智能变电站二次设备系统架构设计方案
220kV智能变电站不全停二次设备改造方案解析
220kV智能变电站不全停二次设备改造方案解析随着电力行业的不断发展,智能变电站技术在电力系统中的应用越来越广泛。
220kV智能变电站不全停二次设备改造方案是为了提高变电站的可靠性、智能化管理水平和自动化程度,从而更好地保障电网安全稳定运行。
本文将对220kV智能变电站不全停二次设备改造方案进行详细解析。
一、改造目的1. 提高设备可靠性。
通过对二次设备进行改造,旨在提高设备的可靠性和稳定性,减少设备故障率,提高供电可靠性。
2. 实现智能化管理。
借助新的智能化技术,实现对设备的远程监控、故障诊断和信息反馈,加强对变电站设备的管理和维护。
3. 提高自动化程度。
改造后的二次设备能够实现更高的自动化程度,从而减轻运维人员的工作负担,提高运维效率。
二、改造内容1. 保护及控制设备改造。
对变电站的保护及控制设备进行升级改造,采用先进的数字保护装置和智能化控制系统,提高设备的保护功能和控制精度。
2. 辅助设备改造。
对辅助设备进行改造,包括通信设备、监控系统、电力电子设备等,提高设备的智能化管理水平和自动化程度。
3. 线路及继电保护改造。
对变电站的220kV线路及继电保护系统进行升级改造,提高系统的稳定性和可靠性。
4. 通信网络改造。
对变电站的通信网络进行改造,提高网络的传输速率和稳定性,以满足智能化管理的需要。
三、改造方案1. 设备选型。
根据变电站的实际情况和需求,合理选择适合的保护及控制设备、辅助设备、通信设备和监控系统,确保设备的稳定性和可靠性。
2. 系统集成。
将各种新设备进行系统集成,确保设备之间的互联互通,实现智能化管理和远程监控。
3. 技术升级。
对现有设备进行技术升级,采用先进的数字化技术和智能化管理手段,提高设备的性能和功能。
4. 安全保障。
在改造过程中,要严格遵守安全作业规程,确保改造工程的安全和稳定进行。
四、改造效果1. 提高设备可靠性。
改造后的二次设备具有更高的抗干扰能力和可靠性,能够更好地应对各种复杂工作环境和恶劣天气条件。
新一代智能变电站二次设备模块化设计
新一代智能变电站二次设备模块化设计新一代智能变电站以系统高度集成、设计集成优化为目标,推动智能变电站创新发展。
本文详细介绍新一代智能变电站对二次设备的技术要求,通过从发展需求和设备整合两个角度分析了二次设备集成化思路及关键技术,论述了智能变电站新设备集成优化方案,提出了几种模块化设计方案,体现了二次设备高度集成模块化的设计原则。
标签:新一代智能变电站;二次设备;集成方案;模块化0 引言随着经济和电力技术的发展,各种新技术、新设备在变电站的建设过程中得到了广泛的应用。
我国变电站的发展经历了传统变电站、综合自动化变电站、数字化变电站、智能变电站和目前的新一代智能变电站。
新一代智能变电站智能化特征鲜明,按照新技术要求,制定了新一代信息流方案,研制了通用一体化业务平台,提高了系统可扩展性,研制站域保护、集成式就地化二次设备等。
采用预制舱式二次组合设备,实现最大化工厂加工,最小化现场施工。
还采用预制电缆、预制光缆,实现设备之间标准化连接和一、二次设备连接的“即插即用”。
1 二次设备的发展历程在中国50年代之前,早期的变电站,二次设备采用模拟仪器仪表,就地监控和人工操作,不具备自动化能力;20世纪80年代以前,传统变电站采用机械电磁式、晶体管式、集成电路式二次设备应用,二次设备均按照传统方式布置,各部分独立运行。
20世纪90年代,综合自动化变电站,通过对变电站二次设备的功能进行重新组合和优化设计,建成了变电站综合自动化系统,RTU、微机自动装置、计算机监控系统等二次设备和系统获得大面积推广应用,满足站内现场总线及以太网应用;2013年,在总结智能变电站建设经验的基础上,新一代智能变电站应运而生,提出了集成化二次设备和一体化业务平台应用,实现分散独立系统向一体化系统转变,强化了高级功能应用,全面提升了运行可靠性[1]。
2 二次设备集成化思路及关键技术2.1 需求分析二次设备整合和集成是实现新一代智能变电站最终目标的首要任务及重要途径。
智能变电站二次设备集成方案综述
智能变电站二次设备集成方案综述智能变电站是智能电网建筑的重要环节,按照国家对电网公司的编制等一系列智能变电站的技术规定,可以对变电站合并单元和智能终端、保护装置和测试控制等方面进行分析,对二次方进行整合;也可以优先采用故障录波方式进行研究,解决动态和报文工作;还可以通过一定整合对智能变电站进行分析,控制好测控装置,配合二次系统相关设备,对变电站进行一定维护和管理。
1 二次设备集成工程概况国家电网公司海北500kV智能化变电站远期10回归线,安装2组主变压器,每组主要变压器压侧各装设有2组低压电抗器,500kV设2个继电器小室。
按照远期分段可以分为两侧设置,主变可以设置一个小的电器小室,主要控制设置通信室,分为计算机室和控制室两种。
二次设备配置主要是变电站全站的三层结构网络站控制,网络层面主要可以采用100M以太网进行控制,然后采用统一标准进行通信规定。
每一个系统之间都要实现非常完全的操作,保护好这种方式,计量上要采用网络方式进行计算,二次设备主要是互感器和合并单元布置保护方式,还要利用智能化终端设置方式,测控装置独立进行配置,配置断路器可以设计气体密度,使用避雷器和对主变压器色谱进行检测装置。
