智能变电站典型案例分析.ppt
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《智能变电站》课件
发展趋势
智能变电站将逐步取代传统变 电站，成为电力系统发展的重 要方向。
智能变电站的构成
智能终端设备
包括终端控制器、采集单 元和智能监测仪，负责电 力设备的检测、控制和数 据采集。
通讯网络
包括网络拓扑结构和通讯 协议，实现智能终端设备 之间的互联互通和与上级 系统的通讯。
辅助设备
包括电源系统、管理系统 和安全系统，提供电力设 备运行所需的能源、管理 和安全保障。
智能变电站的功能
通过智能终端设备 采集的数据，对能 源消耗进行统计和 计费，提供准确的 能耗报告。
智能变电站的应用
1
变电站的自动化改造
2
对于传统变电站，可以通过智能终端
设备的应用，实现变电站的自动化改
造。
3
微电网中的应用
4
在微电网中，智能变电站可以实现对 电能的高效管理和分配，提高微电网
的可靠性和稳定性。
电力系统的升级换代
远程监测和控制
实时监测电力设备 的运行状态，并可 以远程控制设备的 开关、调节参数， 提高运行效率。
预警和故障分析
通过智能监测仪采 集的数据，及时发 现异常情况并进行 故障分析，提前预 警，减少故障发生。
负荷管理和调度
对电力设备的负荷 进行管理和调度， 实现优化运行，提 高供电的可靠性和 稳定性。
能耗统计和计费
智能变电站是电力系统升级换代的重 要组成部分，可以提升电力系统的智 能化水平。
新建变电站建设
在新建变电站时，可以直接采用智能 变电站的设计和技术，提高变电站的 运行效率。
智能变电站的发展前景
市场需求
智能变电站作为智能电网的重 要组成部分，受到市场的广泛 关注和需求。
智能变电站介绍PPT课件
-
18
一次设备智能化——高压断路器在线 监测
-
19
三层两网
-
站控层 站控层 网络 间隔层 过程层
网络
过程层
20
为什么要采用IEC61850规约？
----基于IEC61850规约的智能化变电站的特点
在规约里，每台IED作为一个服务器（Service），被细分逻辑设备 （Logical Device）、逻辑节点（Logical Node）和数据对象（Data Object）以及各对象的数据属性（Data Attribute）进行分层分级的建模。 每个服务器包含一个或多个逻辑设备。逻辑设备包含逻辑节点，逻辑节点包 含数据对象。数据对象则是由数据属性构成的公用数据类的命名实例。从通 信而言，IED 同时也扮演客户的角色。任何一个客户可通过抽象通信服务接
-
↑
14
智能一次设备——电子式互感器+合并单元
PSET6000GS电子式互感器
-
15
智能一次设备——变压器在线监测
局放监测 铁心电流监测 油中含水量监测
-
16
智能一次设备——变压器在线监测
局放监测 铁心电流监测
-
17
一次设备智能化——高压断路器在线 监测
SF6压力监测 SF6含水监测 储能电机电流检测 分合闸时间监测
过程层设备：光CT/PT，合并单元，智能开关等。
-
31
如何利用IEC61850规约构建智能化变电站？
——从使用设备上来看
从使用设备来看，构建一个完整的智能化变电站需要以下三个部分： 1、智能化的一次设备
一次设备从信号继电器到控制回路，全部采用微处理器（智能开关）和光电技术（无 源光CT）设计。同时用于数字量信号传输的网络取代传统的电缆导线连接。换言之， 变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路及常规的强电模拟信号和控制电缆被光
智能变电站PPT课件
源回路的程序化操作、联锁、协调联动等。
图
第10页/共75页
一体化电源
第11页/共75页
智能变电站的功能（四）
• 独立的网络报文记录分析系统 实现对全站各种网络报文的实时监视、捕捉、存储、分析和统计功能。
第12页/共75页
智能辅助功能（二） 状态监测
设备状态监测 通过传感器、 计算机、通信 网络等技术， 获取设备的各 种特征参量并 结合专家系统 分析，及早发 现设备潜在故 障。
220kV SV交换机1
220kV SV交换机2
保护1
保护2
合并单元1 智能终端1
合并单元2 智能终端2
22 第22页/共75页
基本技术原则
4.5 按照国家标准GB/T 14285要求“除出口继电器外，装置 内的任一元件损坏时，装置不应误动作跳闸”。智能化变电站 中的电子式互感器的二次转换器（A/D采样回路）、合并单元 （MU）、光纤连接、智能终端、过程层网络交换机等设备内 任一个元件损坏，除出口继电器外，不应引起保护误动作跳闸 。
第5页/共75页
智能终端的功能（一）
• 1、所在间隔信息采集：一次设备（断路器、隔离开关、接地刀闸）位置和状态告警信息的采集及监视 • 2、设备智能控制 • 3、防误闭锁操作功能 • 4、部分保护功能
安装位置：断路器附近
第6页/共75页
智能终端的功能（二） • JFZ-600F 为例：
1.装置显示 本装置采用基于PC的以太网外接显示软件作为调试手段，同时装置面板具备LED指示灯。
示 意 图
保护1
某间隔
保护2
合并单元1 智能终端1 合并单元2 智能终端2
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基本技术原则
图
第10页/共75页
一体化电源
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智能变电站的功能（四）
• 独立的网络报文记录分析系统 实现对全站各种网络报文的实时监视、捕捉、存储、分析和统计功能。
第12页/共75页
智能辅助功能（二） 状态监测
