智能变电站二次系统结构运维
智能变电站运维检修二次安全措施分析
智能变电站运维检修二次安全措施分析殷永杰（国网宜兴市供电公司）摘 要：随着计算机技术和智能控制技术的协同作用，中国的变电站建设正在逐步朝着智能化的方向迈进。
为了最大限度地发挥智能变电站的潜力，提升控制水平，必须采用单一的规范格式，并对设备进行正确的规划。
本文主要分析了智能变电站中运维检修二次安全措施。
智能变电站可通过与计算机软件相融合，实现更精准的成本控制，从而提升其可控性。
关键词：智能变电站；运维检修；二次安全0 引言随着现代科技的迅猛发展，智能变电站中各项功能的应用正逐渐向数字化、标准化转型，这也对二次设备的维护提出了更为苛刻的要求。
传统的硬板电缆连接方式在变电站内已被采用，取而代之的是带有虚拟回路的光纤连接方式。
为了确保智能变电站正常稳定的运行，必须做好保护工作，尤其要重视保护一级设备和二级设备之间的隔离与闭锁措施。
因此在维护二级设备的过程中，如何优化安全措施是一项至关重要的任务。
1 智能变电站特点1.1 结构网络化智能变电站是一种基于通信规范的技术，它将智能一次设备、网络中的二次设备和继电保护功能转化为通过单元、保护装置和系统的组合实现的智能终端。
智能变电站的出现为电网安全运行提供了可靠保障。
通常情况下，智能变电站的运行模式可以划分为三个层次，分别是站内控制、处理和检测。
站内主变压器作为一个重要电气设备，在整个电力系统中起着非常关键的作用。
通过以太网光纤网络连接各类设备，以实现对设备信息传输的精准控制。
在此基础上还可以设置多个间隔层，将每个间隔层都作为一个独立的整体进行监控，这样就能对整个电网运行情况实施全面管理。
数字化模式的应用使得整个控制信号的结构发生了翻天覆地的变化，与传统的变电站相比，这种变化带来了巨大的差异，因此二次安全保障措施也随之发生了变化［1］。
智能变电站报文数据特征如表1所示。
表1 智能变电站报文数据特征1.2 规约报文应用较多在我国，传统的变电站大多采用简单的结构，主要依赖于开关和电缆接入控制，而新兴的数字变电站则主要利用光纤网络信号和开关来实现数字化控制。
智能变电站二次设备运维关键技术
智能变电站二次设备运维关键技术摘要：随着大量新设备、新技术的引进，现阶段大都需要对二次设备进行定检、全检以及特维等多种形式的运维。
但在实际的运维过程中，由于工作量的巨大使得变电站二次设备运维工作往往不能很好地完成，而且随着运维要求的增加，传统的运维模式也已不能满足智能变电站二次设备的运维需求，因而有必要进行智能变电站二次设备运维关键技术的研究。
关键词：智能变电站；电气二次设备；检修前言电的发明，把人类文明带入了一个全新的时代，人们不再惧怕黑暗，电的持续照亮，使人的工作时间延长，人就能更好地建造。
进入21世纪以来，人们把电力工业作为衡量一个国家发展水平的重要指标，逐渐意识到电力工业的重要性，电力的维持主要依赖于电力设备，而电力设备中的二次设备较易发生故障，因此，其检修问题就成为关键。
1电力设备概述动力装置根据其在运行中所起的作用，主要分为一级装置和二级装置。
在这些设备中，初级设备是指直接参与生产、转换、传输、分配和消耗电能的设备，它主要包括：生产电能并进行转换的设备，如发电机、电动机、变压器等；接通电路并断开线路的开关电器，如断路器、隔离开关、接触器、熔断器等；载流导体和气体绝缘设备。
例如母线、电力电缆、绝缘体、穿墙套管等；限制过电流或过电压的设备，如限流电抗器、避雷器等；以及主要将电压互感器、电流互感器等一次回路中的高电压和大电流降到最低限度的变压器类设备。
二次设备是指为保证电气一次设备的正常运行，对其工作状态进行测量、监视、控制和调整等操作的设备，称为电气二次设备。
各种仪表、继电保护和自动装置、直流电源设备等，其维修状况对保证电力系统安全稳定运行起着重要作用。
2电力设备中二次设备运维、检修的重要性（1）如二次设备出现问题，则对电力系统的监控便出现障碍，当电路中某一段出现过高压时，如果继电器出现问题，则无法灵活地切断电路，则电路可能因局部发热而出现失火现象，甚至导致整个电路瘫痪，因此二次设备的正常运行直接决定着电力能否稳定的供应。
智能电网二次设备运维新技术研究
智能电网二次设备运维新技术研究发布时间：2021-11-05T05:14:27.370Z 来源：《科学与技术》2021年第17期作者：曹博[导读] 随着经济社会的发展，人们生活水平的提升，对电力的需求量越来越大曹博内蒙古包头市供电局内蒙古包头 014030摘要：随着经济社会的发展，人们生活水平的提升，对电力的需求量越来越大，反之，电力对于生产、生活的影响也越来越大。
在智能电网技术的影响下，变电站二次设备的智能化成为未来的发展趋势，其智能变电站数量也呈现出几何式的增长速度。
同时，这也对于设备的检修、管理以及运行提出了更高的专业化要求。
所以，充分重视智能电网二次设备运维技术发展，提升智能电网运维水平，保证智能电网的可靠运行。
关键词：智能电网；二次设备；运维技术；关键技术一、智能电网二次设备运维目标1.1运维目标针对变电站信息传递由“实”渐“虚”，设备自检和通信能力“弱”到“强”的特点，当前提的运维目标是：可视化运维、定制化检修、智能化运维。
可视化运维，是针对智能电网二次回路的“实”到“虚”，通过网络通信技术、计算机技术以及变电站高级应用技术，将“虚”再恢复为“实”，实现二次回路的当地／远程在线可视化查看和管理。
