智能变电站的过程层应用技术要点分析

智能变电站的过程层应用技术要点分析
摘要：智能变电站是未来电力行业发展的趋势，与常规变电站相比，智能变电
站有着较多的应用优势，其不但可以加快信息与数据传输的效率，还可以做到对
电能的节约，实现电力行业的可持续发展。

采用智能变电站，电网的配电管理更
加安全、有效，而且采用的设备更加先进，可以实现电网的智能化运行。

本文就
智能变电站的过程层应用技术要点进行简单的阐述。

关键词：智能变电站；过程层；应用技术；要点；分析
智能变电站是电力系统发展的主要方向，能够更为可靠的提升配电网的可靠
性与稳定性。

智能变电站中过程层是智能化的主要体现，其中涉及到众多智能化
设备与相关技术，就本文的统计主要包括电子式互感器技术、三网合一技术、PRP并行冗余技术等多项技术，而不同的技术在应用过程中需要配备不同的方案，由此来确保相关技术的应用可靠性。

1智能变电站过程层概念与结构概述
1.1智能变电站过程层概述
智能变电站是科技不断发展的产物，其也是电力行业未来发展的必然趋势，
其必将取代常规变电站，结合的多项先进的技术，应用了较多的自动化设备，可
以有效的提高系统运行效率，也可以实现信息的及时处理。

在应用数字化技术后，可以实现实时监测，还可以提高信息采集的能力，对多项信息与数据进行共享。

只能变电站有三层结构，分别是站控层、间隔层以及过程层，其中过程层位于智
能变电站的最底层，其包含变压器、断路器以及隔离开关等多项电子装置，是智
能变电站发挥出多项功能的前提。

智能变电站可以对设备运行的状况进行监测，
还能快速做出反应，执行系统的命令，过程层与一次设备有着紧密的联系，如果
三层结构中的设备出现故障，则整个变电站的运行都会受到影响，不利于实现变
电站的稳定运行。

1.2智能变电站过程层结构
智能变电站的过程层包括变压器、断路器、隔离开关、互感器等一次设备、
同时包括所属的智能组件与独立智能电子装置等。

与普通变电站对比，智能变电
站的一次设备与二次设备所出现的调整较大，将原有一次设备上的电磁式互感器
转变为电子式互感器，将原有的开关设备转换为智能开关设备。

另外，各智能电
子设备之间经由GOOSE、采样值传输机制实现信息的传输。

以上对传统变电站所
作出的智能化调整能够有助于实现反映变电站电力系统运行的稳态、暂态、动态
数据以及变电站设备运行状态与图像等数据信息的集合呈现，实现了电力系统一
端面的全景数据呈现。

2智能变电站过层层的基础原则
过程层位于智能变电站的最底层，其对整个变电站的运行有着较大的影响，
为了实现变电站自动化、智能化、安全的运行，相关技术人员需要对运行系统进
行完善，还要遵循相关原则，保证过程层电子装置的正常运行。

2.1实时性原则
GOOSE是各智能电子设备之间信息传输的其中一个连接媒介，GOOSE是面向
通用对象的变电站事件，能够保障信息交换与传输期间的可靠性。

GOOSE服务在
智能变电站中的主要作用是为一次设备与智能元器件之间提供信息传输服务，其
中包括跳闸、合闸相关命令与信号的传递服务。

虽然GOOSE所承担的数据信息量相对较小，但是所传输的数据较为重要。

另外，GOOSE服务的数据信息传递过程
中存在一定的不可靠因素，需要遵循实时性原则提供一系列服务，由此确保数据
信息能够安全的传递至指定地点，实现各设备之间的信息共享。

2.2智能终端设计原则
智能化变电站中应用到多种智能化设备，而其中智能终端便是其中一个重要
设备，智能终端属于智能组件其中之一，经由一次设备与电缆的连接，实现其测
量与实时监测功能。