设备状态监测 通过传感器、 计算机、通信 网络等技术， 获取设备的各 种特征参量并 结合专家系统 分析，及早发 现设备潜在故 障。
220kV SV交换机1
220kV SV交换机2
保护1
保护2
合并单元1 智能终端1
合并单元2 智能终端2
22 第22页/共75页
基本技术原则
4.5 按照国家标准GB/T 14285要求“除出口继电器外，装置 内的任一元件损坏时，装置不应误动作跳闸”。智能化变电站 中的电子式互感器的二次转换器（A/D采样回路）、合并单元 （MU）、光纤连接、智能终端、过程层网络交换机等设备内 任一个元件损坏，除出口继电器外，不应引起保护误动作跳闸 。
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智能终端的功能（一）
• 1、所在间隔信息采集：一次设备（断路器、隔离开关、接地刀闸）位置和状态告警信息的采集及监视 • 2、设备智能控制 • 3、防误闭锁操作功能 • 4、部分保护功能
安装位置：断路器附近
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智能终端的功能（二） • JFZ-600F 为例：
1.装置显示 本装置采用基于PC的以太网外接显示软件作为调试手段，同时装置面板具备LED指示灯。
示 意 图
保护1
某间隔
保护2
合并单元1 智能终端1 合并单元2 智能终端2
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基本技术原则
750kV延安智能变电站案例分析讲解
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智能变电站课件
智能变电站课件智能变电站一、常用名词解释：1数字化变电站: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。
2智能变电站：智能变电站则是在数字化变电站的基础上，进一步增加高级应用，完善变电站的智能化应用与管理。
智能变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、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、计量和检测等基本功能，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。
高级应用功能举例：如顺控、智能告警及故障信息综合分析决策、设备状态可视化、站域控制、源端维护、辅助控制系统与监控系统联动等。
3继电保护系统：由继电保护装置、合并单元、智能终端、交换机、通道、二次回路等构成、实现继电保护功能的系统。
4过程层：过程层包括变压器、断路器、隔离开关、电流电压互感器等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置。
过程层的主要功能分三类：电力运行实时的电气量检测；运行设备的状态参数检测：操作控制执行与驱动。
电力运行的实时电气量检测，主要包括电流和电压幅值、相位以及谐波分量的检测，与常规方式相比所不同的是传统的电磁式互感器被光电/电子式互感器取代，传统模拟量被直接采集数字量所取代。
5间隔层：间隔层设备一般指继电保护装置、系统测控装置、监测功能组主IED等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、传感器和控制通信。
间隔层设备的主要功能是：汇总本间隔过程层实时数据信息，实施对一次设备保护控制功能，和本间隔操作闭锁、操作同期及其他控制功能：对数据采集、统计计算及控制命令的发出具有优先级别的控制；承上启下的通信功能，即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能，必要时，上下网络接口具备双口双全工作方式，以提高信息通道的冗余度，保证网络通信的可靠性。
《智能变电站》课件
详细描述
分析智能变压器在智能变电站中 的应用场景、技术优势和应用效 果，探讨其对提升变电站智能化 水平和运行效率的作用。
案例三：智能高压设备在智能变电站中的应用
总结词
技术特点、实施难点
详细描述
介绍智能高压设备在智能变电站中的 应用情况，分析其技术特点、实施难 点和解决方案，并探讨其对提升变电 站智能化水平和安全稳定运行的作用 。
02
CATALOGUE
智能变电站的架构与技术
智能变电站的架构
智能变电站的基本架构
智能变电站主要由站控层、间隔层和 过程层三部分组成，各层之间通过网 络通信实现信息交互。
站控层功能
站控层主要负责全站的控制、监视和 保护，包括人机交互、数据采集与处 理、设备控制等功能。
间隔层功能
间隔层主要负责各设备的保护、测控 和计量等功能，通过高速网络实现与 站控层的信息交互。
故障处理流程
故障处理案例分析
介绍智能变电站故障处理的流程，包括故 障发现、诊断、定位和修复等环节。
通过实际案例，分析智能变电站故障诊断 与处理的成功经验和存在的问题，并提出 改进措施。
智能变电站的维护与检修
维护与检修概述
介绍智能变电站维护与检修的概念、目 的和意义，以及与传统变电站的区别。
维护与检修技术
过程层功能
过程层主要负责一次设备的状态监测 、控制和执行，包括智能终端、合并 单元等设备。
智能变电站的关键技术
一次设备智能化技术
通过集成传感器和执行器，实 现一次设备的状态监测和智能
控制。
网络通信技术
采用高速以太网通信技术，实 现站内各层之间的信息交互和 共享。
数据处理与分析技术
通过采集和处理大量数据，实 现对变电站运行状态的实时监 测和预警。