定制化检修，是针对二次设备的“弱”到“强”，发挥二次设备的自检功能、强大的通信功能、丰富的信息资源，充分利用设备的信息交互技术，结合监控系统的高级应用，对二次设备进行在线监视、智能诊断，根据设备的健康状况制定合理的检修计划和检修方案。
促使传统的定检、全检向面向个体的定制化检修模式转变。
智能化运维，是充分利用二次设备的自检功能和丰富的状态信息，实现相关设备之间回路检查、配置检查、运行状态自诊断以及顺序控制，达到不停电检修的目标。
1.2运维原则为了达到上述目标，需要面向二次设备和回路，提供全面的信息共享、可视化展示和智能诊断决策几个主要方面的运维技术，如图1所示。
1)二次设备方面，需要提供全面的运行状态信息和强有力的自检能力，并实现信息全面共享。
智能变电站二次设备运行维护及故障处理
智能变电站二次设备运行维护及故障处理摘要：随着我国经济的发展，用电量越来越大，变电站的建设也在急剧增加，对变电站二次设备科学合理的运行维护及故障处理，直接关系到企业的投资回报及设备的安全有效的运行，进一步影响着我国经济的发展。
变电站二次设备作为电力系统第一道生产运行防线，在保障电网安全方面具有决定性作用，无论从电网的发展还是设备发展的需求出发，都有必要对二次保护设备的管理和维护进行优化，实行更先进、更科学的二次设备运行维护及故障处理体制。
关键词：智能变电站；二次设备；运行维护；故障处理1变电站二次设备的特点对变电站一次设备进行控制、保护、监视、测量、和调节的相关设备，称之为变电所二次设备。
主要包括：①测量表计，用来测量、监视电路的相关电路参数；②绝缘监察装置，用来监察交、直流电网的绝缘状况；③控制和信号装置，采用手动或自动方式，实现配电装置中断路器的合、跳闸；④继电保护及自动装置，用于保护一次设备，当一次设备故障时切除相关故障点，保证其他一次设备正常运行。
⑤蓄电池组和硅整流装置；⑥高频阻波器，阻止高频电流向变电站或支线泄漏、减小高频能量损耗的作用。
一般来说，变电站内二次设备数量方面并不多，且系统操作也较为简单，常通过检修来确保变电所二次设备健康运行。
但目前随着智能变电站的发展，变电站内二次设备不断增加，且操作流程及方法趋于复杂化，导致利用传统方式检修成本不断增加，不利于企业长足发展。
2变电站二次设备状态检修中需要考虑的问题2.1一、二次设备状态检修时间的问题一般来说，变电站进行二次设备检修的前提是一次设备停电检修，如果一次设备继续正常运行不仅会干扰二次设备的检修，还会造成安全事故，所以我们在决定是否开展二次检修前要先考虑一次检修是否进行，两次检修的成本都计算好，进行比较，然后再确定二次设备检修的方案，这样我们才能确保一、二次设备检修可以正常衔接，减少检修的时间，进而降低检修的费用。
2.2二次设备的电磁干扰问题因为应用了计算机技术进行二次设备检测，所以变电站的二次设备中会有很多微电子元件，这些元件在检测过程中会发出电磁波，对降低设备和元件的抗电磁波干扰的能力。
220kV智能变电站二次系统结构与设备配置
３ ． ２保护采样 、跳 闸方式的转 变 为 了满 足继 电保护 装置 对 电流 电压量 采 样 以及 保护 出 口跳 闸 的可靠 性及 实 时性 的要
在 一次设 备智能化、设备检修状态化和二次设 智 能终端等构 成，是一次设备与间隔层设备的 求 ，同时 出于降低 工程造 价的 目的 ，智能变 电 备 网络 化，其中二次设备在采样方式和组 网形 转换接 口，完 成电流电压量的采样、设备运行 站保护采样和跳 闸均采用 “ 直采直跳” 。考虑 式上都 发生了重大的变化，随着 电力技术 的进 状 态信 号的监测 和分合 闸命令 的执 行等。 到全 站保护装置均 为就地下放布置 ，故 Ｓ Ｖ采 步 ，越 来越多的新技术应用到二次系 统中，因 用 点对点方式 ，２ ２ ０ ｋ Ｖ及 ｌ １ ０ ｋ Ｖ ＧＯ ＯＳ Ｅ为独 ３ 智能变 电站 与常规 变电站 的二 次设 备 此研 究智能变 电站的二次系统设计和设备配置 立组双 星形 网方式。 目前随着保护就地化推广 有 着重 要的意义。 比较 及 优势 展现 ，出现 了不 少关 于 ２ ２ ０ ｋ Ｖ分 布式
Ｉ ｌ ｌ ／ Ｉ Ｖ 区 通 信 网 关 机
站控层设备配置 【 关键词 】智能变电站 系统结构 二 次设备 配
置
站控层 交换机 × ２ 规约转换
通信规约
１ ０ ３ ／ ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ等 量等功能。
站控层交换机 × ４ ６ １ ８ ５ ０
１ 概 述
随着 社 会经济 的快速 增长 ，人们 对供 电 可靠性和安全性有 了更高的要求。而风力、太 阳能等新能源 电源 的并网运 行对 电网系统稳定 性造成 了一定 的影 响。智能电网能有效利用 电 力资源 ，提高供 电可靠 性，实现电网的可靠、 安全 、 经济 、 高效、 环境友好和使用安全的 目标 。 ２ ０ １ １年起 ，作 为智 能 电网的关 键节 点 ， 智 能变 电站 在全 国范 围 内进入 全面 推广 建设 阶 段，新 建 ２ ２ ０ ｋ Ｖ变 电站 按 《 国 家 电 网 公 司 输 变 电工 程 通 用 设 计 一 １ １ ０（ ６ ６ ）～ ７ ５ ０ ｋ Ｖ 智 能变 电站 部 分》 （ ２ ０ １ １年 版 ）中 “第 五篇 ２ ２ ０ ｋ Ｖ变 电站通 用设计技术导则”的技术方案 。 与传 统变电站相 比，智能变 电站最大特征体现
