基于变电站数字化改造技术论文
数字化变电站继电保护技术论文
数字化变电站继电保护技术研究摘要：由于科技发展的速度过快，目前我国的数字化变电站的继电保护技术仍存在着不少的问题。
本文主要介绍了数字化变电站继电保护系统的装置中的主要成分及其特点，提出了继电保护技术在数字化变电站中的新局面，研究继电保护技术在数字化变电站中的应用，并对其技术的改进提出几点意见。
abstract： due to the excessive speed of technological development， there are many problems in digital substation relay protection technology. in this paper， it mainly introduces the main component and characteristics of the digital substation relay protection device， proposes a new situation of relay protection technology in digital substation， studies its application in digital substation，and offers a few comments for its technology improvements.关键词：数字化变电站；继电保护技术；数字化继电保护装置key words： digital substation；relay protection technology；digital relay protection device中图分类号：tm411+.4 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2012）31-0065-030 引言对于电力系统来说，变电站是一个能够调整电压、变换电压、控制电力的流向、接受和分配电能的电力设备，它在充分利用变压器的性能把各级电网以及电压进行连接，也可以称之为配电与输电的集结点。
常规变电站数字化改造的关键技术分析
常规变电站数字化改造的关键技术分析摘要：当前，科学技术飞速发展，数字化技术在常规变电站中得到了一定的应用，常规变电站的数字化改造势在必行。
常规变电站的数字化改造就是将信息采集、信息传输、信息处理，以及信息的输出等过程转化为数字信息，建立起通信网络系统的变电站，即数字化变电站。
数字化变电站具有其突出的特点，即设备智能化、网络化，以及自动化。
本篇文章就常规变电站数字化改造的关键技术作了进一步的分析与研究。
关键词：常规变电站数字化改造关键技术中图分类号：tm63 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0115-01随着科学技术与数字化技术的发展，常规变电站的数字化改造已经由理论研究阶段走进了实践阶段。
常规变电站的数字化改造是在常规变电站的基础上进行数字化网络的搭建，不仅兼容了一次系统，而且对于变电站通信网络的应用也更加方便。
当前，在数字化变电站应用与发展的同时，也出现了一些问题，对变电站与电网的运行有着严重的影响。
因此，加强常规变电站数字化改造的关键技术的分析与研究是很有必要的。
1 数字化变电站的构架常规变电站的数字化改造是根据设备智能化和网络化的设计思路，以iec61850为设计标准进行的，变电站被分为过程层、间隔层，以及站控层。
过程层是由模拟量收集的终端合并单元，以及开关输入、输出等智能单元构成的。
间隔层是由变电站的保护装置，以及测控装置等构成的。
站控层是由监控系统、远动系统，以及故障信息子系统构成的。
2 常规变电站过程层的数字化改造2.1 合并单元常规变电站互感器的数据合并单元通常都是就地安装，通过交流头来电缆的传送模拟信号就地采样，而且要将采样的数据经过处理以后，在通过iec61850-9-1、iec60044-8等协议，然后借助光纤通道，将其发送到网络交换机中，最后再由网络交换机给需要进行模拟量保护和数据共享的装置。
常规互感器和合并单元的连接如下如所示，每一台合并单元通常能够完成12路的模拟量采集工作，其中五路作为保护电流，三路作为策略电流，四路作为测量电压。
数字化在变电站中的应用技术
数字化在变电站中的应用技术摘要:本文从设计技术应用的角度,说明数字化变电站的优越性,为今后数字化变电站的普及和智能电网的推广打下了坚实的基础。
关键词:数字化光电式互感器光纤通信智能电网1 数字化变电站的优势及实践意义110kV数字化变电站配置全数字化保护装置和光电式互感器,通过光缆传输数字信息,实现主变压器保护和断路器控制室的监视、控制及信息采集。
它具有以下优势,一是变电站传输和处理的信息全数字化;二是过程层设备智能化;三是统一的信息模型:数据模型、功能模型;四是统一的通信协议:数据无缝交换;五是高质量信息:可靠性、完整性、实时性;六是各种设备和功能共享统一的信息平台,大大减少了故障环节,降低工程造价。