分析智能变压器在智能变电站中 的应用场景、技术优势和应用效 果，探讨其对提升变电站智能化 水平和运行效率的作用。
案例三：智能高压设备在智能变电站中的应用
总结词
技术特点、实施难点
详细描述
介绍智能高压设备在智能变电站中的 应用情况，分析其技术特点、实施难 点和解决方案，并探讨其对提升变电 站智能化水平和安全稳定运行的作用 。
02
CATALOGUE
智能变电站的架构与技术
智能变电站的架构
智能变电站的基本架构
智能变电站主要由站控层、间隔层和 过程层三部分组成，各层之间通过网 络通信实现信息交互。
站控层功能
站控层主要负责全站的控制、监视和 保护，包括人机交互、数据采集与处 理、设备控制等功能。
间隔层功能
间隔层主要负责各设备的保护、测控 和计量等功能，通过高速网络实现与 站控层的信息交互。
故障处理流程
故障处理案例分析
介绍智能变电站故障处理的流程，包括故 障发现、诊断、定位和修复等环节。
通过实际案例，分析智能变电站故障诊断 与处理的成功经验和存在的问题，并提出 改进措施。
智能变电站的维护与检修
维护与检修概述
介绍智能变电站维护与检修的概念、目 的和意义，以及与传统变电站的区别。
维护与检修技术
过程层功能
过程层主要负责一次设备的状态监测 、控制和执行，包括智能终端、合并 单元等设备。
智能变电站的关键技术
一次设备智能化技术
通过集成传感器和执行器，实 现一次设备的状态监测和智能
控制。
网络通信技术
采用高速以太网通信技术，实 现站内各层之间的信息交互和 共享。
数据处理与分析技术
通过采集和处理大量数据，实 现对变电站运行状态的实时监 测和预警。
变电站事故案例讲解PPT
维护不足
变电站的日常维护工作不到位，没 有及时发现和处理潜在的安全隐患。
人员操作不规范
在事故发生前的一段时间内，变电 站的操作人员存在操作不规范的问 题，如未按照规定程序进行操作等。
事故发生的具体过程
01
02
03
短路故障
在变电站运行过程中，某 线路发生了短路故障，导 致电流瞬间增大，产生了 大量的热量。
事故案例2
某变电站因操作失误导致变压器爆炸。
3
事故案例3
某变电站因防雷措施不到位，遭遇雷击后设备损 坏。
类似事故案例原因分析对比
防雷设施不完善，缺乏定 期检测和维护。
事故案例3原因
操作人员失误，违反操作 规程。
事故案例2原因
设备老化，未及时进行维 护和更换。
事故案例1原因
类似事故案例教训和改进措施对比
02
变压器维护不当，未及时发现并 处理潜在故障
事故造成的影响和损失
01
02
03
周边区域停电，影响居民和企 业正常用电
变压器损坏，需要更换，增加 了维修成本
对电网稳定运行造成一定影响 ，需采取措施修复
Байду номын сангаас
04
城市管理
02 事故经过
事故发生前的变电站运行状况
设备老化
事故发生前的变电站已经运行了 较长时间，部分设备出现了老化 现象，但未得到及时更换或维修。
严格执行操作规程和安全规定， 确保员工在工作中始终保持安 全意识。
定期进行安全演练和模拟演练， 提高员工应对突发事故的能力 和反应速度。
完善变电站安全管理制度
建立健全的安全管理制度和规定， 明确各级人员的安全职责和工作
要求。
《智能化变电站自动化系统解决方案》PPT课件
3智
能
变
电 站
智能化变电站建设宗旨
充分体现数字化设计理念
➢ 一次设备智能化和二次设备网络化。 ➢ 使变电站的整体设计、建设、运行成本降低 。
一次设备智能化主要体现在光电互感器和智能断路器的应用
➢ 有效地减少变电站占地面积和电磁式CT饱和问题。 ➢ 应用合并器解决数据采集设备重复投资问题。 ➢ 利用网络替代二次电缆，有效解决二次电缆交直流串扰问题，并简化了施工。
型号
BP-2C-D
PRS-7721 PRS-7741 PRS-7742
PRS-7747
名称
母线保护
断路器保护 单元测控装置 公共测控装置
微机电抗器成套保护
功能简介
实现母线差动保护、母联充电保护、母联过流保护、母联非全 相保护、母联失灵（或死区）保护、以及断路器失灵保护出口 等功能。
数字式断路器保护及自动重合闸装置，完成断路器失灵保护、 三相不一致保护、死区保护、充电保护和自动重合闸等。
为变电站现场级的公共测控装置，具有遥测、遥信、遥控、遥调等远动功能，具有和 五防主机同规则的间隔五防闭锁遥控功能。
集成PRS-7387、PRS-7388、PRS-7358、PRS-7341的功能。 一般按变压器双套配置。 可以选配母线保护功能。
实现馈线、变压器组、分段的保护、测控、操作等功能。
零序差压差流型、分相差压型、分相差流型。
➢ 虚端子定义方法 ➢ 二次设计的变化 ➢ 工程实施的变化
国内首家实现基于IEEE1588的采样同步机制
面向所有厂家的灵活的、开放的过程层接入方案
集约化、网络化、智能化的自动化系统
8智
能
变
电 站
系统技术特色
多种采样同步方式
智能变电站典型案例分析.ppt
案例3：运行主变电量保护SV间隔投入压板误退出
序号 1
告警时间 14:15:00.000
告警信息 101开关分位--分
2
14:15:00.000 101合位--合
3
14:15:00.005 #1主变保护（Ⅰ）套事故总信号动作
4
14:15:00.005 #1主变保护（Ⅰ）套比率差动动作
5
14:15:00.026 101开关分位--合
总结一：
智能终端检修压板投入，则智能终端上传的所有信息均 带Test的品质位。那么线路故障，保护装置发送动作信息给 智能终端，智能终端虽然接收到保护动作信息，但不做处 理。相当于传统变电站的开关拒动。
思考：
1、若保护装置置检修时，又有什么影响？ 2、若合并单元置检修时，又有什么影响？ 3、若110kV变电站主变某侧支路智能终端误投检修,有 何 影响?