2 互感器选择方式随着光纤技术和光电子学原理的研究和发展,各种光学原理和电子互感器快速发展,和常规的电磁式互感器相互比较,可以对电子互感器进行诠释,对体积非常小的绝缘体结构进行简单的设置,和企业设置要进行相互结合。
电子数字量要进行二次网络化输出,如果没有二次输出会导致危险,不能切断高压和测量一定范围,要对常规电流和电压进行相互比较,对实际运行的电子式要进行相互的需要完善,合理解决好问题,如果出现问题会直接影响到变电站的可靠性运行。
经过对运行智能变电站分析,可以很好地对互感器进行分析,电子采集器故障要对电子故障进行类型的比例调整,还要对电子互感器进行分析,同时还要对电子互感器存在问题进行振动分析,电磁兼容问题要进行精度分析,对无源的电子式互感器要能够进行相互作用分析,对噪声和问题要进行可靠性分析。
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
智能变电站二次设备的整合方案
2 0 1 3 年4 月
电 力 与 能 源
1 6 7
智能变 电站二次设备的整合方案
庄 文柳 , 蒋 传 文
( 上 海 交 通 大 学 电子 信 息 与 电气 工 程学 院 , 上 海 2 0 0 2 4 0 )
摘
要: 智 能 变 电 站 是智 能 电 网 建设 的 重要 节 点 , 按 照 国 家 电 网 公 司 编 制 的 一 系 列 与 智 能 变 电 站 相 关 的 技 术
i n t e g r a t e d p l a n o f f a u l t s r e c o r d a n d n e t wo r k me s s a g e a n a l y s i s wi l l r e s o l v e t h e r e c o r d i n g p r o b l e m o f d y n a mi c a n d t r a n s i e n t s t a t e me s s a g e ;me a n wh i l e ,i t a l s o s i mp l i f i e s t h e n e t wo r k c o n f i g u r a t i o n . Ac c o r d i n g t O t h e f u n c t i o n o f i n t e g r a t e d s ma r t
中 图分 类 号 : TM6 4 文献标志码 : A 文章编号 : 2 0 9 5 —1 2 5 6 ( 2 0 1 3 ) 0 2 —0 1 6 7 一O 4
I n t e g r a t e d S c h e me o f S ma r t S u b s t a t i o n S e c o n d a r y Equ i p me nt Z h u a n g We n l i u,J i a n g C h u a n we n
智能变电站二次系统优化设计及研究
智能变电站二次系统优化设计及研究1. 引言1.1 研究背景智能变电站是指应用先进的信息技术、通信技术和自动化技术,实现对电力系统的监测、控制、保护和管理的高级电力系统设施。
随着智能电网和新能源技术的快速发展,智能变电站在电力系统中的作用日益重要。
在传统电力系统中,二次系统是智能变电站的核心部分,负责电力系统的监测、控制和保护。
对智能变电站二次系统进行优化设计具有重要的意义。
当前,随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的增加,电网安全稳定运行面临着更大的挑战。
而智能变电站二次系统的优化设计可以提高电力系统的安全性、稳定性和经济性,有效解决电网运行中的问题。
在这样的背景下,对智能变电站二次系统的优化设计进行深入研究具有重要的实践意义。
本文将从智能变电站二次系统优化设计方法、流程、关键技术、案例分析和未来发展趋势等方面展开探讨,旨在为智能电力系统的发展提供参考,并对未来的研究和实践提出建议。
【研究背景】部分即在于此。
1.2 研究意义智能变电站是电力系统的重要组成部分,二次系统是智能变电站中的关键部分。
二次系统的设计优化直接关系到智能变电站的性能、稳定性和可靠性。
对智能变电站二次系统进行优化设计和研究具有重要的意义。
智能变电站二次系统的优化设计可以提高电力系统的运行效率和质量,减少能源浪费,降低系统运行成本。
通过合理设计二次系统,可以更好地监测和控制电网的运行状态,及时发现和解决问题,提高电网的安全稳定性。
智能变电站二次系统的优化设计可以提高电网的响应速度和自适应能力,增强电力系统的抗干扰能力和抗灾能力。
在面对复杂多变的外部环境和电网负荷波动时,优化设计的二次系统可以更快地作出调整和响应,保障电力系统的正常运行。
2. 正文2.1 智能变电站二次系统优化设计方法智能变电站二次系统优化设计是为了提高电力系统的运行效率和可靠性,以满足日益增长的电力需求和提高供电质量的要求。
在设计过程中,需考虑系统的稳定性、安全性、经济性和环保性,通过科学的方法和技术手段实现系统的最佳化配置。
智能变电站二次系统优化设计及研究
智能变电站二次系统优化设计及研究随着电力系统的发展和智能化技术的不断提升,智能变电站二次系统优化设计及研究成为了电力行业关注的热点问题。
智能变电站作为电力系统中重要的组成部分,其二次系统的优化设计对于保障电网安全稳定运行和提高能源利用效率具有重要意义。
本文将从智能变电站二次系统的现状、优化设计方法及未来发展趋势等方面展开讨论。
