智能变电站技术导则介绍

智能变电站技术导则介绍丁杰 国网电力科学研究院 2010年 2010年5月目录背景概述智能变电站技术导则概要主要内容热点问题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、 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一个目标两条主线2009-2010年 2009-2010年： 2011-2015年 2011-2015年： 2016-2020年： 2016-2020年 研究试点阶段 全面建设阶段 完善提升阶段技术上实现信息化、自动化、 技术上实现信息化、自动化、互动化 管理上实现集团化、集约化、精益化、 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 友好互动五个内涵六个环节发电 线路 变电 配电 用户 调度坚强智能电网的战略目标建设以统一规划、统一标准、统 一建设为原则，以特高压电网为骨干 网架、各级电网协调发展，具有信息 化、自动化、互动化特征的国家电网。

统 一智 能“统一”是前提，“坚强”是基础， “智能”是关键。

统一性、坚强网架、 智能化的高度融合，决定了国家电网 未来的发展方向。

4坚 强工作方针“统筹规划，统一标准，试点先行，整体推进”5变电站自动化现状-常规变电站 变电站自动化现状 常规变电站采集资源重复、 采集资源重复、设计复杂 变电站内存在多套系统 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 互操作性差 系统、设备之间互操作性差 通信规约繁杂 缺乏一致性测试、 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变电站自动化现状-常规变电站 变电站自动化现状 常规变电站信息不标准不规范， 信息不标准不规范，难以充分应用 原理、算法、 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数字化变电站国网公司“十一五”科技发展规划: 提高电网运行管理控制水平的六个重点技术领域 电网自动化技术 数字化变电站技术 特征：IEC61850及电子式互感器应用 电子式互感器用于扩大数字化技术范围、统一简 化采集源 IEC61850解决信息建模和互操作问题IEC61850 的内容系统概貌 1 介绍和概述 2 术语 3 总体要求 4 系统和项目管理 5 功能的通信要求和设备模型 数据模型 变电站和馈线设备的基本通信结构 7-4 兼容逻辑节点类和数据类 7-3 公用数据类配置 6 变电站自动化系统配置描述 语言抽象通信服务 变电站和馈线设备的基本通信结构 7-2 抽象通信服务接口 抽象通信服务接口(ACSI) 7-1 原理和模型 映射到实际通信网络 8-1 映射到 映射到MMS和ISO/IEC8802-3 和 9-1 通过单向多路点对点串行通信链路采样值 9-2 ISO8802-3之上的采样值 之上的采样值测试 10 一致性测试标准制定的主要目的互操作性 为不同厂家的设备互联提供互操作性,即不同制造 厂家提供的智能设备可交换信息和使用这些信息 执行特定功能 自由配置 满足变电站自动化系统（SAS）功能和性能的要 求；可灵活配置，将功能自由分配到装置中，支 持用户集中式（如RTU）和分散式系统的各种要求 长期稳定性 支持未来的技术发展，因为它可兼容主流通讯技 术而发展，并可伴随系统需求而进化电子式电流互感器的特点优良的绝缘性能 不含铁芯，消除了磁饱和，铁磁谐振 光缆传输，抗电磁干扰 低压侧无开路引入高压的危险 动态范围大 频率相应宽 不充油，不充气，无易燃易爆的危险 体积小，重量轻 消耗有色金属少，符合国家产业发展 数字接口，符合数字化电站的发展潮流目前数字化变电站主要存在的问题由于前期没有规范，因此实现方法百花齐放，不能形成标准化 建设思路，各地试点站都要创新 采用的主要关键技术IEC 61850及电子式互感器，解决的是站 内数字化问题，较少考虑电网的高级应用需求、与生产管理的 融合及资产管理等功能，没有解决IEC61850／61970的问题 功能与常规站相当，缺乏对变电站系统级综合应用功能的考虑 对于网络架构缺乏系统性的综合网络可靠性及经济性的研究 （特别是过程层的组网），网络设备成本偏高 在试点站运行过程中暴露出来的问题已较明显，可靠性有待提 高（特别是电子式互感器的高压侧供电问题） 缺乏检验、试验评估体系 总体上处于试验阶段智能变电站与数字化变电站的关系数字化变电站的功能是智能变电站发展的基础， 数字化变电站的功能是智能变电站发展的基础，数 字化变电站技术是智能变电站的一部分 智能变电站是进一步综合站内功能与发展对外支撑 智能变电站的重要特征体现“智能 设备智能化+高级 智能”设备智能化 智能变电站的重要特征体现 智能 设备智能化 高级 智能应用 智能变电站并不要求高度数字化， 智能变电站并不要求高度数字化，例如全站采用电 子式互感器 智能变电站是一种理念、一种符号， 智能变电站是一种理念、一种符号，不应简单按字 面理解智能，例如也可称为”数字化变电站 数字化变电站2.0”、未 面理解智能，例如也可称为 数字化变电站 、 来变电站 智能变电站是变电站整体技术的跨越智能变电站概念智能 变电 站技 术支 撑及 新的 需求智能电网对变电站提出 了以系列新的要求 数字化变电站提供了大 量技术基础 不断发展的新技术（如 不断发展的新技术（ 智能一次设备的发展、 智能一次设备的发展、 1000M以太网技术、 以太网技术、 以太网技术 IEC61588等） 等 促进了智能变 电站的发展智 能 变 电 站- 14 -智能电网对变电站功能的重新定位与发展目标变电站是智能电网建设的重要节点之一，其主要作用就是 变电站是智能电网建设的重要节点之一， 为智能电网提供标准的、可靠的节点（包含一、 为智能电网提供标准的、可靠的节点（包含一、二次设备 和系统）支撑，为智能电网的信息化、自动化、 和系统）支撑，为智能电网的信息化、自动化、互动化提 供技术基础 统一规划、 统一规划、科学设计的智能变电站是建设坚强智能电网的 重要保障 设备信息和运行维护策略与电力调度实现全面共享互动， 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 实现全网运行数据的统一采集、 实现全网运行数据的统一采集、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 时控制和智能调节， 高级应用 枢纽及中心变电站全面建成或改造成为智能化变电站目录背景概述智能变电站技术导则概要主要内容热点问题工作情况介绍7月16日，启动《智能变电站技术导则》编写工作 月 日 启动《智能变电站技术导则》成立主要由国网电科院、中国电科院、 成立主要由国网电科院、中国电科院、江苏电力公司专家组成的 编写工作组。