智能变电站二次系统结构(运维)
智能变电站二次网络结构
主变不配置独立过程层网络， 主变保护、 测控等装置宜接入高、 中 压侧过程层网络，主变低压侧过程层 SV 报文、 GOOSE 报文可接 入中压侧过程层网络。 变压保护、 测控等装置接入不同电 压等级的过程层网络时，应采用相互独立的数据接口控制器。
主变不配置独立过程层网络， 主变保护、 测控等装置宜接入高、 中 压侧过程层网络，主变低压侧过程层 SV 报文、 GOOSE 报文可接 入中压侧过程层网络。 变压保护、 测控等装置接入不同电 压等级的过程层网络时，应采用相互独立的数据接口控制器。
智能变电站体系结构介绍
调试所 高级工程师 王天锷
提纲
变电站信息数字化 智能变电站的层结构 智能变电站二次系统的网络结构 智能变电站运维应注意的事项
变电站信息数字化
变电站信息数字化
变电站二次系统本质上是一个信息交换系统 二次系统是一次系统的镜像
➢ 收集一次设备信息 ➢ 根据负荷对一次设备进行控制 ➢ 根据一次设备的运行状态做出相应的反应
智能变电站运维应注意的事项
PT、CT品质异常
PT、CT品质异常和SV链路异常或SV断链属于同等类型的 故障，CT品质异常会闭锁与电流相关的保护，PT品质异常 会导致复压开放
PT、CT品质异通常是由光口污染、光纤受损、光缆受损 导致
PT、CT品质异常现象不能长时间消失，必须尽快找出原 因，利用备用光口进行排除
主变保护
高
高
高
压
压
压
侧
侧
侧
合
智
母
并
能
联
单
终
智
元
端
能
终
端
至机构跳闸
电缆
智能变电站二次设备调试及维护
智能变电站二次设备调试及维护摘要：智能变电站二次设备是变电站的重要组成部分，包括保护装置、智能终端、交换机等。
这些装置的正常运行对于变电站的安全稳定至关重要。
设备调试和维护是保障设备正常运行的重要环节，能够发现和解决设备故障和问题，及时进行维护和保养。
关键词：智能变电站；二次设备；调试及维护引言：在大时代背景的影响下，我国的变电站也越来越向信息化、智能化靠近，变电站作为电力传输的重要环节，我国要对智能变电站的二次设备进行重点的调试和维护，研究开展智能变电站二次设备调试的重要性。
变电站对整个电力传输起到核心作用，加大对智能变电站的管理和调控。
一、开展智能变电站二次设备调试与检修的重要性智能变电站作为能源系统中的重要组成部分，承担着电力传输、配电和监控等多种功能。
其中二次设备是智能变电站的重要组成部分，其主要功能是采集、传输和处理变电站的监测数据，为变电站的运行和管理提供重要支撑。
因此，开展智能变电站二次设备调试与检修具有以下重要性：1.确保变电站的安全稳定运行。
二次设备是智能变电站监测、控制和保护的重要环节，其运行状态的稳定性和可靠性对变电站的安全运行具有重要的影响。
通过对二次设备进行调试和检修，可以及时发现和解决设备故障，保证设备的正常运行，提高变电站的安全稳定性。
2.提高变电站的运行效率。
二次设备可以实时采集变电站的运行数据，并将其传输到监测中心进行处理和分析。
通过对二次设备进行调试和检修，可以提高设备的准确性和灵敏度，保证数据的准确性和可靠性，从而提高变电站的运行效率。
3.优化变电站的管理和维护。
二次设备是变电站管理和维护的重要工具，通过对设备进行调试和检修，可以及时发现设备的故障和问题，减少维护成本和时间。
同时，可以优化设备的运行和管理流程，提高设备的可维护性和可管理性，从而实现对变电站的全面管理和维护。
因此，开展智能变电站二次设备调试与检修对于保证变电站的安全稳定运行、提高运行效率和优化管理和维护具有重要的意义。
变电站二次系统集中运维的方案与实现
变电站二次系统集中运维的方案与实现摘要：针对变电站二次系统的运维需要，本文讨论了当前变电站二次系统运维存在的问题，设计了一套具备集中管理与告警分析的集中运维系统，阐述了二次运维的总体解决方案，并重点介绍了主站和厂站两个区域的方案部署。
该方案的实施将大大降低变电站二次系统运维的成本，提高运维的效率，提升变电站自动化运维水平。
关键词：变电站；二次系统；集中运维1 引言随着智能电网的发展，传统的维护手段已无法满足变电站运维业务日益增长的需要，迫切需要一个新的运维手段，可以远程完成此前需要运维人员现场操作的工作，大幅度减少现场运维工作，并能集中监视、控制变电站后台监控设备、保护信息子站等服务器和网络设备等。
二次运维系统可以实现变电站自动化监控、保护信息子站、故障录波器设备等基于计算机的集中监视与操作的优势，提高服务器运维效率，更具成本效益，为运维人员和决策人员保障电力二次系统安全运行提供强有力的技术支撑。
2 当前变电站运维现状2.1海量数据当前，在变电站监控系统中当地的监控数据上传调度采用的典型配置是通过远动装置基于101或104等远动规约进行数据处理和传输，调度端再进行相应规约解析，将监控数据复现。
这种模式要求变电站端和主站端所做的工作都比较繁琐，主站端需要对遥信、遥测、遥控以及遥脉信息做库，并制作图表，特别是对主站监控数据量比较多的变电站，这种工作量更大。
同时，对监控数据上传调度的容量也受到了规约和通道等多种因素的限制。