2 建设方案架构及其论证110kV系统在实施时采用光电电流电压互感器,开关加装智能终端来实现开关数字化。
站控层网络采用单网或双网通信。
变压器间隔如图1所示。
数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为两类,即智能化的一次设备和网络化的二次设备;逻辑结构上可分为三个层次:“站控层”、“间隔层”、“过程层”。
其主要功能有:通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息,不断刷新实时数据库,按时登录历史数据库;按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心;接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行;具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;具有站内当地监控,人机联系功能,如显示、操作、打印、报警、图像、声音等多媒体功能;具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态、在线修改参数的功能。
间隔层设备主要包括保护装置、测控装置等二次设备。
其主要功能有: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、统计运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全双工作方式,以提高信息通道的冗余度,保证网络通信的可靠性。
数字化变电站的技术革新论
数字化变电站的技术革新论摘要：数字化变电站是一种新型的电力设施，通过数字化技术改造现有的变电站，实现电力系统的智能化和自动化。
数字化变电站具有可靠性高、安全性强、运行成本低等优点，能够有效提高电力系统的稳定性和可靠性，同时也适应了电力系统转型升级的需求。
本文从数字化变电站的技术革新入手，探讨其在电力系统中的作用和发展前景，以期能够有助于数字化变电站的推广应用。
关键词：数字化变电站；技术革新；电力系统；自动化；稳定性正文：一、数字化变电站的概念数字化变电站是指利用先进的数字化技术对传统变电站进行改造，实现对电力系统的智能化和自动化控制。
数字化变电站通过数字化开关、数字监测和通信技术、数字化继电器等电力设备的应用，对变电站的运行进行全面掌控和监测，并能快速响应电力系统的运行需求，从而提高电力系统的稳定性和可靠性。
二、数字化变电站的技术革新数字化变电站的技术革新主要体现在以下方面：1.数字化开关技术数字化开关技术是数字化变电站的核心技术之一。
传统变电站主要采用机械式开关，存在易损及操作不便的缺点。
而数字化开关通过使用晶闸管、场效应管等电子元器件，实现开关的电子控制，具有可靠性高、安全性强、响应速度快等优点，为数字化变电站的自动化控制提供了技术保障。
2.数字化监测和通信技术数字化监测和通信技术能够实现对变电站设备的全面监测和掌控。
数字化监测技术能够实现对电力设备的运行状态、电流、电压等指标进行实时监测，并能够进行异常报警和智能分析。
数字化通信技术则能够实现不同设备之间的数据传输和信息共享，提高数字化变电站的整体性能。
3.数字化继电器技术数字化继电器技术是数字化变电站的重要组成部分。
传统的机械式继电器存在抗干扰能力弱等问题，而数字化继电器则通过数字芯片、程序控制等方式，实现对信号的精确控制和判别，能够更为精准地辨别电力系统的故障，并进行正确的保护控制。
三、数字化变电站的作用和发展前景数字化变电站的应用能够提高电力系统的稳定性和可靠性，从而进一步增强了电力系统的供电能力和电网安全。
数字化变电站改造本科论文
摘要题目：数字化变电站可行性研究学科（专业）：电力系统及其自动化申请人：严金辉指导教师：陈国联摘要我国变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平。
新建变电站，无论电压等级高低，基本都采用变电站综合自动化系统。
随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，变电站中所有信息的采集、传输和处理全部数字化将成为变电站自动化建设的必然趋势。
并在提高稳定性、增强可靠性、信息共享、简化架构、提升功能、降低造价等方面取得了重大的突破和显著的社会经济效益。
随着科学技术的水平的提高，和实际需求的改变，相应的解决方案也会在实践中不断的调整。