一、智能变电站二次系统的现状目前,大多数变电站的二次系统还处于传统的人工控制模式,存在着人工操作复杂、反应速度慢、易受外部干扰等问题。
随着智能化技术的迅猛发展,智能变电站二次系统的现状也在不断发生变化。
智能变电站二次系统通过采用先进的数字化、通信和控制技术,实现了对变电站设备状态的实时监测、智能化控制和远程管理,具有了较强的自愈能力和智能化运行特性。
在智能变电站二次系统的现状中,智能化装备广泛应用的智能化管理系统也逐渐成为了变电站的核心部分。
智能管理系统通过对装备状态和环境条件进行监测、分析和预测,实现了对整个变电站的智能化调度和运行管理,为提高电网的可靠性、经济性和安全性提供了有力的保障。
1. 数据驱动的优化设计数据驱动的优化设计方法是目前智能变电站二次系统优化设计的主要方向之一。
通过采集和分析大量的装备运行数据和环境参数数据,利用先进的数据挖掘、机器学习和人工智能技术,实现了对装备状态和性能的精准预测和评估。
在此基础上,通过智能化调度和控制算法优化,实现了变电站的设备运行、维护和修复的智能化管理,提高了设备的利用率和运行可靠性。
2. 智能控制策略的优化设计智能控制策略的优化设计是智能变电站二次系统优化设计的另一主要方向。
通过引入先进的控制算法和策略,如模糊控制、神经网络控制和模型预测控制等,实现了对变电站设备的精细化控制和优化调度。
智能控制策略能够在实时监测到设备状态变化的情况下,迅速调整设备运行参数,保障变电站设备的安全稳定运行。
未来,智能变电站二次系统将朝着更加智能、便捷和高效的方向发展。
智能变电站典型设计方案
智能变电站典型设计方案一、智能变电站的架构智能变电站的架构通常分为三层:过程层、间隔层和站控层。
过程层主要由智能传感器、智能执行器等设备组成,负责实现电力一次设备的智能化监测和控制,如电流互感器、电压互感器、断路器等。
这些智能设备能够实时采集电气量和状态信息,并将其转化为数字信号,通过网络传输给间隔层和站控层。
间隔层包含继电保护装置、测控装置等二次设备,主要负责对本间隔内的一次设备进行保护、控制和监测。
间隔层设备接收来自过程层的信息,并根据预设的逻辑和算法进行处理,实现对一次设备的保护和控制功能。
站控层则包括监控主机、远动通信装置等,是变电站的控制中心,负责对整个变电站进行运行监视、操作控制和信息管理。
站控层通过通信网络与间隔层和过程层进行数据交互,实现对变电站的全面管理和控制。
二、设备选型1、智能变压器智能变压器是智能变电站的核心设备之一,它采用了先进的传感器技术和智能控制技术,能够实时监测变压器的油温、油位、绕组温度、铁芯接地电流等运行参数,并具备自动调压、冷却控制等功能。
此外,智能变压器还具备故障诊断和预测功能,能够提前发现潜在的故障隐患,提高变压器的运行可靠性。
2、智能断路器智能断路器采用了新型的操动机构和传感器技术,能够实现断路器的智能操作和状态监测。
它可以实时监测断路器的分合闸状态、行程、速度、操作次数等参数,并具备在线监测断路器的绝缘性能、机械性能等功能。
智能断路器还具备远程控制和智能保护功能,能够根据电网的运行状态快速准确地动作,保障电网的安全稳定运行。
3、智能开关柜智能开关柜集成了多种智能化功能,如开关柜状态监测、智能控制、故障诊断等。
它可以实时监测开关柜内的温度、湿度、电压、电流等参数,并对开关柜的操作进行智能控制和管理。
智能开关柜还具备故障预警和诊断功能,能够及时发现开关柜内的潜在故障,提高开关柜的运行可靠性。
三、通信系统智能变电站的通信系统是实现智能化功能的关键,它采用了基于以太网的通信技术,如 IEC 61850 标准。
110kV智能变电站二次系统设计与实现策略
110kV智能变电站二次系统设计与实现策略摘要:传统电网系统形式已经无法满足智能生产用电需求,为优化电网系统信息采集以及实时监控水平,电网企业针对智能电网建设应用问题予以了高度重视。
其中,为巩固提升智能电网建设效能,电网企业方面需要针对智能变电站系统运行优化问题尤其是电气二次系统进行深度研究与改进优化。
针对于此,本文主要以110kV智能变电站二次系统设计为例,结合智能变电站二次系统设计价值,阐明二次系统设计内容以及实现策略,更好地为智能变电站全面发展夯实基础保障。
关键词:110kV智能变电站;二次系统;优化设计;实现策略引言:全面推进智能电网建设发展基本上可以视为新时期我国电力行业实现高质量发展目标的主流趋势。
在建设发展过程中,智能电网建设需要结合我国能源分布以及负荷消费地域分布特点,针对满足当前社会生产生活用电需求以及未来社会发展的电网发展方式进行改进优化。
目前,智能电网建设已经上升发展至国家战略层面高度,可行性价值较强。
其中,110kV智能变电站作为坚强智能电网建设的核心平台,通过合理规划与建设发展可以实现能源转化与控制管理目标,所表现出的发展前景相对广阔。
为促进智能变电站高效稳定运行,研究人员需要着重针对智能变电站的电气二次系统设计问题进行改进优化。
究其原因,主要是因为电气二次系统在一定程度上可对智能变电站电网系统节能环保以及稳定运行效果产生重要影响,必须予以高度重视。
1 110kV智能变电站电气二次系统设计价值分析智能变电站电气二次系统作为影响电网系统安全稳定运行的重要系统结构,可通过合理规划与优化设计,保障智能变电站始终处于高效稳定的运行状态。
一般来说,智能变电站主要包括智能高压设备和变电站统一信息平台两部分。
