V每段母线T V配置一台合并器,布置于相应PT开关柜上,在分段柜设PT并列合并器,实现PT并列功能。
220k V及110k V线路及主变间隔PT切换功能,在各间隔合并器实现。
41保护装置及电度表配置方案(1)保护装置配置方案。
主变保护采用分布式保护,集中处理单元和非电量保护布置于主变高压侧保护智能控制柜上,集中处理单元具有高压侧数据采集功能,将中低压侧采集子装置分别布置在中压侧智能控制柜和低压侧开关柜上,通过光纤和集中处理单元连接。
采用了分布式主变差动保护,在主变本体设非电量智能终端,本体智能终端输入非电量、中性点刀闸位置、档位等信号,输出档位控制、中性点刀闸控制和风扇控制等接点,实现本体信号的数字化。
主变保护分主站和子站,子站与主站通讯网络采用点对点的光纤双网通讯,保护单元与起动单元完全独立,主站主控板通过数据总线发布时间基准,光纤通讯板记录接收采样数据的时刻,根据接收时刻和时间基准实时插值得到采样数据。
220k V及110k V母线保护集中组屏,使用集成厂家提供的合并器,通讯介质使用光纤。
35k V母差采用集中母差,支持G OOSE网通信协议。
220k V及110k V线路保护采用分散布置的保护装置,分散采集集中处理。
电流电压采样、刀闸开关位置采集以及跳闸命令执行下放在每个间隔内。
35k V保护测控装置就地布置于开关柜上,合并器单独配置。
(2)电度表配置方案。
除380V电度表外,全部采用有光纤以太网接口的具有I EC61850数字接口的电度表, 220k V、110k V及主变电度表分散布置在LCP柜,35k V 电度表安装在开关柜上。
数字式电度表通过RS485接口,标准规约和电表处理器通信。
51保护控制一体化G I S控制柜对于GI S设备,采用一种GI S新的针对GI S智能控制的数字化智能控制装置,实现对GI S设备的位置信号采集和监视、模拟量信号采集与显示远方/当地控制、告警和闭锁、信号与操作事件的记录与上传、电能质量分析、机构电机的控制和保护、在线监测、软件联锁等一系列功能。
将传统的测控功能和GI S二次监控有机结合在一起,构成智能的控制功能,是集间隔层设备、过程层网络、过程层设备和一次设备综合一体化设备。
三、数字化变电站需要注意的问题数字化变电站的运行,对传统运行方式、设备的校验、维护以及检修都提出了新的问题,[10]需要对现行的运行规程和检修进行修改。
I EC61850标准对物理模型的建模和模型描述仍不完善、不确定,使不同设备生产厂家对模型的描述不一致,给不同厂家设备间的通讯互访造成识别障碍。
G OOSE网的安全可靠直接关系到变电站的能否稳定运行,应提高G OOSE网的冗余度,优化网络配置,采用工业级光交换机。
数字化保护设备和一次智能设备检验,鉴定的设备未及时随数字化变电站的推广而出现。
由于数字化变电站是新生事物,在运行、检修方面没有经验可借鉴,有待于通过调试,试运行积累经验,逐步完善。
四、结论数字化变电站的建成投产为电网数字化建设奠定了基础。
变电站数字化技术减少了设备的退出次数,提高了设备的可用性,减少了自动化设备的数量,简化了二次接线,减少了征地,节约了成本。
[11]从长远看,数字化变电站提高了系统的可靠性,为维护、更新和扩展设备的功能提供了方便,实现了信息在运行系统和其它支持系统之共享,减少了重复建设的投资以及变电站寿命周期内的总体成本。
虽然数字化变电站在实际应用中还存在诸多问题,但它的实现为变电站的自动化运行及管理带来了深远影响,[12]具有重大的技术和经济意义。
参考文献:[1]陈沛超,高翔.数字化变电站系统结构[J].电网技术2006,(24):73～77.[2]孙司正,王晋,盛本云,等.数字化变电站自动化系统方案探讨[J]1继电器2007,(22):72～74.[3]徐礼葆,刘宝志,郝燕丽.开放式数字化变电站自动化系统的讨论[J]1继电器,2004,(6):40～43.[4]郑怡雯,陈轶玮.数字化变电站通信网络方案[J].电气应用,2008,(1):10～13.[5]高鹏宇,黎宝群,向琼.数字化变电站中I E D间的通信研究[J].电气应用,2007,(10):29～31.[6]丁书文.数字化变电站自动化系统的网络选型[J].继电器,2003,(7):37～40.[7]王松,陆承宇.数字化变电站继电保护的G OOSE网络方案[J].电力系统自动化,2009,(3):51～54.[8]丁书文,史志鸿.数字化变电站的几个关键技术问题[J].继电器,2008,(10):53～56.[9]周捷,杨永标,沈健,等.一种基于交流信号的模拟合并单元[J].电力系统保护与控制,2009,(2):65～68.[10]张文凯,吴海涛,代尚林.变电站数字化改造的实践与探讨[J].广东输电与变电技术,2009,(1):67～70.[11]朱大新.数字化变电站综合自动化系统的发展[J].电工技术杂志,2001,(4):20～22.[12]高翔.数字化变电站应用展望[J].华东电力,2006,34(8):47～53.155。