关键词：数字化变电站概述；数字化改造的诠释；数字化改造必然趋势；数字化改造的技术途径；摘要目录摘要 (I)1 引言 (1)1.1 数字化变电站概述 (1)1.2 变电站的数字化发展历程及存在问题 (1)1.3 数字化变电站的优点和特点 (2)1.4 常规变电站数字化改造的诠释 (2)2 常规变电站数字化改造的必要性和有利条件 (4)2.1 必要性 (4)2.2 有利条件 (5)2.2.1 数字化变电站自动化技术和设备日趋成熟 (5)2.2.2 建设数字化变电站的有利条件 (5)2.2.3 数字化变电站改造经济性分析 (5)2.2.4 常规变电站数字化改造的技术途径 (7)2.2.5 需要考虑的问题 (9)结束语 (14)致谢.................................................................................................. 错误！未定义书签。
参考文献.. (14)1 引言国家电网公司近期提出了智能电网建设的新规划, 至2020年分为3个阶段全面建成统一的“坚强智能电网”, 技术和装备全面达到国际先进水平。
传统变电站的数字化改造应用探讨
传统变电站的数字化改造应用探讨【摘要】随着科学技术的不断发展，数字化技术已经逐渐在各个领域与行业得到了推广与应用。
而在电力行业中，变电站作为电力系统的关键部分，也逐渐开始进行数字化的研究与改造。
本文中，笔者将就变电站数字化改造的相关问题进行简要阐述。
【关键词】变电站；数字化改造；技术特点；系统结构【中图分类号】tm411+.4变电站是国家电网的重要节点，其技术水平高低直接关系到国家电网的安全运营与投产效益成果。
因此，近年来关于常规变电站的数字化技术改造无疑成为了该领域中的热议性焦点问题。
与此同时，目前变电站的自动化水平技术、智能化技术发展的强劲发展趋势也说明了变电站数字化技术改造所具备的前景非常广阔。
数字化变电站的应用所具备的保障成效、精度控制、设备操作便利性与效率性都较高，能够为设备维护与技术升级提供应用优势。
因此，将传统变电站改造为数字化变电站将是必然趋势。
1、对变电站进行数字化改造的重要性和必要性1.1我国变电站现状在我国电力网络中，变电站是非常重要的节点，其主要功能是利用自身的一次设备和电网路线完成输变电操作。
不过一次设备并不能自身实施监管和保护工作，所以还需要自动化程度高的二次设备。
总的来说，要顺利开展变电站的正常运行管理监督控制工作，就要采用新式改造技术不断提高数字自动化水平，从而能够有效行使二次设备的自动控制。
自动化变电站在我国也有了不断的发展，目前水平已经紧追国际先进水平了。
对于一些老式的变电站，也已经逐步实行数字化技术改造来实现其自动化，从而更好地为社会为人民服务。
新型自动化变电站由于使用了不少市面上先进的自动化技术而从根本上提高了我国电网整体自动化水平，在降低建设变电站投入成本的同时还增强了变电站进行输送配电以及电网调度的基础能力，是值得大力推广的一种电网模式。
1.2数字化改造技术在变电站中的应用在自动化变电站发展到了今天，已经开始广泛应用到了计算机网络高新技术，这是时代发展的必然趋势，也是电力领域与数字化技术领域的一次伟大融合。
探讨传统变电站数字化的改造模式及技术特点
探讨传统变电站数字化的改造模式及技术特点摘要：文章阐述了传统变电站数字化改造的要求及各种模式的技术特点，结合广州电网数字化的改造，对所提出的模式进行了实践，最后总结了传统变电站数字化改造后实际运行中存在的一些问题。
关键词：传统变电站；数字化变电站；模式；技术特点前言：随着计算机技术、通讯技术的不断发展，电力系统对电力设备数字化、网络化的要求不断提高。
基于IEC61850 的数字化变电站技术也在日益更新，特别是交流采样值通过IEC61850-9-2 协议的网络传输技术也被用户逐步认可。
传统的一次设备已经不能适应变电站数字化发展的需求，通过对传统变电站的数字化改造，基本取消了硬接线和传统的二次继电器逻辑接线，所有的开入、模拟量的采集均在就地完成，转换为数字量后通过标准规约从网络传输，所有的开出控制也通过网络通信完成，真正实现了网络数据的共享。
1数字化变电站的技术特征数字化变电站是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。
主要技术特征包括：1.1非常规互感器的使用非常规互感器有两种基本类型，一种是电子式互感器，一种是电光效应的互感器，其最大特点就是可以输出低压模拟量和数字量信号，直接用于微机保护和电子式计量设备，去除了许多中间环节，适应电力系统数字化、智能化和网络化的需要，由于动态范围比较大，能同时适用于测量和保护两种功能。
因此，非常规互感器对于变电站自动化系统的发展具有重要的意义。
1.2一次设备的智能化智能操作断路器是根据所检测到的电网中开关开断前一瞬间的各种工作状态信息，自动选择和调整操动机构以及与灭弧室状态相适应的合理工作条件，以改变现有断路器的单一分闸特性。
1.3二次设备的网络化变电站内的二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源其享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。