2.2 设备繁杂站端分布着综合自动化系统、远动设备、网络交换机、正反向隔离装置、路由器、防火墙、保护信息子站、录波器等诸多运行信息复杂多样的子系统或设备。
这样很难有运行人员能够全面掌握这些设备。
3 解决方案3.1 总体思路本方案通过在各变电站分别部署数字化多路控制器、串口管理设备、远程电源管理等设备，以及在主站机房部署变电站运维平台，实现了运维人员对远程变电站“本地集中化”的管理模式。
变电站一次及二次设备的运行与维护
变电站一次及二次设备的运行与维护摘要：近年来,关于智能电网的建设一直我国电力事业发展中的一个备受关注的项目,智能电网的重要组成部分是智能变电站,智能变电站里面有很多智能变压器,这些智能变压器在电网系统中起着安全防护和调节电压平衡的功能。
如果智能变压器出现故障问题,将会直接影响电力系统的稳定让整个电网不能可靠的运行,给电力输送及供电、用电企业带来难以估量的损失。
同时,在智能变电站中也存在着大量的一次及二次设备,做好一次和二次设备的运行与维护管理关系着电网系统的运行通常效果。
所以,根据变电站里面一次设备与二次设备的特点,对其运行要求和维护管理是很重要的。
关键词：变电站；运行维护；管理工作1.变电站中的一次设备1.1一次设备的界定在变电站中常见的一次设备有变压器、断路器、隔离开关、互感器等。
在发电厂电能的产生和输送都有这些一次设备参与,它们将电站里所有零散的部件链接成一个回路,这些回路再连接回路最后形成电网。
所以,由这些一次设备连接形成的回路成为一次回路,这些一次回路相互连接,构成输电、配电或进行其它生产的电力系统。
1.2一次设备的状态检修长期以来,由于在变电站里的一次设备数量比较多,而且有些操作系统也很复杂,所以,要周期性的对所有一次设备进行检修维护来确保稳定运行。
但是,随着供电需求越来越大导致一次设备的数量越来越多,而且操作系统也更加复杂化,所以,这就导致采用传统的检修方式检修成本增加。
数量庞大、检修过程复杂化,因此就很不利于供电企业预期效益的实现。
在这种情况下,检修方式应当应动而生。
对那些一次设备的状态检修是通过在线或者离线检测的方法,这就需要定期的进行采集一次设备正常工作时的数据,用这些采集到的数据对一次设备状态进行分析和评估,因此达到掌握一次设备工作状态的目的,从而制定一些具体的检修策略。
由于在一次设备工作时状态检修可以有效的实现对一次设备监测的目的,也可以根据设备运行的状态来制定检修的时间,有效的提高了设备的工作效率和降低了对设备检测的成本。
智能变电站二次设备调试及维护
智能变电站二次设备调试及维护摘要：智能变电站是配电系统发展过程中必不可少的环节，也是电力系统工业技术的一场革命。
而二次设备系统的性能和运行状况，又会对整个智能变电站系统运行产生直接影响。
因此重视二次设备系统的配置和开发，做好二次设备系统的调试和维护工作显得非常重要。
相关人员要认识到进行二次设备系统调试和维护的重要性，及当前工作开展中存在的问题，采取合理的措施来提升调试及维护工作效果。
关键词：智能变电站；二次设备调试；维护1智能变电站二次设备系统特征分析1.1高集成自动化在实际操作中，二次设备系统能够实现信息无缝衔接，实现操作中心与变电站信息的交互；同时，收集电子化与自动化操纵的信息，不仅加强了系统运作的平稳性，而且降低了系统维护的难度。
1.2在线信息保护二次设备系统运用智能数据采集技术，能够把数据信息二次归并到此智能变电站二次设备系统中完成改良。
该系统在数据高度集成后，立即反馈数据实时状态和运作情况给监测机制。
IEC61850标准的广泛普及使自动一体化技术逐渐成熟，且调试步骤实现标准化。
为达成设施平稳安全运作并顺利调试与维护，既要保障智能变电站的建设，也要优化二次设备系统架构，完善相关顺应性高的技术。
2智能变电站二次设备调试、维护中的常见问题（1）在开展二次设备调试作业时，必须对设备性能和质量等进行测试。
这个过程中必须做好选用的统一联调测试的实验室资质审查。
保证选用的实验室资质满足测试要求，可以提供准确结果。
此外，除了实验室联调测试，还有一部分设备需要进行现场调试。
同时系统统一测试是对系统整体运行情况的一个整体测试，是智能变电站运行前必不可少的环节。
然而智能变电站二次设备调试过程与传统变电站设备调试过程又有着非常大的差异性，且要求和难度更大，所以必须利用整体测试的方式来实现对整个系统基本运行情况的检验。
智能变电站联调测试中还需要考虑现场的情况，需要联合现场配置来进行统一的操作。
智能变电站的二次设备联调测试过程中，必须着重开展对系统内技术及各环节互相配合、系统内部网络协议等部分的整体检查。
智能变电站设备运行维护和检修技术
智能变电站设备运行维护和检修技术摘要：智能变电站是电力系统重要组成部分，为确保智能变电站运行能够达到最优化状态，应对设备进行维护，及时对设备存在的问题进行检修，确保设备整体运行质量。
关键词：智能变电站；设备；运行维护；检修技术；引言电网技术快速发展，智能电网成为重要的发展模式，由于智能变电站与普通变电站之间存在显著差异，在结构与元件方面均有所体现，二次系统包括电子式互感器、交换机等设备，通过设备性能的优化，智能变电站设备运行质量也得到显著提升。
1智能变电站电力系统之中融入智能技术，就得到了非常成功的实践，智能变电站就是以网络信息技术为根基的新型变电站模式。