其中,电气设备基本上可以视为整个智能系统的核心组成部分,通过科学开展电气系统二次创新设计不仅可以保障电气设备运行质量安全,同时也可以实现对电气设备运行全生命周期的动态监控与智能调整,具有重要的设计价值[1]。
220kV智能变电站不全停二次设备改造方案解析
220kV智能变电站不全停二次设备改造方案解析1. 引言1.1 背景介绍220kV智能变电站是电力系统中重要的组成部分,它起着能源传输和分配的关键作用。
随着电力系统的发展和智能化需求的增加,220kV智能变电站的建设和改造也变得尤为重要。
在现实应用中,很多220kV智能变电站存在二次设备不全、功能单一、智能化程度低等问题,影响了其运行效率和稳定性。
由于现有的220kV智能变电站二次设备较老旧或功能不完善,存在着对数据的采集不全、处理不及时等问题,导致运行管理不够高效。
为了解决这些问题,对220kV智能变电站进行二次设备的全面改造势在必行。
通过对现有设备进行深入分析和综合评估,制定合理的改造方案,提高设备的智能化水平和运行效率,进一步保障电力系统的安全稳定运行。
本文将对220kV智能变电站不全停二次设备改造方案进行全面解析,从设备现状分析、改造方案设计、改造实施步骤、技术难点分析和效果评估等方面展开探讨,为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
1.2 问题概述当前,220kV智能变电站存在二次设备不全停的问题,这给变电站的正常运行和管理带来了严重的挑战。
二次设备是变电站的核心组成部分,直接关系到电网的安全稳定运行。
由于设备老化、技术落后等原因,二次设备存在着很多不足之处,不能完全满足变电站运行的需求。
迫切需要对220kV智能变电站的二次设备进行改造,以提升设备的性能和可靠性,确保变电站的正常运行。
问题概述部分的主要内容是对220kV智能变电站二次设备不全停的问题进行深入分析,揭示存在的原因和影响。
只有充分了解问题的本质,才能制定出科学有效的改造方案,从根本上解决问题。
在接下来的将对设备现状进行详细分析,设计具体的改造方案,并提出改造实施步骤、技术难点分析和效果评估等内容,从而全面系统地探讨220kV智能变电站二次设备改造方案的解析。
2. 正文2.1 设备现状分析现阶段,220kV智能变电站的二次设备存在以下问题和不足:部分设备老化严重,性能下降,存在安全隐患;设备之间的通信连接不稳定,导致数据传输不及时、不准确;部分设备缺乏远程监控及故障诊断功能,导致运维人员无法及时发现和处理问题;部分设备的智能控制功能有待提升,无法满足变电站自动化运行的需求。
智能变电站二次系统结构运维
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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
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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
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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
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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
目前的问题是设备质量、光缆安装的质量、设计缺陷、 参数配置等问题、运维人员的技能等问题,但这些问题 都是可以解决的问题,不是硬伤
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变电站信息数字化 如何将变电站大量的信息数字化,并将这些信息在光纤中传输
电
光
缆 缆
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变电站信息数字化
智能变电站二次系统的核心
确定开入开出信息 传输格式
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。
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智能变电站的层结构
间隔层包括
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、传感器和控制器通信
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智能变电站的层结构 站控层设备
站控层包括自动化站级监视控制系统、站域 控制、通信系统、对时系统等,实现面向全 站设备的监视、控制、告警及信息交互功能, 完成数据采集和监视控制(SCADA)、操作 闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护 信息管理等相关功能。
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智能变电站一、二次设备框架分析及配置方案
智能变 电站 一 、 二次设备框 架分析 及配置方 案
张 东峰