变电站中的数字化技术研究
变电站中的数字化技术研究摘要：变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平，在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班，然而，技术的发展是没有止境的，随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响，数字化变电站技术将成为变电站自动化技术发展的主流和方向。
关键词：变电站；数字化变电站信息的采集、传输、处理全过程实现数字化，每个环节都具备完善的自诊断功能。
实现变电站过程层的所有设备都智能化，二次接线大大简化。
整个变电站的信息模型，包括数据模型和功能模型，都采用统一模式各类设备的数据通信都采用开放的统一的通信协议，所有数据无缝交换，所有信息的可靠性、完整性、实时性都能得到保证，数据测量精度高，整个变电站的管理实现全面的自动化和信息化。
一，发展现状在当今的信息化时代中，数字化也越来越为人们所重视。
数字化变电站的基本特征体现在设备智能化，通信网络化模型和通信协议统一化，运行管理自动化等。
变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平，随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响，全数字化的变电站自动化系统即将出现，变电站的数字化为变电站的运行管理带来了新的机遇和挑战。
二，技术特征数字化变电站是由电子式互感器、智能化一次设备、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。
1．智能化的一次设备。
一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计，简化了常规机电式继电器及控制回路的结构，数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。
数字化变电站技术论文
数字化变电站技术探究摘要：当代科技的不断发展，促进了微电子技术及信息技术在电力系统中的应用与发展。
变电站引入数字化技术使变电站的二次设备逐渐向一次设备进行延伸。
数字技术的发展及应用使得数字化变电站有了技术的支撑。
数字化变电站的特征及技术的影响势必会使数字化的变电站成为发展的趋势。
本文就数字化变电站的主要技术基础及特征进行论述。
关键词：数字化变电站技术、智能式、自动化系统、技术基础一、研究背景及意义作为《国家电网公司”十一五“科技发展规划》中列出的提高电网自动化水平的五大重点技术课题之一，也是《国家电网”十二五“规划》中智能电网的重要组成部分之一，数字化变电站是目前电力自动化领域中最热门的话题，数字化变电站试点工作正在全国变电站建设中广泛开展。
然而，技术的发展是没有止境的，随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响，全数字化的变电站自动化系统即将出现。
数字化变电站的建成投产将为电网数字化奠定基础，在变电站发展历程史上具有划时代的意义，是变电技术的革命。
二、数字化变电站的技术特征当前的数字化变电站主要通过电子式互感器、智能化的开关等数字化的一次设备、网络化的二次设备分层组成，在IEC61850通信规范的基础之上逐步实现变电站系统不断信息化、自动化智能化等要求。
首先，变电站中的电气设备信息通过数字化技术可以实现相互间的资源共享及利用，使操作更加便捷，同时减少变电站相关设备退出的次数及时间，减少了损耗，提高了设备的使用时间，对于自动化设备的数量进行精简，极大的简化了变电站的二次接线，提高变电站设备使用系统的可靠性，维护及及时更新扩展变电站中的设备功能。
其次，逐步实现了变电站信息在其系统运行过程中和其它支持的系统之间的信息共享，减少了资源重复建设，有利于投资成本的回收并延长变电站的使用年限。
数字化转型在变电站中的应用
数字化转型在变电站中的应用摘要：近些年来，随着信息技术的快速发展，智能变电站开始逐步应用起来，国家电网向着数字化转型的时代就此展开。
当下变电站人员越来越少，无人看守已成为常态化，而数字化水平却越来越强，效率大大提高。
通过数字化转型不仅仅可以节约大量人力，同时也能更加安全的对变电站进行维护和修理，将与电网对接的误差降低到最低。
与此同时，数字化转型也可以将安全系数提到最高，变电站所有的状态都可以在计算机上充分的展现出了，对于排查安全隐患，降低维修成本，减少操作风险都有着积极的意义和作用。
本文通过梳理国内现下变电站发展状况，结合时代要求分析数字化转型对于变电站发展的积极意义，表明了变电站下一步的发展方向，以期望对变电站的数字化转型提供一些参考价值。