与传统变电站不同的是，智能变电站在电力数据信息收集以及分析的过程中，智能化的优势都更加突出，不仅运行效率高，运行质量也更有保证。
其中比较明显的体现就是电磁兼容问题得到了有效的解决，再加上智能断路器的使用，从而提升变电站的稳定性和运行效率。
2智能变电站设备运行维护2.1合并单元合并单元对一次互感器电气量进行同步合并处理，根据特定的格式发送数字信号，将其发送到间隔层的电气装置中。
在智能变电站运行时，可能会因为合并单元出现故障而导致系统运行中断，而引发该问题的原因，主要有设备自身故障和光纤通道中断等。
在合并单元出现异常状况时，相关设备会显示报警信息，通过自动发出保护程序的方式，对设备进行自动维护。
在此过程中，维护人员应加大对设备运行状态的监测力度，及时处理报警信息，明确设备是否存在故障，查找故障原因，排除故障。
2.2电压互感器电压互感器故障问题的影响十分深远，为了达成控制故障发生的目标，需制定合理的运维计划，一般要求，对于投入运行的电压互感器每隔一年进行一次全面检修，并定期清理电压互感器外壳，谨防出现短路问题。
运行期间对电压互感器的运行状态进行观察，如出现异响或者出现异味则需考虑是出现熔断器烧断问题。
如，出现放电声响，且伴随出现异味则考虑是否出现闪络放电现象，此时需要及时停机并全面检修。
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
关于智能变电站的二次设备调试与检修
关于智能变电站的二次设备调试与检修近年来，随着我国智能化技术和互联网的发展，我国在电网建设方面取得了很大的进步，智能电网得到了飞速发展。
智能化电网成为了未来电网建设的主要内容及方向，智能化變电站应用的二次设备发生了很大程度的变化，尤其是对于调试工作人员来说，如果仍然沿用传统的调试与检修方式是完全行不通的。
要保证智能变电站运行的稳定性，就要加强对智能变电站的二次设备的调试与检修。
标签：智能变电站;二次设备;安全运行;检修作业1智能变电站智能变电站使用的智能型设备的主要特点是低碳、环保、可靠、集成和先进，以规范化的信息平台和一次设备参量的标准化和数字化为基础，在设计过程中需要对信息化、数字化和网络化进行严格要求，可以自主的完成一些智能化操作，比如对信息进行控制、检测、保护、计算、采集以及测量等进行智能化操作。
以IEC61850的标准为基础，促使互动协同化、一体化集成和信息标准化得以完全实现。
智能化变电站二次系统的主要特点包括三点：（1）信息交换标准化、系统实现高度集成化。
系统结构比较合理，变电站与控制中心可以使无缝通信得以实现，从而使采集设备状态特征量时，不会有盲区存在，使系统的配置、维护得到快速的实现;（2）对控制系统化进行保护，使控制自动化运行得以实现，使电流和电压在采集时完全实现自动化，有效集成所有的数据信息，促使二次系统设备实现不断的优化和整合，使数据共享得到全面实现;（3）对决策在线化进行仔细分析。
在线监测所有的设备，高效获取信号回路状态、动作信息智能电子装置IED 故障以及电网运行状态数据等。
2智能变电站二次设备调试与检修的控制策略2.1二次设备调试2.1.1测试仪调试保护智能变电站二次设备的调试与检修采用的是完全数字化的测试仪进行调试。
由于它完全数字化的测控设备输入接口，因此在进行二次设备的测试时需要用数字式光电仪器进行测试，数字式光电测试仪常见类型如表1所示。
2.1.2继电保护设备性能测试对继电保护设备性能进行测试是智能变电站二次设备调试与检修的重要内容，其测试工作主要包含以下几点：（1）对应用程序具体版本的记录。
220kV智能变电站二次系统结构与设备配置
220kV智能变电站二次系统结构与设备配置摘要：220kv智能变电站二次系统的结构与设备配置直接关系到变电站的运作效率，要想变电站的高效运行就必须优化二次系统结构，升级设备配置，提高变电站的工作效率，所以文章就220kv智能变电站二次系统结构与设备配置进行分析探讨。
关键词：220kv智能变电站；二次系统；结构；设备配置科学技术的快速发展，使得人员对电力系统运行安全稳定性的需求越来越高。
电气运行调试工作是保证电力系统运行状态良好的重要组成部分，相关建设人员应在明确其运行调试现状的情况下，找出具体控制的方式方法。
1 220kV智能变电站二次系统相关概述随着社会经济的快速增长，人们对供电可靠性和安全性有了更高的要求。
而风力、太阳能等新能源电源的并网运行对电网系统稳定性造成了一定的影响。
智能电网能有效利用电力资源，提高供电可靠性，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。
2011年起，作为智能电网的关键节点，智能变电站在全国范围内进入全面推广建设阶段，新建220kV变电站按《国家电网公司输变电工程通用设计―110（66）～750kV智能变电站部分》（2011年版）中“第五篇 220kV变电站通用设计技术导则”的技术方案。
与传统变电站相比，智能变电站最大特征体现在一次设备智能化、设备检修状态化和二次设备网络化，其中二次设备在采样方式和组网形式上都发生了重大的变化，随着电力技术的进步，越来越多的新技术应用到二次系统中2 220kV智能变电站二次系统的结构分析以S省某220kV变电站为例，智能变电站系统采用三层两网结构，三层即站控层、间隔层、过程层，两网即站控层网络和过程层网络。
站控层。