( 山东 电力集 团公 司德 州供 电公 司, 山东 德 州 2 3 0 ) 5 08 摘要 智 能一次 设备是智 能变 电站 的结构基础 ,智 能二次设 备是智 能变 电站功 能实现 的手段 。 进行 了一次设 备 的框 架设 计 、论述 了该方 案信 息采 集 、分析 处理 、动作 操作 和信 息发布 的工 作原
或主机 。 如 上 所 述 , 通 过 控 制 信 息 传 输 即 可 实 现 一 设 次
备 的智 能化 ,在这个 过程 中智 能组件兼 具榆 测处理 数据 、与外 界实现通 信联 系 的功 能 ,而 智 能单元则 完成 了决策及下 达操作 指令 的功 能 。
圈 l l
操作
… ~
于 要确保 其运行 的可 靠性 ,因此 应严 格按照独 立 、 层 次分 明及 冗余 的原 则配置 间 隔层 及过 程层设 备 。 但在 所有 电压等 级都 采用这 种配 置方 案显然会 遇 到 许 多 困难 ,尤 其是在 常规变 电站 改造 为智 能化变 电 站 的过程 中 ,若更换 间 隔层 设备 则必 然会 导致大 量 合 并单元及 智 能终端 等设备 的增加 ,极大地增 加 了 建 设的成本 ,且 对于 低压等 级 的变 电站 间 隔,通 常
军
图 2 智 能 组 件 配 置 图
作 为智 能化 的核心 部件 ,智能组 件及 智能 单元 的工作原 理如 图 3所示 。
传 感器数据 l J上层数据 I l专项接 门数据 l l 感器数据 互
智能 单元 的分析与计 算
此 外 ,通 过 同步 模块提 供 的标准 时问 ,互感器 的信
智能变电站二次系统优化设计及研究
智能变电站二次系统优化设计及研究1. 引言1.1 研究背景智能变电站是一种集成了先进技术的现代化电力设施,其二次系统是电力系统中至关重要的一部分。
二次系统的优化设计可以有效提高变电站的性能和效率,提升电力系统的可靠性和稳定性。
然而,目前对智能变电站二次系统优化设计的研究还比较匮乏,需要进一步深入探讨和研究。
在传统的变电站二次系统设计中,往往存在参数设置不合理、系统结构复杂等问题,导致系统运行效率低下。
而随着智能技术的不断发展,智能变电站二次系统的优化设计成为了迫切需要解决的问题。
只有通过深入研究和优化设计,才能更好地充分发挥智能变电站二次系统的优势,提高电力系统的整体运行效率和稳定性。
因此,本文将从智能变电站二次系统的优化设计原理、参数优化方法、案例分析等方面展开研究,旨在为智能变电站二次系统的优化设计提供理论支撑和实践指导。
希望通过本文的研究,能够为智能变电站二次系统的进一步发展和应用提供有益的参考和借鉴。
1.2 研究意义智能变电站作为电力系统中的重要组成部分,在提高系统可靠性、安全性和经济性方面发挥着关键作用。
而二次系统作为智能变电站的重要组成部分,其优化设计和研究对于提升整个系统的性能至关重要。
二次系统的优化设计能够提高系统的响应速度和稳定性,减少系统故障发生的可能性,从而提高整个电力系统的可靠性。
通过优化设计二次系统的参数,能够降低系统运行的成本,提高系统的经济性。
二次系统的优化设计还可以提高系统的安全性,减少事故发生的风险,保障电力系统的稳定运行。
对智能变电站二次系统进行优化设计和研究具有重要的意义。
它能够帮助电力系统运行人员更好地掌握系统运行情况,提高运行效率和管理水平。
通过优化设计二次系统,还可以为电力系统的数字化转型和智能化升级提供重要支撑,推动电力行业的发展和进步。
1.3 研究方法在本文研究中,我们采用了多种方法来进行智能变电站二次系统的优化设计及研究。
我们进行了大量的文献综述,深入了解了智能变电站二次系统的优化设计原理、相关参数优化方法以及案例分析等方面的研究现状。
220kV智能变电站不全停二次设备改造方案解析
220kV智能变电站不全停二次设备改造方案解析一、引言随着电力系统的发展和智能化的进步,传统的变电站的二次设备已经不能满足电力系统运行的需求。
为了提高变电站的运行稳定性、安全性和可靠性,确保电力供应的连续性,进行二次设备改造是非常必要的。
本文就220kV智能变电站不全停二次设备改造方案进行了解析。
二、改造方案1. 目标改造目标是将传统的二次设备升级为智能化的设备,提高其自动化程度和远程控制能力,减少人工干预,提高运行效率。
2. 改造内容(1) 配置智能化的监测装置在变电站的关键位置配置智能化的监测装置,例如智能断路器、智能光纤温度传感器、智能变压器监测装置等。
这些装置可以实时监测设备的工作状况,准确掌握设备的运行和故障信息。
(2) 实现设备的远程控制和操作通过网络技术实现对二次设备的远程控制和操作。
通过远程监测中心可以对变电站的设备进行实时监测和远程控制,提高操作的便捷性和精确性。
(3) 引入人工智能技术利用人工智能技术对设备进行智能分析和预警。
通过对设备的历史数据进行分析,可以预测设备的寿命,提前进行预防性维修,有效减少设备的故障率。
(4) 完善数据采集和传输系统改造过程中,要完善数据采集和传输系统,确保监测装置产生的数据能够准确、及时地传输到监测中心。
可以使用现场总线技术和通讯协议,实现设备间的数据交互。
3. 实施步骤(1) 进行现场调研和设备评估在进行改造之前,要进行全面的现场调研和设备评估,了解二次设备的各项参数和运行状态,确定需要改造的设备。
(2) 设计改造方案根据调研和评估的结果,制定改造方案,包括改造的设备和具体实施步骤。