关键词：信息技术；数字化转型；变电站前言由于经济的发展，人们对电力的需求越来越多，变电站的数量也相应的大量增加，令人意外的是变电站的规模不断扩大，但是变电站的员工却不断的减少。
这是由于相较于传统的运营模式，数字化运维的管理模式和工作效率将大大提高，如果将新技术应用到实践中，大力发展无人值守、智能辅控系统、机器人远程监控等新技术，完全可以降低变电站的运维成本，高效快捷的完成生产指标，降低人为操作不当带来的后果，推动变电站的数字化转型[1]。
一、革新变电站运维模式的基本原则（一）操作顺序不能发生变化要仔细维护电网，保证电网的可靠性和安全性，必须要先操作低压然后再进行高压，逐步进行改造，顺序一定不能发生改变，只有这样才能进行新的运维模式的革新。
想要对变电站运维模式深化改革，首要的就是抓住电压等级变电站这一关键，努力实现智能化和自动化，争取大幅度减少人员安排，降低人员操作的工作量。
（二）运维人员具备相关专业技术和知识参与变电站运维模式改造创新的施工和管理人员，必须具备过硬的专业知识同时还要要相对应的管理知识和经验，只有这样才能更好的应对新模式的变化，更好的适应新的环境。
论数字化电力变电站重要技术以及对未来的发展
论数字化电力变电站重要技术以及对未来的发展为了提高电力系统的自动化水平和可靠性，提高电网企业的经济效益和管理水平，我国电力企业积极进行变电站的数字化。
随着国家标准的不断完善以及智能断路器、非常规互感器和网络技术的发展，数字化将是未来变电站自动化发展的必然趋势。
一、数字化变电站的特点随着数字化技术的出现和应用，数字化变电站的概念也被提出。
数字化变电站可以实现信息的整体和统一处理,同时具备变电站内IED 之间、控制中心和变电站之间协同互动运行的能力。
一般情况下，数字化变电站具备以下几个技术特点。
1.层次化由于所具备的功能差异，变电站的结构逻辑可分成间隔层、过程层以及变电站层。
间隔层的作用是通过本间隔的数据作用于自身间隔的一次设备。
所有与一次设备接口功能的实现是通过过程层完成的。
利用全站的数据，变电站层可以对全站的一次设备进行监视以及控制，同时可以实现与远方控制中心进行交换数据。
2.一次设备的智能化可编程(PLC)控制器可以替换变电站二次回路中的继电器及其配套的逻辑回路，光电数字和光纤将会代替变电站目前普通的模拟信号和控制线路被。
3.二次设备的网络化变电站的二次设备不设功能装置重复的输入/输出接口，通过网络可以真正实现数据共享、资源共享，普通的功能装置也会演变成逻辑的功能模块。
4.运行管理实现自动化日常运行、维护、数据记录可以实现无纸化办公和自动化的信息分流交换;变电站发生故障时，及时提出故障原因和维修意见;系统可以自动发出变电站设备状态检修报告。
二、数字化变电站中的关键技术由于用户对供电质量、可靠性要求以及电压等级和电网容量的不断提高，电力电子、传感器、网络通信和信号处理等技术日渐成熟，所以变电站一次设备智能化、自动化成为发展的必然趋势。
当前，该技术主要是智能断路器、集成型智能开关以及电子式电流电压互感器等设备的发展和应用。
1.非常规的互感器随着计算机技术和光电技术日益成熟，非常规互感器在实际生产中得到了广泛的应用。
综述110kV变电站数字化改造实践
综述110kV变电站数字化改造实践摘要：随着我国经济的高速发展,电力供应显得越来越紧张,本文主要阐述了变电站数字化改造的技术、经济优势，针对110kV城南变电站叙述了数字化改造的实施方案，就城南变电站改造的策略和调试方法，全站过程层、间隔层、站控层的实现进行了详细的描述。
关键词：110kv；变电站；数字化；措施1传统变电站存在的问题（1）电磁式互感器：电压互感器二次回路的压降对计量装置的计量准确度不利，进一步提高采集精度较为困难；同时电磁互感器二次负载、互感器固有的磁饱和、二次回路的地电位问题都直接影响计量、保护等装置的运行；而采用电磁式的互感器维护工作量也较大。
（2）电缆传递信号：变电站内一次设备众多，传统变电站通过电缆将一次设备的电量信号、开关状态传到室内间隔层的保护、测控装置，同时接收装置发送的跳闸和操作命令；由于众多信号电缆的路径基本一致，且线缆较长，极易传递电磁干扰，从众多的事故分析来看，二次电缆及干扰是目前传统变电站运行中的主要隐患。
（3）自动化设备：站内大量使用微机保护、监控装置、故障录波、消谐装置等多种不同功能的自动化设备，各装置独立采集和传输信号，虽能将信号传输至变电站后台系统、远方控制中心。
2变电站数字化改造方案2.1数字化变电站的优势（1）采用电子式互感器：电子式互感器信号采集原理与常规互感器不同，不受磁饱和影响。
信号就地采集后以光纤通信数字化传输，其采集精度，可靠性均较高。
（2）采用光缆通信：站内一次设备的电量、开关等信号，均通过光缆以数字通信方式传输，可减少大量使用的信号电缆。
同时避免电缆对信号传输的不利影响。
（3）站内统一通信：站内二次设备采用统一的规约进行通信，为实现二次设备的功能集成、设备集中和设备间实现互操作创造了有利条件。