负责变电站的数据处理、集中监控和数据通信，由主机、操作员站、远动通信装置、保护故障信息子站和其他各种功能站构成，是全站监控、管理中心，并与远方监控/调度中心通信。
站控层网络采用百兆星形双网结构，冗余网络采用双网双工方式运行。
智能变电站二次设备运维关键技术探讨 严浩
智能变电站二次设备运维关键技术探讨严浩摘要：伴随我国科学技术的不断发展，智能化渗入到社会的各行各业，智能变电站符合国家电网主要理念，所采用的配置最优化、功能齐全，是最新的发展工艺技术。
智能化变电站二次设备具有专业的运维构架，主要的运维技术涉及可视化和状态评估，本文主要对智能变电站二次设备运维关键技术进行研究。
从三个方面进行阐述，先概述了智能变电站二次设备运维的基本概念，后依据智能变电站二次设备运维的关键技术研究了智能变电站运维的技术要点。
关键词：智能变电站；二次设备；运维；关键技术一、智能变电站二次设备运维的基本概念（一）智能变电站二次设备运维相关系统的功能构架智能变电站二次设备在实际运维过程中会涉及多方系统，包括厂站终端、主站终端和调度终端，每一系统都有其自身的功能构架。
厂站终端主要的功能就是实现对信息的收集和处理分析，该系统所具备的监控设备较多，要依据设备监控的不同层次实现对信息的监控，从而达到多方位全面监控，信息收集的主要方式依赖于通信，收集到的信息要经过基础筛选，对重要的信息进行汇总统计并进一步分析，依据分析得到的结果实现智能化预测和告警，通过可视化技术对分析信息进行展现。
主站终端主要实现的是信息多维度的处理，将信息进行全面完整的分析和统计，展现更高水平的分析信息，用于决策，实现预测和评估，可视化技术的展现由厂站终端传达至主站段。
调度终端主要的功能是将全网的信息数据继续汇总综合，实现数据的综合分析，依据分析结果做出预测和评估。
具体运维过程要依据可视化技术对不同岗位工作人员提供正确的信息数据。
（二）智能变电站二次设备运维相关系统的网络构架智能变电站二次设备运维相关系统的网络构架主要基于信息数据库，包括三个主要模块，首先信息数据库要有数据信息收集的模块，信息分层次进行收集，所涉及传达信息的设备层次包括过程、间隔和站控。
其次数据信息收集后要进行管理，经过管理模块，将数据信息应用于厂站段实现其主要功能。
关于智能变电站二次系统运维管理模式的研究
关于智能变电站二次系统运维管理模式的研究作者：郭青来源：《中国科技纵横》2013年第23期【摘要】 2011年以来，国家电网公司智能变电站建设推广进入快速发展时期，智能化、集成化引领着变电站建设的新趋势，“系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保”概括了新一代变电技术的特征。
在计算机通信技术、自动化技术与电力电子信息技术不断发展背景下，变电站中各种智能装置应用力度越来越大，提升二次系统的运维管理水平是提高安全、可靠、优质供电的关键。
本文通过对智能变电站特点进行总结，探讨智能变电站二次系统运维管理模式，以期为提高电网管理水平提供一定参考。
【关键词】智能变电站二次保护系统运维管理模式在社会迅速发展，人们生活水平不断提高背景下，各行各业及人们的日常生活在用电量上均提出了更高要求。
智能变电站较传统变电站能更实现经济、安全、可靠用电需求，目前智能化变电站已成为变电站建设的重要发展趋势。
智能变电站二次系统运行与维护的管理质量对其运营效率有决定性影响，因此在准确把握智能变电站特征基础上，探讨智能变电站二次系统运维管理的有效模式，对提高变电站工作效率与经济效率有重要意义。
1 智能变电站概述1.1 智能变电站及其特征智能变电站是利用集成、环保、可靠而先进的智能化设备，以信息共享标准化、全站信息数字化与通信平台网络化为要求，在高速网络通信平台上实现信息传输，并自动完成采集信息、信息测量与控制、信息保护和计量、最终检测等功能，同时根据实际需要支持电网实现自动控制、动态在线分析与决策、协同互动与智能调节等诸多高级功能的智能化变电站。
1.2 智能变电站与传统变电站的区别智能变电站与传统通变电站有本质区别，实现了一次智能化，二次设备网络化，基于IEC61850标准建设的智能变电站二次系统设备的输入/输出电气连接端子接口逐步被网络通信接口取代，通过网络通信实现分布功能，取代了传统变电站的二次回路，使二次回路概念发生了巨大的变化。
智能变电站二次系统结构
智能变电站二次系统结构智能变电站二次系统结构是指变电站中用于运维管理的智能化系统，它包括智能监测、智能控制、智能保护以及智能维护等子系统。
这些子系统通过各种传感器、控制器、通信设备等互联互通，实现对变电站设备的实时监测、远程控制和智能化保护。
下面将详细介绍智能变电站二次系统的结构。
1.智能监测子系统：智能监测子系统是智能变电站的核心组成部分，它包括各种监测设备和传感器，用于实时监测变电站设备的状态和运行参数。
这些监测设备可以监测到变电站中的电压、电流、温度、湿度等参数，并将监测数据传输到数据中心进行处理和分析。
监测数据的处理和分析可以实现对变电站设备的运行状况进行评估和预测，为运维管理提供重要的参考依据。
2.智能控制子系统：智能控制子系统主要是通过集中控制器对变电站设备进行远程控制和调度。
集中控制器可以实现对变压器、断路器、开关等设备的远程开关控制，以及对设备运行参数的设定和调节。