(3) 实施改造按照设计方案进行改造,包括安装智能化的监测装置、配置网络设备、进行数据采集和传输系统的改造等。
(4) 联调测试改造完成后,对设备进行联调测试,确保各个设备之间的协同工作和数据的准确性。
(5) 运行维护改造完成后,要进行设备的运行维护和定期检修,保证设备的正常运行。
变电站二次设备在线监测系统的设计与实现
变电站二次设备在线监测系统的设计与实现随着电力系统的发展和变电站规模的逐渐扩大,变电站二次设备在电力系统中扮演着至关重要的角色。
为了确保变电站的安全稳定运行,必须对二次设备进行及时监测和维护。
因此,设计和实现一个高效可靠的变电站二次设备在线监测系统就显得极为重要。
一、系统架构设计1.系统功能模块划分数据采集模块负责对变电站二次设备的运行数据进行采集,并将其传输至数据处理模块进行处理;数据处理模块负责对采集到的数据进行处理和分析,生成相应的监测报表和趋势图;数据显示模块则将处理后的数据以图表形式展示给用户,用户可以通过数据显示模块实时查看变电站二次设备的运行状态;报警处理模块则负责监测系统中的异常情况,并对异常情况进行及时报警处理。
2.系统数据通信协议选择在设计变电站二次设备在线监测系统时,需要选择合适的通信协议进行数据传输。
通常情况下,可以选择Modbus、DNP3.0等通信协议作为系统的数据传输协议,确保数据传输的稳定性和可靠性。
3.数据存储和备份为了确保系统数据的安全性和完整性,需要设计合理的数据存储和备份方案。
可以将数据存储在云端服务器或本地数据库中,并采取定期备份的方式确保数据的安全和可靠性。
二、系统实现步骤1.搭建硬件平台在实现变电站二次设备在线监测系统时,首先需要搭建一个合适的硬件平台。
可以选择采用工控机或嵌入式开发板作为系统的硬件平台,保证系统的稳定性和可靠性。
2.开发数据采集模块数据采集模块是变电站二次设备在线监测系统的核心模块,负责对二次设备的运行数据进行采集。
可以选择采用传感器、模块等设备进行数据采集,并将采集到的数据传输至数据处理模块进行处理。
3.开发数据处理和显示模块数据处理和显示模块负责对采集到的数据进行处理和展示。
在数据处理模块中,可以利用数据分析算法对数据进行处理和分析,生成相应的监测报表和趋势图;在数据显示模块中,可以利用图表控件将处理后的数据以图表形式展示给用户。
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。
220kV变电站预制舱式二次组合设备机架式结构设计方案
060河南电力2020年增刊220kV 变电站预制舱式二次组合设备机架式结构设计方案郭放(国网河南省电力公司经济技术研究院,河南郑州450000)作者简介:郭放(1989-),男,硕士,工程师,主要研究方向:电力系统继电保护、自动化系统及智能变电站的设计。
摘要:针对当前预制舱空间利用率低、施工周期长、线缆敷设不规范等问题,提出了由舱外到舱内分层嵌套式的机架结构设计方案,通过三层结构的嵌套组合,并行施工,有利于节约舱内空间,缩短施工工期;设计了机架内设备的标准化布置方式,并以某220kV 线路间隔为例,实现了舱内设备的标准化布置;提出了优化舱内线缆敷设的三种措施,实现舱内光电缆分离走线,提高施工效率。
关键词:预制舱;分层嵌套式;标准化;设计中图分类号:TM762文献标识码:B文章编号:411441(2020)01-0060-030前言目前,新建智能变电站的二次设备多放置在配电装置区的预制舱内。
舱体生产完毕后,由二次设备厂家进舱安装、调试,施工过程较为复杂、繁琐。
一个典型的220kV 智能变电站往往需要设置2个预制舱,一个220kV 预制舱,一个110kV 预制舱,两个舱均采用Ⅱ型舱,尺寸为6200mm ˑ2800mm ˑ3300mm 。
Ⅱ型舱内能放置19面尺寸为800mm ˑ600mm ˑ2260mm 的屏柜,舱内空间利用率低。
为解决当前智能变电站预制舱模式建设过程中的突出问题,本文提出采用机架式预制舱的模式,从优化预制舱结构、舱内设备布置、光电缆走线等方面对预制舱进行整体设计,从而达到减少施工工期、提高空间利用效率等的目的。
1分层嵌套式机架结构方案机架式结构在方案设计中,将二次设备承载结构视为预制舱体结构的一部分,在舱体结构的大背景下,自顶向下层次化设计。
1.1嵌套式安装结构第一层考虑到预制舱本体为热轧型钢,整体焊接成型,如果将长方形片状垂直构件直接安装在预制舱体内,对机架的安装精度影响较大,不利于工程实施。
220kV智能变电站二次系统的设计
220kV智能变电站二次系统的设计摘要:根据我国电网公司对于智能电网的发展展望,智能变电站已经成为电网建设的重点。
其中220kV智能变电站的二次系统的设计工作尤为重要,本文对220kV智能变电站二次系统的设计问题、结构和优化方案进行了分析和探讨。
关键词:220kV智能变电站;二次系统;设计一、概述智能变电站二次系统设计中的问题根据我国电网公司对于智能电网的发展展望,智能变电站已经成为电网建设的重点。
二次系统的设计中涉及到众多一次设备和二次设备,承担着发电、配电和输电这些重要工作,对整个电网的正常运营具有重要影响。
我国现阶段运营的智能变电站在二次系统的设计中存在不少子系统,对于维护变电站和电网的顺利运行并不可靠,其主要问题有:第一,各级子系统间因为分属于不同专业而被单独设立,为主站进行数据计算增加了难度;第二,传统的设计方案中,站控层设备比较冗杂,间隔层与过程层中的设备没有进行整合,具有优化空间;第三,传统的二次系统设计不能适应数字化测控体系的要求。