智能终端的出现是针对智能变电站运行过程中所需要的GOOSE服务，GOOSE服务能够有效提升智能终端安装的科学性，确保整个检测与控制的可靠性。

在智能终端的设计过程中，需要注意的是传输数据信息的实时性、GOOSE服务命令记录的功能、提供详细信息查阅方式等几个方面。

同时需要具有
一定的通信能力、转换能力等，由此提升相关控制命令的实际执行能力。

在智能
终端的安装过程中，需要选择较为封闭的位置进行安装，确保智能终端自身具有
较强的防护能力。

2.3采样值数据传输技术应用原则
采样值数据传输所指向的是间隔层与过程层之间的关键通信内容。

在整个信
息传递期间，智能变电站的过程层中最大的数据流在电子互感器、测控与保护见
的采值数据传递中。

基于此，采样值数据传输技术应该具有较强的实时性，且此
技术的实现需要遵循采样值数据传输需要经由光线雨过程网的连接、借助于过程
层中交换机获取采样值信号，实现信息共享、应用直接采样方式，实现过程层交
换机中优先级技术与虚拟技术等原则，以此提升网络安全性与可靠性。

3.智能变电站过程层应用技术分析
3.1电子式互感器技术
电子式互感器是实现智能化变电站过程中对电磁式互感器的替换。

以220KV
线路保护为基础，将电子式互感器方案拟定为能够实现直采直跳的效果，也就是
过程层采样值与继电保护相关的GOOSE信息选择点对点的传输方式。

基于智能变电站内部应用的是电子式互感器，一次你不需要再安装采集单元。

就此设计方案
来看，继电保护的相关采样值是建立在IEC61850-9标准的基础上的。

另外，非继
电保护的过程层次采样值传输的网路与GOOSE网路需要采用独立配置，并依据电压等级分别进行组网。

此方案主要应用双重化配置保护装置，能够有效保障设备
的可靠性，排除交换机环节，提升了数据信息传输的便捷性，实现信息的集成化
与数字化。

3.2三网合一技术
三网合一所只的是IEEE1588对时信息、GOOSE信息与IEC61850-9-2采样信息
的共网传输。

本章节阐述主要以变压器保护作为基础建立三网合一系统。

在此技
术方案的设计中，过程层与间隔层的合并单元均选择IEC61850-9-2的表展，过程
层的智能终端合并单元选择GOOSE通信协议，同时经由各主干网交换机与间隔交换机实现信息共享。

此技术能够更为高效的达到信息共享的效果，且网络结构较
为清晰，不涉及到较多的交换机与光缆辅助连接。

另外，此技术的设计、安装与
后期维护管理环节也相对简单。

3.3 PRP并行冗余技术
IEC61850标准中对网络冗余标准没有实际限制，为实现双网冗余，部分厂家
提出私有双网冗余解决方案，对IEC61850所提出的开放性与互操作性形成了一定的负面影响，同时冗余方案多是在应用层进行冗余处理，提升了程序的复杂性，
也降低了数据的处理效率。

更值得关注的是一旦网络出现故障，现有的私有方案
双网切换时间较长，不能够满足变电站系统的要求。

4小结
智能变电站是应用现代智能设备，以信息数字化、通信平台网络化等为基础的自耦东实现信息采集与控制以及包括等功能，同时兼具支持电网实时自动控制与调节的变电站。

智能变电站与普通变电站对比的一个显著特点体现在过程层环节中，智能变电站过程层应用到多种智能化技术，实现变电站的智能操作。

参考文献：
[1]陈耀华，王学超，童钰.智能变电站过程层网络交换技术探讨[J].广西电力，2015，02：48-50.
[2]张沪寅，郑显瑞.基于GMRP的变电站过程层网络分析与实现[J].计算机工程与设计，2015，07：1681-1685.
[3]林桦.智能变电站过程层应用技术研究[J].科技与创新，2015，20：138+141.
[4]王惠永.智能变电站过程层应用技术剖析[J].科技与企业，2015，22：66-67.
[5]周淑芸.智能变电站过程层应用技术研究[J].山东工业技术，2015，23：195.。