2.2 110KV变电站全数字化改造方案要点（1）一次系统改造互感器：110 kV、主变各侧采用电子式互感器以光通信信号输出，35 kV 和10 kV 采用电子式互感器，但以小电压模拟输出；与本间隔合并单元连接，合并单元输出光通信信号。
常规变电站数字化改造的关键技术研究
常规变电站数字化改造的关键技术研究变电站是电力电网重要设施系统中的重要组成部分，其核心技术水准高低直接关系到国家电网的安全运营与投产效益成果。
因此，世界各国电网产业经济发展都对其极为关注，努力研究其自动化、数字化关键技术的改造升级问题。
基于此，以常规变电站数字化技术改造作为研究切入视角，谈及了变电站数字化改造实施的IEC61850标准，并提出了变电站数字化改造应用IEC61850标准技术实施所需考虑的相关问题探索。
标签：变电站；电网；数字化；改造变电站是国家电网的重要节点，其技术水平高低直接关系到国家电网的安全运营与投产效益成果。
因此，近年来关于常规变电站的数字化技术改造无疑成为了该领域中的热议性焦点问题。
与此同时，目前变电站的自动化水平技术、智能化技术发展的强劲发展趋势也说明了变电站数字化技术改造所具备的前景非常广阔。
如以往的一次、二次设备也逐渐实现了数字化转型技术升级，所以对于其产业相关的WAMAP、电能质量监测以及电网稳定性控制等方面涉及到的技术发展要求也大幅度提升了。
基于此种背景下，目前变电站设备信息处理数字化、实现技术改造已经势在必行。
一方面，传统数字化通信平台下的信息共享要求随着信息、通信产业技术的发展，变电站内以IEC61850作为标准的电站构架模式要求也相应提升了，进而出于产业技术发展要求，还是在变电站实践未来作业发展中，都应做好现阶段下的数字化改造建设工作。
另一方面，数字化变电站的应用所具备的保障成效、精度控制、设备操作便利性与效率性都较高，能够为设备维护与技术升级提供应用优势。
因此，将传统变电站改造为数字化变电站将是必然趋势。
1 常规变电站数字化改造的关键技术研究变电站数字化架构体系基础是以一、二次系统作为主要应用研究载体，所以其建立的数字化规模应用通信平台，必须确保信息共享优势能够切实发挥与体现，并应保证应用通信平台运营后的安全、稳定、经济适用等要求，以此才能打造目前先进数字化变电站。
基于110kV安宁渠变电站数字化改造的研究与探讨
仍 采用常规 互感器 ， 待使用年限到期后更换为数字化产 品。
（） ２ 目前 智 能 电子 开 关 类 设 备 尚 未 实 现 规 模 化 和 实 用 化 ，
（） ３ 在改造过程 中技术人 员遇到 比较棘手 的 问题之一就是
ｌｋ 各 自投 的 保 护传 动试 验 。由于 ｌｋ 备 自投 涉及 １ 、 主 ＯＶ ＯＶ ＃ 变 低 压 侧 电流 、０ ＶＩＩ母 电压 以及 ｌ 、＃主 变 低 压 侧 断 路 器 １ｋ 、 Ｉ ＃２ 位 置 、０ Ｖ分 段 断 路 器 位 置 等 ， 及 模 拟 量 、 １ｋ 涉 开关 量 较 多 。厂 家 在 解 决 该 问题 上 预 想 不 足 ， 备 用 的 Ｓ ＭＶ、 Ｏ Ｓ 网络 接 口不 ＧＯＥ 足 ，无 法 向装 置 内加 入 所 有 数 字 量 并 模 拟 各 自投 动 作 逻 辑 ， 而 现 场 巧 妙 的应 用 许 继 数 字 化 配 置 工 具 从 串 口对 １ｋ ０ Ｖ备 自投 进 行配置和模拟 ， 具体 做 法 如 下 ： 以 １ｋ 分 段 备 白投 为 例 ： 许 继 数 字 化 保 护 试 验 仪 读 取 ０Ｖ １ｋ 备 自投 的配 置 文 件 ， 制 相 应 开 关 量 ， 常运 行 方 式 下 置 ０Ｖ 控 正
间隔层 由若干个二 次子系统 组成 ， 在站控 层及站控层 网络
失 效 的 情 况 下 ， 能 独 立 完 成 间 隔 层 设 备 的 就 地监 控 功 能 。 仍 过 程 层 由 电子 式 互 感 器 、 并 单 元 、 能 终 端 等 构 成 ， 成 合 智 完 与一 次设备相 关的功能 ， 括 实时运行 电气量 的采集 、 备运 包 设 行状态的监测、 制命令的执行等 。 控
数字化变电站改造
， ｊ 、 。 ２ ． ２ 合 并 单 元
完全 不同的特性 。传统 变电站功 能完成和 信息 传递 由连接 Ａ为 单 匝 面 积 。
和设 备物 理结 构 限 定 ，而 数 字 化 变 电 站 则 完 全 通过 网络 来
数 字化 变 电站 改造
赵 希
（ 国 网徐 州 Ｉ 供 电公 司，江 苏 徐 州 ２ ２ １ ０ ０ ０ ）
摘要 ： 介 绍 目前数字化 变电站的主要技术特征 ， 并与常规 自动化系统相 比较．分析 电子式互感器 、合并 单元 、智 能开关 、Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０等关键设备 与技术 讨论合并单元接入量 的采样 同步 问题 ，并阐述常规变电 站数 字化改造 的步骤 。 关键 词 ：电力系统 ； 数字化变电站 改造策 略