智能控制子系统还可以实现对电能质量、电能损耗等参数的监测和控制，以保证变电站的安全运行和供电质量。
3.智能保护子系统：智能保护子系统是保障变电站安全运行的关键系统，它包括各种保护设备和保护装置，用于对电力系统的故障进行快速检测和处理。
智能保护子系统可以实现对变电站中的电流、电压、频率等参数进行实时监测，并通过故障检测和判断算法，实现对设备故障的自动切除和迅速恢复。
4.智能维护子系统：智能维护子系统是为了提高设备运维效率和降低运维成本而设计的。
它包括设备维护管理系统和设备维护设备等。
设备维护管理系统可以实现对变电站设备的故障诊断、维护计划的制定和维护资源的调配。
设备维护设备主要是为运维人员提供方便的工具和设备，以提高运维效率和工作质量。
智能变电站二次系统的结构是一个复杂的系统工程，它需要各个子系统之间的互联互通，以实现高效的运维管理。
只有将各个子系统有效地集成和协调，才能实现对变电站设备的精细化管理和智能化运行控制。
未来，随着物联网技术的发展和应用，智能变电站二次系统的结构将会更加完善和智能化。
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•当保护、测控装置下放布置时，SV 报文宜统一采用点对点方式，除保护跳闸外 GOOSE 报 文宜采用网络方式。 •当间隔层保护、测控装置集中布置时，除保护装置外 SV 报文， 除保护跳闸外 GOOSE 报 文宜统一采用网络方式、共网传输（ SV 报文也可统一采用点对点方式）。 •220kV 、110kV （66kV）宜按照电压等级配置过程层网络，除线变组或扩大内桥接线外各 电压等级需配置中心交换机用于同一电压等级过程层跨间隔数据的汇总与通信。
• 智能变电 智能变电站二次网络结构
• 智能变电站二次系统
智能变电站二次网络结构
• 站控层/间隔层网络设计原则：220kV及以上变电站站控层/间隔层网络宜采用双重 化星形以太网络，110kV（66kV）变电站站控层/间隔层网络宜采用单星形以太网络 。
• 过程层网络设计原则：双重化配置的保护装置应分别接入各自GOOSE 和 SV 网络， 单套配置的测控装置等宜通过独立的数据接口控制器接入双重化网络，对于相量测 量装置，电度表等仅需接入SV采样值单网。
直采网跳方案缺点：
交流采样系统可扩展性差，不符合二次设备网络化的方向。 GOOSE组网缺点同网采网跳，但可通过GOOSE组双网保证可靠性。
智能变电站二次网络结构
• 220kV组网
智能变电站二次网络结构
110kV组网示意图
智能变电站二次网络结构
母线保护
PRS-7000
智 能 终 端 １
间 隔 合 并 单 元
智能变电站运维应注意的事 项
SV链路异常的处理 SV是合并单元传输给间隔层设备的电流电压的报文，SV链路 异常会导致保护闭锁，因此SV链路异常属于紧急故障，如果长 时间SV链路异常，有可能导致保护拒动或误动。 如果是某个间隔的保护装置出现了SV异常，而母差保护、测 控装置、计量装置、网分、故障录波等装置没有出现，则初步 可以确定合并单元没有出现死机会其他故障，故障点可能出现 在该间隔的SV传输链路上包括合并单元的输出光口、尾纤、光 配架、光缆、保护装置的接收光口等，可以通过使用备用光芯 来进行故障排除 如果与该间隔关联的所有装置都出现了SV链路异常的现象， 则基本可以确定合并单元出现了死机会其他严重故障，必须马 上进行处理，如果死机，可以通过重启装置，如果重启装置故 障依然存在，则考虑退出间隔保护和母差保护
智能变电站运维应注意的事 项
检修压板投退问题 在消缺时，不要随意投退检修压板，最关键是要考虑对母 差的影响，500kv则必须考虑检修压板对合电流的影响。 PT合并单元的检修压板尽量不要或避免使用 检修压板投入后一定记得要恢复
智能变电站运维应注意的事 项
SV接收压板的投退 SV接收压板没有投入保护装置将不接收电流电压 母差保护忘记投运行间隔的SV接收压板，会导致差流， 220kV母差保护不会动作（为什么）！ 接收压板投入后尽量不要再去频繁改动，除非是某个间 隔的合并单元需要检修
智能变电站运维应注意的事 项
GOOSE断链故障处理 首先确定GOOSE信息源头，然后在网分上检查该GOOSE 信息是否异常，如果无异常，则可以确定输出源的装置应该 没有死机或其他故障，如果网分上也出现异常，则可能装置 出现了故障。 如果不是装置问题，则按照
输出光口 、尾纤、光配架、备用光缆芯、 光配架 、尾纤 接收光口的思路来排除问题。 GOOSE断链问题排除不需要退出保护，但使用备用芯后一 定记得做好记录。
智能变电站二次网络结构
直采网跳模式 直采网跳方案特点：
保护装置以点对点通信模式和MU通信，获取交流采样数据。 保护跳闸、开入量、信号、告警、位置等信息通过GOOSE网络实现共享
直采网跳方案优点：
与直采直跳相比，节省了保护与智能终端光纤连接与光纤接口，成本降低 与网采网跳相比，保证了交流采样的可靠性，且采样同步交易实现。
智能变电站二次网络结构
110kV电压等级：
•对于单母线或双母线接线，当间隔层保护、 测控装置集中 布置时，110kV 过程层宜设置单星形以太网络，GOOSE及S V报文宜采用网络方式传输，GOOSE网与SV 网共网设置； 当保护、测控装置下放布置时，GOOSE及SV均不组网，采 用点对点方式传输。 •对于桥式接线、 线变组接线， 110kV GOOSE 报文及 SV 报文宜采用点对点方式传输， 不宜组建过程层网络。 •35kV 及以下电压等级不配置独立过程层网，GOOSE 报文 可利用站控层网络传输。