针对这些问题,220kV智能变电站的二次系统设计应当以自动化技术和信息化技术作为基础,构建更加高效、灵活的设备结构,适应智能电网时代的发电、配电和输电的需求,并保障电网的可靠性,兼顾灵活性和安全性。
二、智能变电站二次系统的常规设计流程(一)绘制SV与GOOSE 信息流图在对设备类型、保护测控原理、自动化目标、间隔设计进行过分析研究之后,着手绘制SV和GOOSE 信息流图,将设备之间的逻辑关系表现在两份信息流图纸上。
其中,SV信息流图与传统的保护原理图、电流和电压回路图的主要功能类似,能表达出电流数据流和电压数据流之间的连接关系;GOOSE 信息流图集中体现了信息传输和设备控制的逻辑原理。
SV和GOOSE 信息流图的绘制涵盖了信息流向、信息传输回路两个部分的内容。
信息流向能表现出SV 和 GOOSE信息所采用的传输路径,展现出该设计是否使用了交换机,明确了信息流向。
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。
智能变电站二次设备自动检测系统设计
q i t n S A A) 据 外 , 要 能够 接 入 和 处 理 us i , C D 数 io 还 智 能化 高级 应用 所 需 要 的数 据 , 使 得 现行 的二 这 次 设备 功能 变 得 复 杂 , 息 点 变 得 繁 多 。如 果 出 信 厂 调试 和现 场检 验不 充分 , 备带 缺 陷运 行 , 会 设 则 降低 系统 运 行 的 可 靠 性 。 因此 , 制 一 种 适 用 于 研
tsi g a p rt s B s d Ol EC 6 5 t n a d tc ud f l l t e a tmai i u lwi — o n c i g eu si g e t p aa u . a e i I 0 sa d r ,i o l u f l h uo t v r a — r c n e t ,s t p t t n 1 8 i c t e n e n
采 集 与监视 控 制 ( u ev oyC nr n a c S pri r o t l dD t A — s oa a
电站 , 内设 备 都 按 照 IC680通 信 规 约 集 进 站 E 15 行 通 信 。具 体来 说 , 过程 层 , 用 G O E报 文 在 采 OS 传递 遥 信 和控 制信息 , 用 S V报 文传 递 采样 值 采 M
开发。
关键 词 : 智能变 电站 ; 二次设备 ;自动检测 系统
中 图 分 类 号 : M 7 9 文 献 标 志 码 :B 文 章编 号 : 0 1 5 1 2 1 )40 4 -4 T 6 10 — 3 (0 1 0 -0 3 5 0
De i n o s g fAut m a i si y t m o c n r o tc Te tng S s e f r Se o da y Eq p e t i m a t S ui m n n S r ubsa i n t to
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智能变电站二次设备系统架构设计方案
发表时间:2019-04-18T11:48:02.513Z 来源:《电力设备》2018年第30期作者:都基思[导读] 摘要:针对目前智能变电站网络架构复杂、装置数量多、保护及测控等二次设备可靠性及速动性相对不高等问题,提出一种智能变电二次系统设计思路,通过采用多功能集成装置等方法,该方案可大幅减少装置数量和光纤数量,提高保护装置的可靠性和速动性,简化系统网络架构,减少虚端子配置和调试工作量,降低运行维护难度。
(国网黑龙江省牡丹江供电公司经济技术研究所黑龙江省牡丹江市 157000)摘要:针对目前智能变电站网络架构复杂、装置数量多、保护及测控等二次设备可靠性及速动性相对不高等问题,提出一种智能变电二次系统设计思路,通过采用多功能集成装置等方法,该方案可大幅减少装置数量和光纤数量,提高保护装置的可靠性和速动性,简化系统网络架构,减少虚端子配置和调试工作量,降低运行维护难度。
关键词:智能变电站;二次设备;架构设计
一、二次系统架构及存在的问题
以 220 kV 线路间隔为例。
目前智能变电站每回线路配置双套包含有完整的主、后备保护功能的线路保护装置和双套合并单元、智能终端装置。
线路保护装置与线路合并单元点对点通信获得线路电流、电压采样值信号。
母线电压由母线合并单元以点对点通信方式发给间隔合并单元,再由间隔合并单元转发给各间隔保护装置。
线路间隔保护装置与智能终端之间采用点对点通信发送跳闸命令。
跨间隔信息(如启动母差失灵功能和母差保护动作远跳功能等)采用面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event ,GOOSE)网络传输跳闸方式。
测控装置、动态向量测量(phasor measurement unit,PMU)等功能采用网络采样和网络跳闸方式[1]。
以上方式存在以下不足:保护装置可靠性及动作快速性下降。
智能变电站实现了数字化传输,为信息共享、信息的利用提供了基础。
但同时也增加了保护功能的实现环节,速动性指标较常规变电站有所降低。
在“直采直跳”方式下,智能变电站线路保护整组动作时间理论上较常规站慢 5 ms 左右。
此外,保护装置的可靠性也有所降低。