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ｌ Ｅ ＶＴ ） 、信息合并 单元 （ ＭＵ） 、智能化 一次 设备 （ Ｉ Ｅ Ｄ） 、
送给保护 、备 自投装置和电能表 等设 备。 ＭＵ 须接 人多个电子互感 器的信号 ，必须考虑各接 入 量的 采样 同步 问题 １ ６ １ 。Ｉ Ｅ Ｃ ６ ｏ ０ ４ ４ —８ 标 准 中规定 的采 样 同步 方法有 ２ 种 ，ＭＵ采 用同一 ＧＰ Ｓ授 时时钟 ，这种 方 法的缺 点是 ，在 ＧＰ Ｓ脉 冲丢失时 采样同步的精 度会受 到
乎没 有 差 别 ，但 二 者 的 功能 和接 口结 构 以 及 系统 运 行 则 有 根 据 电磁 感 应 原 理 ，一 次 电 流 通 过 罗 戈 夫 斯 基 线 圈 环 内的 一 次 导 线 时 ，线 圈两 端 的 电 压 ｅ 与 一 次 电流 ｉ 的关 系
为： ｅ ＝一 ｕ ｏ Ｎ Ａ ｄ ｉ ／ ｄ ｔ ， 式中 ’ Ｉ ｌ 。 为真空磁导率 ， Ⅳ为绕组 匝数 ， 可见 ，罗戈夫斯基线圈的输 出电压与 电流变化率成正
浅析数字化变电站继电保护技术的改进方法
浅析数字化变电站继电保护技术的改进方法摘要:本文作者通过对数字化变电站一、二次设备与传统的变电站设备的对比分析,主要就数字化变电站的继电保护改进方法进行了研究。
关键词:数字化变电站继电保护改进方法在数字化变电站中,它涵盖了的范围有:一次设备中的互感器、断路器、变压器,二次设备中的保护、控制、通信等。
数字化变电站的光学互感器和智能断路器的应用,对传统继电保护带来重大影响。
因此,本文通过对数字化变电站一、二次设备与传统的变电站设备的对比分析,主要就数字化变电站的继电保护改进方法进行了研究。
1 数字化变电站主要设备1.1 光学互感器光学互感器分为光学电流互感器和光学电压互感器。
光学电流互感器是基于法拉第效应,通过晶体中光的偏振角测量导线周围空间磁场大小,从而测量导线电流。
光学电压互感器基于波克尔效应,通过晶体中光的入射角与出射角之差测量导线周围空间电场的大小,从而测量导线电压。
光学互感器具有不受电磁干扰、不饱和、测量范围大、响应频带宽、体积小、重量轻等优点。
1.2 智能断路器智能断路器的主要特征:数字化的接口取代硬接线,完成对断路器的控制和状态监视;能够给出断路器的健康状况及检修建议。
2 数字化变电站继电保护改进方法2.1 母线保护母线保护的主保护为母差保护。
传统变电站母差保护的保护逻辑中母差保护受复合电压元件闭锁(如图1所示),目的是防止差动元件出口继电器由于振动或人员误碰出口回路造成误跳断路器。
数字化变电站由于采用智能断路器,取消了保护出口继电器及母差保护中的复压闭锁元件,简化了母差保护逻辑。
(如图1）传统变电站母线区外故障时,由于故障支路TA饱和,而其余支路不饱和,造成母差保护误动。
母线区内故障时,由于TA饱和,降低母差保护的灵敏度。
母差保护专门设置了TA饱和判别元件闭锁母差保护(见图1),而TA饱和判别元件判别TA饱和需要时间(软件算法数据窗时间),延长了母差保护动作时间。
数字化变电站采用光学互感器,具有无TA饱和、测量范围大、响应频带宽等特点,数字化变电站中母差保护可以取消TA饱和判别元件,缩短了母差保护的动作时间。
KV变电站数字化改造方案及实践智能变电站监控系统
KV变电站数字化改造方案及实践智能变电站监控系统一想到数字化改造，我脑海中就浮现出变电站内那些密密麻麻的电缆、仪表和设备。
如何将这些传统设备升级为智能化、自动化的系统，让变电站变得更加智能、高效，这可是个大工程。
下面，我就来和大家分享一下KV变电站数字化改造方案及实践智能变电站监控系统的全过程。
我们明确了数字化改造的目标：提高变电站运行效率，降低运维成本，确保电力供应安全可靠。
我们针对KV变电站的实际情况，制定了一系列改造方案。
1.设备升级我们对变电站内的设备进行了全面升级。
将传统的电磁式仪表更换为数字化仪表，实现了数据的实时采集和传输。
同时，对电缆进行了梳理和优化，减少了故障率。
2.系统集成我们将变电站内的各个子系统进行了集成，实现了数据的统一管理和监控。
通过搭建一套智能监控系统，将变电站的运行状态、设备参数、故障信息等实时传输至监控中心，便于运维人员随时掌握变电站的运行情况。
3.自动化控制在数字化改造过程中，我们引入了自动化控制系统。
通过对变电站内的设备进行编程，实现了设备的自动启停、故障自动切换等功能。
这样一来，变电站的运维人员就可以从繁琐的操作中解脱出来，专注于监控和分析数据。
4.应用为了让变电站更加智能化，我们还在监控系统中嵌入了算法。
通过对大量运行数据的分析，系统可以自动识别设备故障、预测设备寿命，为运维人员提供决策依据。
我详细介绍一下实践智能变电站监控系统的过程。
1.搭建监控平台我们搭建了一个监控平台，用于展示变电站的实时运行数据。
平台上展示了包括电压、电流、功率等在内的各项参数，以及设备的运行状态和故障信息。