根据网络传Goose网 •SV和GOOSE共网
SV 网络
GOOSE 网络
SV 、GOOSE 网络
智能变电站二次网络结构
智能变电站二次网络结构
• 传统变电站二次网络结构
智能变电站二次网络结构
• 智能变电站网络结构图
智能变电站二次网络结构
• 传统变电站二次结构图
智能变电站体系结构介绍
调试所 高级工程师 王天锷
提纲
变电站信息数字化 智能变电站的层结构 智能变电站二次系统的网络结构 智能变电站运维应注意的事项
变电站信息数字化
变电站信息数字化
• 变电站二次系统本质上是一个信息交换系统 • 二次系统是一次系统的镜像
➢ 收集一次设备信息 ➢ 根据负荷对一次设备进行控制 ➢ 根据一次设备的运行状态做出相应的反应
智能变电站二次网络结构
直采直跳模式 •直采直跳方案特点：
• 保护装置以点对点通信模式和MU通信，获取交流采样数据。 • 保护跳闸，保护开入量通过保护装置和智能终端点对点通讯模式
实现用于测控的信号、告警、位置等信息通过GOOSE网络实现共 享。
•直采直跳方案优点：
• 装置之间直接用光纤连接，连接更可靠。 • 交流采样传输延时固定，交流采样同步实现较容易。 • 点对点模式应用工程较多，工程应用经验较丰富。
变电站信息数字化
• 常规变电站使用电量信息进行信息交换，使用电缆作为信 息传输载体
变电站信息数字化
• 电缆传输信息每根电缆芯传输一个信息量，因此二次 安装工作量大
变电站信息数字化
• 所有信息都是点对点传输，可靠性很高但结构臃肿复杂
变电站信息数字化
• 每根电缆芯线都承受一定的电压或电流，都存在绝缘问 题的可能，都存在被外界磁场干扰的可能性
• 变电站二次系统接线复杂，点多面广，运行环境差，这 些特点直接导致二次系统容易出现各种各样的异常情况 和故障
变电站信息数字化
• 变电站二次系统信息完全数字化，信息传输媒介光纤化 可从根本上解决上述问题（二次动力电缆除外）
• 信息数字化使变电站二次结构更加清晰，设备功能更加 专一，数据可以共享，安装强度大大降低，
网采网跳方案优点：
系统可扩展性好，符合二次设备网络化的方向。 与直采直跳相比，节省大量光纤连接与光纤接口，成本降低。
网采网跳方案缺点：
交流采样同步依赖于外部时钟，且交换机网络传输延时不固定，对 网络采样的同步及实时性影响较大。 GOOSE传输依赖于GOOSE网， GOOSE网传输延时不固定，对跳 闸出口时间有一定影响。 目前光纤接口交换机成本较高，且交换机需留一定备用口，总体成 本需综合考虑。 保护交流采样依赖于SV网，SV网现阶段双网模式还不成熟。
• 智能变电站二次网络结构
智能变电站二次网络结构
• 智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，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 量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策 和协同互动等高级功能的变电站。
智能变电站运维应注意的事 项
PT、CT品质异常 PT、CT品质异常和SV链路异常或SV断链属于同等类型 的故障，CT品质异常会闭锁与电流相关的保护，PT品质异 常会导致复压开放 PT、CT品质异通常是由光口污染、光纤受损、光缆受损 导致 PT、CT品质异常现象不能长时间消失，必须尽快找出原 因，利用备用光口进行排除 如果是间隔保护报CT品质异常，建议退出保护
通用原则 • 间隔保护测控以及快速保护点对点方式直接采样、直接跳闸。跨间隔保护间通过GO
OSE网交换失灵及闭锁等信息。 • GOOSE网络按电压等级分别组网。测控，备自投装置、低周减载装置、故障录波器
及网络分析仪等通过合并单元点对点获取采样数据，通过GOOSE网执行保护跳闸及 信息采集。
智能变电站二次网络结构
确定了变电站的 体系结构
IEC61850
变电站的配置文件
统一规约
智能变电站的层结构
智能变电站的层结构
根据功能，将智能变电站分为三层结构：
• 站控层 • 间隔层 • 过程层
智能变电站的层结构
• 传统变电站的二次体系结构
过程层包括
智能变电站的层结构
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终端、合 并单元以及在线监测装置。
１
间隔1
智 能 终 端 ｎ
间 隔 合 并 单 元
间隔n
ｎ
母 线 电 压 合 并 单 元
GOOSE网 SMV网
智能变电站二次网络结构
主变保护
高
高
压
压
侧
侧
合
智
并
能
单
终
元
端
高 压 侧 母 联 智 能 终 端
PRS-7000
至机构跳闸
电缆
非电量 智能单元
高压侧GOOSE网 高压侧SMV网
低压侧GOOSE网 低压侧SMV网
低压侧 智能终端
低压侧 合并单元
SMV GOOSE
中中 压压 侧侧
网 网
中压侧母联 智能终端
中压侧 智能终端
中压侧 合并单元
智能变电站二次网络结构
VLAN问题
智能变电站二次网络结构
智能变电站二次网络结构
智能变电站二次网络结构