案例3：运行主变电量保护SV间隔投入压板误退出
101 100
#1变
601 600
102
#2变 602
事故分析 报文分析判断：#1主变第Ⅰ套差动保护是在 101开关合上后动作跳闸，#1主变第Ⅱ套保护 在此过程没有保护动作报文，有三种可能性： ①#1主变差动保护范围内发生故障，第Ⅰ套 差动保护正确动作跳闸，第Ⅱ套差动保护拒 动； ②#1主变没有故障，第Ⅰ套差动保护存在故 障误动作； ③第Ⅰ套差动保护投切错误导致主变差动保 护误动作。 结合当天的工作，在处理101间隔合智单元时 将第Ⅰ套电量保护101间隔SV投入压板退出， 判断可能是由于101间隔SV投入压板漏投导致 差动保护误动作，故第③种可能性最大。
32
14:15:03.066 #1 UPS交流输入异常复归
33
智能变电站介绍PPT.
①硬件上:由智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化、数字化 的二次设备组成； ②软件上:以IEC61850标准作为通信协议，实现设备间充分的信息共享和互操作；
一次设备智能化
硬件 数字化变电站
软件
互感器数字化
二次设备网络化 传输介质光纤化 通信标准统一化
IEC 61850
信息应用集成化
数字化变电站是未来变电站自 动化技术发展的趋势，是建设 智能电网的重要组成部分。
来介绍的。
1.3.1内部招聘
存在二次开路的危险；
５、存在易燃、易爆等危险。
传统电流互感器的缺点
r1 I1 L1
I
' 2
r2'
Ie
Ie
L'2 RL' L'L
i1,i2 (A)
?
t(s) t(s)
差动保护不平衡电流的波形
智能化变电站技术构成
主要构成：
电子式互感器 智能开关设备 网络化二次设备 IEC61850标准应用 以太网通信网络
电子式互感器
传统电磁式互感器暴露固有的缺陷： 我们在前面讲过，有的客户进展厅看车的时候，看见销售人员走过来，就赶紧掉头走人，这就是一种很自然的自我保护意识。
1.7.2核实细节 1、谈话
心理学里面基本的安全感是出自这个角度。如果说你与客户谈话时，双方还没有取得信任，马上走得很近，对方会有一种自然的抗拒
时造成保护的拒动或误动； 、抵触心理。在心理学里边曾经有过这样的案例，当一个人对另一个人反感的时候，他连对方身体散发出来的味道都讨厌，当这个人
对对方有好感的时候，他觉得对方身体散发出来的味道是香味。所以，当客户觉得不讨厌你的时候，他会很乐于与你沟通，比如刚才
一次设备智能化
硬件 数字化变电站
软件
互感器数字化
二次设备网络化 传输介质光纤化 通信标准统一化
IEC 61850
信息应用集成化
数字化变电站是未来变电站自 动化技术发展的趋势，是建设 智能电网的重要组成部分。
来介绍的。
1.3.1内部招聘
存在二次开路的危险；
５、存在易燃、易爆等危险。
传统电流互感器的缺点
r1 I1 L1
I
' 2
r2'
Ie
Ie
L'2 RL' L'L
i1,i2 (A)
?
