智能变电站合并单元现状及发展方向探讨 陈乐

智能变电站合并单元现状及发展方向探讨陈乐

发表时间：2017-12-28T21:30:34.337Z 来源：《基层建设》2017年第28期作者：陈乐[导读] 摘要：在我国电力能源领域不断发展的过程中，智能变电站也得到了越来越广泛的应用，本文对合并单元的相关标准进行了详细的介绍，从切换与并且功能、点对点采样模式、时钟同步、独立式合并单元等角度对智能变电站中合并单元的应用技术进行了分析，并阐述了合并单元未来的发展前景。

四川电力送变电建设公司 610000

摘要：在我国电力能源领域不断发展的过程中，智能变电站也得到了越来越广泛的应用，本文对合并单元的相关标准进行了详细的介绍，从切换与并且功能、点对点采样模式、时钟同步、独立式合并单元等角度对智能变电站中合并单元的应用技术进行了分析，并阐述了合并单元未来的发展前景。

关键词：合并单元；智能变电站；发展趋势

自动化变电站系统在世界范围内已经有二十多年的发展历史，随着智能变电站中IEC 61850的普及，分层分布式设计思路与无缝通信设计思想已经占据主流地位，经过数字化改造的过程层信息共享模式在应用方面的技术也越来越成熟。

电子式互感器是智能变电站中十分重要的技术装备，该元件的发展十分迅速，比如在技术上比较成熟的电流互感器，由于该元件以Rogowski空心线圈为基础，原理简单，工程实用化水平高。电子式互感器对于数字化信号有着比较强的兼容性，能够以光纤为媒介，将采样信息输出外界其他设备，电子式互感器的输出接口则需要由面向间隔的电子设备提供，比如合并单元产品。

一、合并单元的标准发展

（一）IEC 60044-8标准

合并单元概念最早出现在电子式电流互感器中，在该标准体系的描述下，合并单元指的是电子互感器二次转换下的电压数据与电流数据进行时间相关组合而形成的物理单元，同时对应用规范层、链路层与物理层进行了详细的规定。铜线与光纤是输出接口的主要介质。传输速率为2.5Mbit/s，采用曼彻斯物编码方式，FT3帧格式传输，通过帧信息可以判断出采集值是否有效并且分析出电压电流采样信息，同时也能够获取设备运行状态信息以及同步数据信息。

另外，电流互感器标准首次提出了秒脉冲同步与插值法两种同步方法，这两种方法也是实现智能变电站应用的基本方法，该方法也也得到了比较广泛的应用与实践。

（二）IEC 61850-9标准

IEC 61850在变电站间隔层与站控层的基础上还定义的过程层概念，过程层指的是一次设备的数字接口。IEC 61850-9同时也对采样信息的通信服务与数字接口进行了详细的规范。其中IEC 60044-8与IEC 61850-9-1之间是向下兼容的关系，在制定标准的过程中，也融入了IEC 60044-8标准下的合并单元概念。在报文格式、同步方式以及精度定义等方面，均与IEC 60044-8相互兼容。

（三）IEC 61869-9标准

IEC 61869-9是IEC60044的替代标准，是针对于仪用互感器而提出的全新标准。相比于传统的IEC60044标准来说，该标准能够对独立式合并单元进行专门的规范，其通信方式不再为FT3，编码方式也不再是曼彻斯特编码，而是对IEC61850-9-2的通信服务方式与信息建模进行了水平引用，并以此为基础，详细规范了测试方法、对外接口、合并单元同步方式等方面的要求。

2.技术应用现状

2.1独立工合并单元

合并单元能将多路数字采集量“合并”在一起，以电子式到感器为载体投入应用。在智能变电站不断发展的过程中，部分旧型呈的变电站需要进行智能化改造，在电子式互感器投入使用的初级阶段，对于常规互感器数字采集功能所提出的要求比较高，进而形成了模拟量采样式的合并单元，能够直接接模拟量信号。常规互感器与模拟量采样式合并单元在形式上完全独立，为了进一步规范合并单元的具体应用技术，需要各行各业均发生了对于模拟量采样式合并单元的有关的标准。

3.下一步发展方向

3.1新同步技术的研究

对时系统实现方式与合并单元同步方式对于采集同步来说有着十分重要的意义。若无法有效解决时钟同步问题，则无法使智能变电站完全摆脱点对点模式，采样值组网模式在应用方面的优势也就无法充分体现出来。

3.2对数字计量的支持

相比于传统变电站来说，智能变电站所处的计量环境有着比明显的变化，在A/D采样前移的技术条件下，插值算法、滤零飘和采样频率对于最终的计算精度都有着一定的影响。在智能变电站广泛投入使用的过程中，无论是独立合并单元模式还是电子形式互感器，只能在考核计量的情况下使用数字采样，在计费应用场景下，仍然需要采用传统电表方式与传统互感器。

3.3集成其他设备功能

集成其他设备的功能是当前世界范围内变电站智能化最为主要的发展趋势。合并单元趋向于以保护功能集成与模块形式的发展方向，合并单元是一次设备中十分重要的模块之一，能够就地实现控制、保护、监督以及测量等方面的功能。

结束语：

加强对于新同步方式的研究已经成为电力企业十分重要的课题之一，在不断的努力下也取得了一定的进展，一定程度上降低了对于外同步源的依赖。然而，这方面的研究工作目前仍然处于试验与研究阶段，在工程应用方面的经验仍然有待进一步积累。

参考文献：

[1]吴爱军.智能变电站合并单元现状及发展方向[J].科技创新导报，2015，01（13）：85-86+88.

[2]朱贺，丁泉，程成，赵晓东.智能变电站合并单元应用现状与展望[J].电工电气，2015，06（11）：115-116.