员的专业涵盖了变电站所有的专业。

编写工作组。

工作组专业人 员的专业涵盖了变电站所有的专业。

明确国网电科院为牵头单位，中国电科院、 明确国网电科院为牵头单位，中国电科院、江苏电力公司等单位 配合 明确要求《智能变电站技术导则》 月底完成 明确要求《智能变电站技术导则》在9月底完成7月21日，召开《智能变电站技术导则》第一次协调会 月 日 召开《智能变电站技术导则》明确要求《导则》要全力支撑智能电网建设 明确要求《导则》要全力支撑智能电网建设 支撑智能电网 明确《导则》 明确《导则》要引领智能变电站的发展方向 明确《导则》 明确《导则》以描写智能变电站的功能为主 制定了《智能变电站技术导则》 制定了《智能变电站技术导则》的详细工作计划表意见征求情况9月14日，发出征求意见稿 月 日公司相关部门、全部网省公司、科研单位、 公司相关部门、全部网省公司、科研单位、顾问 集团公司、设计院、三大开、三大变、许继、 集团公司、设计院、三大开、三大变、许继、国 电南自、东方电子等设备厂家， 个单位， 电南自、东方电子等设备厂家，共59个单位，另 个单位 外还有数十位专家。

外还有数十位专家。

收到45份不同部门 单位、专家的反馈意见， 份不同部门、 收到 份不同部门、单位、专家的反馈意见，经 整理、归并共548条意见 另外还有批注式意见5 条意见。

整理、归并共 条意见。

另外还有批注式意见 打印意见1份 手写意见1份 份，打印意见 份，手写意见 份。

号章 号章 号章 号章主要意见集中点是术语和定义、体系结构、设备层功能、系 主要意见集中点是术语和定义、体系结构、设备层功能、 统层功能要求、设备功能及配置要求。

统层功能要求、设备功能及配置要求。

编写组在分类刷选后，与专家进行深入研究， 编写组在分类刷选后，与专家进行深入研究，提出了修改意 见并实施修改B录附 A录附 B录附 A录附 B录附 A录附 B录附 A录附 21 21 21 21 11 11 11 11 2 2 2 2 01 01 01 01 8 8 8 9 9 9 9 8 8 8 8 7 7 7 7 6 6 6 6 5 5 5 5 4 4 4 4 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 言前 言前 言前 言前 0 0 0 0 2 2 2 2 02 02 02 02 04 04 04 04 06 06 06 06 17 58 68 68 08 08 08 08 001 001 001 001 021 021 021 021 041 041 041 041 151 061 061 061 061 数见意 11 21 21 21 72 72 72 72 74 74 74 74 12 12 12 12 21 21意见分布情况9月27日审查会意见 月 日审查会意见该导则框架明晰，技术前瞻，对智能变电站 的建设、改造、发展具有较强的指导作用， 可作为智能变电站建设与在运变电站智能化 改造的指导性文件。

《导则》编制的出发点 导则》前瞻性与可操作性 考虑到智能电网发展时间跨度大，为保证技 术的前瞻性及创新性，《导则》仅对变电站 的发展目标和各个环节提出功能性要求，具 体技术实现细节由后续的相关标准完成。

继承与创新的结合 《导则》尽可能描述与传统变电站不同的 技术和功能 提出的新概念体现了一次、二次专业有机 融合的趋势，又考虑适应近期发展现状 提出了一系列系统级高级应用《导则》相关内容介绍 导则》 智能变电站定义采用先进、可靠、集成、低碳、 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、 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， 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、 成信息采集、测量、控制、保护、计量和监 测等基本功能， 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、 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。