在“直采直跳”模式下,线路保护功能由合并单元、保护装置和智能终端三者共同完成,其中任何一个环节发生故障都会导致保护功能的缺失。
而现场运行的合并单元和智能终端由于光口较多,发热量大,受现场环境温度和电磁干扰等影响,故障概率较高,影响保护的整体可靠性。
对于跨间隔保护设备问题则更为严重;过程层设备实现了多业务的信息共享,但同时也给各业务系统的运维和扩建带来了影响。
以线路合并单元为例,一台线路合并单元需要给线路保护装置、母线保护装置、安全稳定装置、短引线保护、采样值(sampled value,SV)网络上的多个设备提供采样值数据。
当合并单元需要检修时,会影响多个业务的运行;虚端子配置工作量大,维护困难。
智能变电站以虚回路连接代替传统变电站的二次电回路。
虚回路的连接以配置文件的形式体现,如全站系统配置文件(system configuration description,SCD)、智能电子设备(intelligent electronic device,IED)能力描述文件(IED capability description,ICD)、智能电子设备实例配置文件(configured IED description,CID)。
虚端子是明确装置之间信号连接关系的文本信息,一般用 Excel 文件描述,是智能变电站设计、调试环节的重要内容。
而且,虚端子在运行和维护阶段是看不见摸不着的,所以给运维带来了一定的困难;数据同步复杂。
智能变电站的合并单元、交换机、保护测控等设备必须基于统一的时间基准运行,方能满足事件顺序记录(sequence of event,SOE)、故障录波等功能时间一致性的要求。
这些要求对智能变电站的时钟同步系统提出严格的要求。
合并单元及智能终端由于传输采样值、跳闸信息,需要达到 μs 的同步精度。
在合并单元内部时钟发生漂移或在外部时钟源缺失或抖动情况下会造成数据的不同步,需要有相应措施去应对。
二、220 kV 智能站二次系统架构设计
2.1线路间隔架构设计 220 kV 线路间隔架构。
多功能线路保护装置集线路保护、智能终端、合并单元功能于一体,双套配置,保护电流、电压直接采样,通过继电器直接出口跳闸,并提供 SV、GOOSE 接口给母差保护和故障录波装置。
多功能测控装置集测控装置、智能终端、合并单元功能于一体,单套配置,测量电流、电压直接采样,通过继电器直接出口跳闸,并提供 SV、GOOSE 接口给动态 PMU 等装置。
关口计量仍采用电缆方式接入独立关口计量表。
2.2 主变间隔架构设计
主变保护由于跨多个间隔,若将主变保护、各侧智能终端、合并单元一体化设计,装置体积很大,而且架构不清晰,不利于运维。
主变间隔的二次系统架构。
主后一体化保护方式,主后一体化保护功能由主变保护、三侧智能终端合并单元一体化装置、本体智能终端装置来实现,均双套配置。
主变保护通过与三侧智能终端合并单元一体化装置及本体智能终端装置的点对点通信进行采样和跳闸出口,采用 SV、GOOSE 共口方式。
主变各侧的多功能测控装置集测控装置、智能终端、合并单元功能于一体,单套配置,测量电流、电压直接采样,通过继电器直接出口跳闸,并提供SV、GOOSE 接口给其他装置共享数据。
主后保护分开模式,各侧的多功能保护装置将后备保护与该侧的合智一体化装置集成,与主变主保护、本体智能终端共同完成主变的保护功能;其他部分的设计同主后一体化保护方式[2]。
2.3 母线间隔架构设计
母线间隔二次系统架构设计。
母线电压经并列箱后用电缆接至各间隔,各间隔做电压切换。
母线测控装置采集 PT 刀闸位置、母线电压测量值,通过 MMS 网络传输遥测信息。
母线保护与多功能线路(母联)保护装置之间以点对点通信方式获得采样值信号、位置信号,执行跳令。
与主变间隔的合智一体化装置点对点通信获得采样值信号、位置信号,执行跳令。
母线电压采样值信息从母线合并单元点对点获取。
三、方案效果分析
以 220 kV 变电站为例,变电站采用双母线接线,按 6 回出线、2 台主变、1 个母联规模计算,二次系统可节省装置 42 台,交换机所需端口数量减少 98 个,光线数量节省 134 根,如表 1 所示。
装置数量、交换机端口数量和尾纤数量大副减少,网络架构进一步简化,大幅降低直接造价,虚端子和 SCD 配置工作量大幅降低,工程调试周期缩短,运行维护难度降低。
更为重要的是,间隔内装置功能独立,无相互关联,无合并单元采样传输和智能终端响应环节,大大提高了间隔内保护装置的快速性和可靠性。
跨间隔装置直采直跳,同时母差保护发热量大幅降低,进一步提高了保护功能的可靠性和系统的稳定性。
本方案完全符合智能变电站“占地少、造价省、可靠性高”的建设目标[3]。
结论:随着二次设备抗电磁干扰能力、防护等级及二次设备可视化技术的提高,
二次设备无防护就地化安装方式或成为未来二次设备就地化安装的发展方向[4]。
参考文献:
[1]袁浩,窦仁晖,刘思旭,樊陈,姜玉磊,徐歆.变电站智能电子设备版本管控系统设计方案[J].电力系统自动化,2018,42(24):163-171.
[2]倪时龙.面向智能变电站二次设备仿真测试技术研究[J].机械设计与制造工程,2018,47(08):54-58.
[3]王新文.变电站二次设备在线监视及维护系统设计[J].通信电源技术,2018,35(03):239-240.
[4]官玮瑜.浅议智能变电站功能架构及设计原则[J].现代信息科技,2017,1(06):74-76.。