t(s) t(s)
差动保护不平衡电流的波形
智能化变电站技术构成
主要构成：
电子式互感器 智能开关设备 网络化二次设备 IEC61850标准应用 以太网通信网络
电子式互感器
传统电磁式互感器暴露固有的缺陷： 我们在前面讲过，有的客户进展厅看车的时候，看见销售人员走过来，就赶紧掉头走人，这就是一种很自然的自我保护意识。
1.7.2核实细节 1、谈话
心理学里面基本的安全感是出自这个角度。如果说你与客户谈话时，双方还没有取得信任，马上走得很近，对方会有一种自然的抗拒
时造成保护的拒动或误动； 、抵触心理。在心理学里边曾经有过这样的案例，当一个人对另一个人反感的时候，他连对方身体散发出来的味道都讨厌，当这个人
对对方有好感的时候，他觉得对方身体散发出来的味道是香味。所以，当客户觉得不讨厌你的时候，他会很乐于与你沟通，比如刚才
智能变电站技术 PPT课件
SSD：系统规格文件 应全站唯一，该文件描述变电站一次系统结构以及 相关联的逻辑节点，最终包含在 SCD 文件中。 SCD：系统配置文件 应全站唯一， 该文件描述所有 IED 的实例配置和 通信参数、 IED 之间的通信配置以及变电站一次系 统结构， 由系统集成厂商完成。 SCD 文件应包含 版本修改信息， 明确描述修改时间、 修改版本号 等内容。
传统变电站到智能变电站的演变
二次设备和一次设备功能重新定位： 传统到数字化
采样电缆
跳闸电缆
A/D
端子箱
SMV 光纤
ECT
MU
交
保
流
护
输 入
转 换
逻 辑
组IED 组
数字件化保件护
(CPU)
开GOOSE光 入纤 开 出 组 件
人机对话模件
传统微机保护
智能终端
一次设备的智能化改变了传统变电站继电保护设备的结构：
智能变电站相关术语
SV 采样值。 基于发布/订阅机制， 交换采样数据集 中的采样值的相关模型对象和服务， 以及这些模 型对象和服务到 ISO/IEC8802-3 帧之间的映射。 GOOSE GOOSE 是一种面向通用对象的变电站事件。 主 要用于实现在多 IED 之间的信息传递，包括传输 跳合闸信号（命令），具有高传输成功概率。
高 压 侧 断 路 器 智 能 终 端
高 压 侧 分 段 智 能 终 端
至机构跳闸
动作信号
电缆
电缆
非电量 智能终端
非电量 保护装置
高压侧GOOSE网 高压侧SV网
刀闸、断路器位置： 测控、故录等
变压器保护
本间隔“直采直跳”
低压侧GOOSE+MMS网 低压侧SV网
传统变电站到智能变电站的演变
二次设备和一次设备功能重新定位： 传统到数字化
采样电缆
跳闸电缆
A/D
端子箱
SMV 光纤
ECT
MU
交
保
流
护
输 入
转 换
逻 辑
组IED 组
数字件化保件护
(CPU)
开GOOSE光 入纤 开 出 组 件
人机对话模件
传统微机保护
智能终端
一次设备的智能化改变了传统变电站继电保护设备的结构：
智能变电站相关术语
SV 采样值。 基于发布/订阅机制， 交换采样数据集 中的采样值的相关模型对象和服务， 以及这些模 型对象和服务到 ISO/IEC8802-3 帧之间的映射。 GOOSE GOOSE 是一种面向通用对象的变电站事件。 主 要用于实现在多 IED 之间的信息传递，包括传输 跳合闸信号（命令），具有高传输成功概率。
高 压 侧 断 路 器 智 能 终 端
高 压 侧 分 段 智 能 终 端
至机构跳闸
动作信号
电缆
电缆
非电量 智能终端
非电量 保护装置
高压侧GOOSE网 高压侧SV网
刀闸、断路器位置： 测控、故录等
变压器保护
本间隔“直采直跳”
低压侧GOOSE+MMS网 低压侧SV网
智能变电站及其测试技术解析PPT课件
SUCCESS
THANK YOU
2019/7/1
IEC61850体系3/3
配置 IEC61850-6 变电站IED的配置语言
测试 IEC61850-10 一致性测试
SCL文件1/8
SCL是变电站配置描述语言的简称，它能够描述以下模型： •一次系统结构（一次设备怎么连接）； •通信系统（通信访问点在网络中的位置）； •应用层通信（定义数据集；选择服务种类；设定数据源）； •智能电子设备（定义该设备的逻辑设备、逻辑节点及类型）； •实例化逻辑节点类型； •实例化逻辑节点与智能电子设备之间的关系；
间隔层 过程层
保护装置
测控装置
网络报文记录
计量装置
其它IED
IEC61850-1/2 IEC60044-7/8
MU
智能终端
CT/PT
DL
MU
智能终端
CT/PT
DL
GPS SV
GOOSE
“三网合一”变电站架构
站控层
监控后台
工作站
五防 IEC61850-8
间隔层 过程层
保护装置
测控装置
网络报文记录
计量装置
一次导线 空芯线圈 采集模块
绝缘子
电子式电压互感器采用电阻分压、 电容分压，阻容分压。 与常规互感器原理相同，输出电 压小于5V.
信号/供 能光纤
一次场
合并单元MU
C相电压电流
B相电压电流
激光供电 数据处理 A相电压电流
保护 测控 计量
保护小室
新型互感器的应用4/5
电子式互感器优点 • 采用光纤绝缘,具有良好的绝缘性能 • 无铁芯，消除了磁饱和，铁磁谐振现象 • 光缆传输，抗电磁干扰能力强 • 低压侧无开路引入高压的危险 • 频率响应宽 • 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
《智能变电站与IE》课件
智能变电站与IE
本PPT课件介绍智能变电站与智能电网的关系，智能变电站的应用和技术， 以及智能变电站与IE的作用与应用案例。
智能变电站的定义
1 智能变电站
是一种集信息化、智能化、自动化于一体的现代化电力变电设施。
2 智能电网的特点
可实现实时监控、智能调度、故障预测和设备状态分析等功能。
智能变电站技术Βιβλιοθήκη 2 IE在智能电网中的作用
3 IE的应用案例分析
介绍利用IE技术实现能源
通过数据分析和智能控制，
管理、智能配电和电力交
优化电力系统的运行效率
易等方面的案例。
和可靠性。
智能变电站应用案例分享
水电站应用
智能变电站在水电发电过程中的 自动化控制和远程监测。
风电站应用
智能变电站实现风电场的智能运 维和功率调节。
数字化监控控 制系统
实现对变电站设备和 电网状态的监控和控 制。
智能终端设备
通过传感器和控制装 置实现设备信息采集 和远程控制。
安全保护系统
提供对电网故障和异 常情况的快速响应和 保护功能。
通讯网络系统
建立可靠的通讯网络， 实现数据的传输和交 换。
智能电网与IE
1 IE的概念
是指工业互联网，将传统 工业与互联网相结合的新 兴技术。
光伏发电应用
智能变电站监测和管理光伏电站 的发电效率和系统状态。
智能变电站未来发展趋势
1 5G技术在智能变电站中的应用
提供更快速、更可靠的通讯网络，实现实时数据传输和远程操作。
2 人工智能在智能变电站中的应用
利用人工智能算法分析大数据，优化电网运行和设备维护。
3 智能变电站发展的挑战和机遇
需要解决信息安全、智能化升级和技术标准等方面的问题。
本PPT课件介绍智能变电站与智能电网的关系，智能变电站的应用和技术， 以及智能变电站与IE的作用与应用案例。
智能变电站的定义
1 智能变电站
是一种集信息化、智能化、自动化于一体的现代化电力变电设施。
2 智能电网的特点
可实现实时监控、智能调度、故障预测和设备状态分析等功能。
智能变电站技术Βιβλιοθήκη 2 IE在智能电网中的作用
3 IE的应用案例分析
介绍利用IE技术实现能源
通过数据分析和智能控制，
管理、智能配电和电力交
优化电力系统的运行效率
易等方面的案例。
和可靠性。
智能变电站应用案例分享
水电站应用
智能变电站在水电发电过程中的 自动化控制和远程监测。
风电站应用
智能变电站实现风电场的智能运 维和功率调节。
数字化监控控 制系统
实现对变电站设备和 电网状态的监控和控 制。
智能终端设备
通过传感器和控制装 置实现设备信息采集 和远程控制。
安全保护系统
提供对电网故障和异 常情况的快速响应和 保护功能。
通讯网络系统
建立可靠的通讯网络， 实现数据的传输和交 换。
智能电网与IE
1 IE的概念
是指工业互联网，将传统 工业与互联网相结合的新 兴技术。
光伏发电应用
智能变电站监测和管理光伏电站 的发电效率和系统状态。
智能变电站未来发展趋势
1 5G技术在智能变电站中的应用
提供更快速、更可靠的通讯网络，实现实时数据传输和远程操作。
2 人工智能在智能变电站中的应用
利用人工智能算法分析大数据，优化电网运行和设备维护。
3 智能变电站发展的挑战和机遇
需要解决信息安全、智能化升级和技术标准等方面的问题。
智能变电站实例讲解
变电站综合自动化
重庆电力高第九等页，专共1科5页学。 校
变电站综合自动化
室内(shì nèi)PT
重庆电力高第十等页，专共1科5页学。 校
变电站综合自动化
低压(dīyā)装置
重庆电力第高十一等页专，共科15页学。校
变电站综合自动化
主变保护(bǎohù)屏柜
重庆电力第高十二等页专，共科15页学。校
No 电子式互感器 数字化保护
其他为传统(chuántǒng)综合自动化系统 2）投运时对继电保护，运行管理提出了挑战。宣家变GOOSE联系图
Image
第十五页，共15页。
保护 IED
智能 操作箱
…
110kV测控 保护IED
…
测控IED
网络 记录
仪
…
主变保护 IED
…
保护测控 一体IED
保护测控 一体IED
测控IED
公用信息 管理机
220kV继电器小室
主变、110kV继电器小 室
35kV配电装置小 室
浙江省电力公司220kV外陈变电站计算机监控系统网络结构示意图
重庆电力第高十三等页专，共科15页学。校
◆支持保护定值和压板 ◆具备IEC 61850规约转换器
◆至今运行稳定 ◆破冰意义
检验了标准的可用性 综自功能(gōngnéng)和IEC 61850映射
实现了保护信息功能(gōngnéng)
重庆电力高第五等页，专共1科5页学。 校
变电站综合自动化
重庆电力高第六等页，专共1科5页学。 校
变电站综合自动作出口
断路器、 刀闸位置
控制命 令执行
监控系统I/O 单元
断路器、刀闸位置等信号
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智能变电站，检修压板 投入时远方不可投退压板、 不可修改定值、不可切换 定值区。且装置上送带有 Test的品质位报文，是的保 护闭锁拒动或者开关拒动 等。
在IED装置下装程序， 检修工作时，需要投入该 压板。
案例1：建新264线路智能终端检修压板投入， 建新264线路发生区内故障。
现象：智能终端检修压板投入，则智能操作箱上“检 修”灯亮，综自后台也有相应线路智能终端检修压板投入 的报文。
总结一：
智能终端检修压板投入，则智能终端上传的所有信息均 带Test的品质位。那么线路故障，保护装置发送动作信息给 智能终端，智能终端虽然接收到保护动作信息，但不做处 理。相当于传统变电站的开关拒动。
思考：
1、若保护装置置检修时，又有什么影响？ 2、若合并单元置检修时，又有什么影响？ 3、若110kV变电站主变某侧支路智能终端误投检修,有 何 影响?
思考：
GOOSE信息量，哪些走组网口，哪些走直连口？
三、SV投入软压板
电流 电压 采样值
案例3：运行主变电量保护SV间隔投入压板误退出
101 100
#1变
601 600
主接线方式
110kV并列运行，10kV分列运行。#1、#2主变
接102线路运行，101开关处冷备用，100开关
102
运行，10kV侧601、602开关运行，母分600开
案例3：运行主变电量保护SV间隔投入压板误退出
101 100
#1变
601 600
102
#2变 602
事故分析 报文分析判断：#1主变第Ⅰ套差动保护是在 101开关合上后动作跳闸，#1主变第Ⅱ套保护 在此过程没有保护动作报文，有三种可能性： ①#1主变差动保护范围内发生故障，第Ⅰ套 差动保护正确动作跳闸，第Ⅱ套差动保护拒 动； ②#1主变没有故障，第Ⅰ套差动保护存在故 障误动作； ③第Ⅰ套差动保护投切错误导致主变差动保 护误动作。 结合当天的工作，在处理101间隔合智单元时 将第Ⅰ套电量保护101间隔SV投入压板退出， 判断可能是由于101间隔SV投入压板漏投导致 差动保护误动作，故第③种可能性最大。
26
14:15:03.021 10kV备自投跳601开关
27
14:15:03.022 10kV备自投合600开关
28
14:15:03.042 10kV母分600开关合位--合
29
14:15:03.043 10kV母分600开关分位--分
30
14:15:03.064 400VⅠ段交流母线欠压复归
31
14:15:03.065 400V交流系统故障总告警复归
案例2:闽清261线路直跳GOOSE断链，闽清 261线路发生区内故障。
若此时，闽清261线路发生区内故障。那么保护的动 作行为会是如何了？
分析：闽清261线路直跳GOOSE断链意味着闽清261 保护装置与智能终端的通讯中断。闽清261线路故障， 线路保护动作，但由于直跳GOOSE断链，无法通讯， 智能终端接收不到保护动作信息，不能动作跳开开关。
二、GOOSE断链
GOOSE组网：
保护
监控后台
MMS网
测控
GOOSE交换机
智能终端
直采直跳GOOSE网：
保护
合并单元
智能终端
电缆
一次设备
案例2:闽清261线路保护直跳GOOSE断链， 闽清261线路发生区内故障。
现象：综自后台有GOOSE断链报文， GOOSE断链表 相应灯亮，保护装置“GOOSE”告警灯亮。
思考？
101 100
#1变 601 600
某站接线方式如图所示。主变保护采用双套 配置方式。
运行方式：进线101、102开关运行，主变低
102
压侧601、602开关运行，其余热备用
#2变
问题一：
在601间隔第一套合并单元发生异常故障时， 如何处理？
602 问题二：
在100间隔第一套合并单元发生异常故障时， 如何处理？
案例3：运行主变电量保护SV间隔投入压板误退出
101 100
#1变
601 600
102
#2变 602
事故处理参考步骤 （1）立即查看#2主变负荷，若有重载或过载 应立即汇报调度； （2）查看监控主机上#1主变第Ⅰ套差动保护 101间隔SV投入软压板，发现该软压板在退出 状态，立即将该软压板投入； （3）查看#1主变差动范围内一次设备情况， 未发现异常； （4）向调度汇报：事故原因是由于#1主变第 Ⅰ套差动保护101间隔SV投入软压板未投入造 成#1主变第Ⅰ套差动保护误动作，现已将该 软压板投入，#1主变差动范围内检查未发现 异常，申请#1主变送电，依据调度指令将#1 主变由热备用转接101线路运行； （5）依据调度指令，在#1主变恢复送电后， 将10kVⅠ段母线转由#1主变供电，恢复10kV 母线正常分列运行方式。
32
14:15:03.066 #1 UPS交流输入异常复归
33
14:15:03.067 10kVⅠ段母线电压越下限复归
34
14:15:03.068 10kVⅡ段母线电压越下限复归
35
14:15:09.068
#1主变iPACS5941D（Ⅰ）套比率差动动 作复归
阅读报文后，可以得出事故经过：在合上101 开关后，#1主变第Ⅰ套差动保护动作跳开两侧 开关后，110kVⅠ母和#1主变失压，10kVⅠ母 线失压，400V交流Ⅰ段母线失压，#1、#2电容 器欠压动作跳闸。3000ms后10kV备自投动作， 合上600开关，10kVⅠ、Ⅱ电压恢复正常， 400V交流Ⅰ段母线欠压动作复归，#1UPS充电 机输入异常复归。
关热备用，#1、#2主变110kV侧中性点均不投。
#2变 602
保护配置 101、102间隔各配置两套合并单元和智能终 端一体装置，100开关配置两套合并单元和智 能终端一体装置。 #1、#2主变各配置两套电量保护，主变低压 侧各配置两套合并单元和智能终端一体装置。 110kV、10kV配置备自投。
智能变电站典型案例分析
一、误投检修压板
检修压板在智能变电站和常规综自站的区别
常规变电站检修压板的 作用：为了防止在保护装 置试验时有关报告向监控 系统发送相关信息，干扰 调度系统的正常运行，在 装置检修时将检修压板投 入。
误投检修压板，只会导 致保护动作软报文不会上 传给监控后台，并不影响 保护的正确动作。
14:15:00.032 400V交流系统故障总告警
13
14:15:00.033 #1 UPS交流输入异常
14
14:15:00.034 110kVⅠ段母线电压越下限
23
14:15:00.543 #2电容器929开关合位--分
24
14:15:03.020 10kV备自投事故信号总动作
25
14:15:03.020 10kV备自投事故信号总动作
母差保护通过GOOSE组网接收到线路保护动作启 动失灵的信息，且失灵电流达到动作值，失灵保护通 过直跳口跟跳261开关，失灵保护返回。若失灵无跟 跳功能，将会使得失灵出口切除对应母线上的开关， 造成严重的影响。
总结二：
GOOSE链路，有区分组网与直连。在出现链路断链异常 时，应注意区别分析。直连口相对较重要些，发生故障时 第一时刻造成影响；而组网口，一般在n-1的情况下，产生 影响。
案例1：建新264线路智能终端检修压板投入， 建新264线路发生区内故障。
若此时，建新264线路发生区内故障。那么保护的动 作行为会是如何了？
建新264线路发生区内故障，建新264线路保护正确动 作，由于智能终端与保护的检修不一致造成264开关无法 跳开，母差保护通过GOOSE组网接收到线路保护动作启动 失灵的信息，且失灵电流达到动作值，失灵保护动作，跳 开该段母线上其它开关。
6
14:15:00.026 101开关分位--合
7
14:15:00.026 601开关分位--合
8
14:15:00.027 101开关合位--分
9
14:15:00.027 100开关合位--分
10
14:15:00.027 601开关合位--分
11
14:15:00.031 400VⅠ段交流母线欠压
12
案例3：运行主变电量保护SV间隔投入压板误退出
101 100
#1变
601 600
102
#2变 602
事故描述 某日，101间隔合智单元（Ⅰ）套因处理缺陷 要求101开关转冷备用，合智单元（Ⅰ）套置 检修。为了不影响主变的正常运行，调度安 排#1主变转至102线路运行，运维人员根据二 次安措票要求将#1主变第Ⅰ套电量保护中101 间隔SV投入软压板退出。14:00，缺陷处理完 毕，运维人员根据调度指令逐步恢复送电， 当操作至101开关转合环运行时，#1主变第Ⅰ 套差动保护动作跳闸。
案例3：运行主变电量保护SV间隔投入压板误退出
序号 1
告警时间 14:15:00.000
告000 101合位--合
3
14:15:00.005 #1主变保护（Ⅰ）套事故总信号动作
4
14:15:00.005 #1主变保护（Ⅰ）套比率差动动作
5
14:15:00.026 101开关分位--合
案例3：运行主变电量保护SV间隔投入压板误退出
101 100
#1变
601 600
102
#2变 602
案例要点分析 在智能变电站中，保护装置中的间隔SV投入软 压板非常关键，相当于间隔接入保护的“总开 关”，当这块软压板投入时，相当于“总开关” 是运行的，保护装置接收该间隔的SV采集量， 并纳入计算；当这块软压板退出时，相当于 “总开关”是退出的，保护装置不接收该间隔 的SV采集量，不纳入计算。因此，在间隔运行 时，保护装置中的该软压板必须在运行。本案 例中，工作时把#1主变第Ⅰ套差动保护101间 隔SV投入软压板退出，避免消缺工作影响主变 保护的正常运行，但是在工作结束后忘记将该 软压板投入，在101开关转运行后，101开关流 过负荷电流，但是主变差动保护不计算101开 关的电流，使差动保护出现差流，而差动保护 动作不经电压闭锁，差流达到动作值即出口跳 闸，造成差动保护误动作。