2.实时数据传输通过在变电站内安装数据采集装置，我们将实时数据传输至监控平台。
这些数据包括设备的运行参数、环境参数等，为运维人员提供了全面、实时的数据支持。
3.故障预警与处理监控平台具备故障预警功能，当设备出现异常时，系统会自动发出预警信号。
运维人员可以及时处理故障，确保变电站的安全运行。
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基于变电站数字化改造技术研究【摘要】分析了实现数字化变电站改造的设备和网络结构的特点，并根据工程实例，介绍了常规站数字化经过改造后的效果和运行中存在的问题。
【关键词】变电站;整体构架;改造实例
1.变电站的整体构架
数字化变电站按照一次设备智能化、二次设备网络化的设计思路，参照iec61850的标准将变电站分为过程层、间隔层和站控层3个部分，其中过程层由模拟量收集终端合并单元和实现开关输入、输出的智能单元构成；间隔层主要由保护装置和测控装置组成；站控层主要包括监控、远动和故障信息子系统。
2.过程层的数字化改造
常规变电站一次设备与保护和测控装置之间通过电缆直接联系，完成电气量的采集、开关和刀闸的控制。
基于常规一次设备的数字化改造借助于智能终端，它包括常规合并单元、变压器智能单元和智能操作箱。
智能终端与常规一次设备通过电缆连接，将电信号转换为光信号，以光纤网络为媒介，完成常规一次设备和间隔层装置之间的信息交互。
2.1常规合并单元
变电站常规互感器的数据合并单元采取就地安装的原则，通过交流头就地采样电缆传送模拟信号，并将采样数据处理后通过
iec61850-9-1、iec61850-9-2或者iec60044-8的协议借助光纤通
道发送到网络交换机供需要该模拟量的保护或者测控装置共享数据。
2.2变压器智能单元
变压器智能单元受传统变压器制造特点的限制，变压器本体非电气量保护、有载调压和本体信号的传输通过电缆连接，以驱动继电器的方式完成。
数字化变电站中，过程层和间隔层之间通过光纤组网进行信息交换，按照变压器非电气量相对独立的特点，采用变压器本体智能单元，将有载调压、非电气量保护和测控一体化。
本体智能单元按照常规变电站的方式，实现变压器非电量保护和本体测控功能，并借助光纤网络将变压器非电气量信息输送给间隔层装置共享。
2.3智能操作箱
智能操作箱解决了传统一次设备和数字化网络的接口问题，智能操作箱作为数字化变电站一次开关设备操作的智能终端，将传统一次设备和保护、测控等装置通过光纤网络连接，完成对断路器、刀闸的分合操作，智能操作箱接收保护和测控装置通过goose网下发的断路器或刀闸的分、合及闭锁命令，然后转换成相应的继电器硬接点输出。
对于断路器的操作，需要将其分、合闸输出接点再接入智能操作箱的操作回路插件，由该插件来实现断路器跳合闸电流自保持、防跳以及压力闭锁等功能。
装置同时就地采集断路器、刀闸以及变压器本体等一次设备的开关量状态，并通过goose网络上送给保护和测控装置。
3.间隔层的数字化改造
在常规变电站二次系统中，保护装置所需的模拟量信息和设备运行状态等信息需要通过电缆传送，动作逻辑需要在多个装置之间传递启动和闭锁信号，在各间隔层设备之间、间隔层和过程层设备之间需用大量的电缆连接，使传统方式下各个保护装置之间存在较多硬开入连线，导致二次回路接线比较复杂，容易出错，可靠性不高。
常规站间隔层的数字化改造采用支持变电站通信标准iec61850中goose输入和输出功能的保护和测控装置。
间隔层装置之间通过双重化的以太网联系，各间隔层设备通过网络共享模拟量和开关量信息，完成保护的动作逻辑和相关间隔之间的闭锁功能，其中模拟量和开关量的传输分别采用iec61850规约中的单播采样值（smv）服务和面向通用对象的变电站事件（goose）服务完成。
4.站控层的数字化改造
站控层网络采用网线连接，网络采用双重化配置，间隔层与站控层之间按照制造报文规范mms（manufactoring message specification）通过网络进行数据交互，完成对变电站的监视和控制。
mms是iso tc184开发和维护的网络环境下计算机或ied之间交换实时数据和监控信息的一套独立的国际标准报文规范。
下面介绍mms功能。
a.信号上送。
开入、事件、报警等信号类数据的上送功能通过
有缓冲报告控制块（brcb）来实现，映射到mms的读写和报告服务中。
通过brcb可以实现遥信和开入的变化上送、周期上送、总召和事件缓存。
由于采用了多可视的实现方案，事件可以同时送到多个后台。
b.测量上送。
遥测、保护测量类数据的上送功能通过无缓冲报告控制块（urcb）来实现，映射到mms的读写和报告服务中。
通过urcb可以实现遥测的变化上送（比较死区和零漂）、周期上送和总召。
多可视的实现方案，将事件送到多个后台。
c.控制。
遥控、遥调等控制功能通过iec61850的控制相关数据结构实现，映射到mms的读写和报告服务中。
d.故障报告。
故障报告功能通过rdre逻辑节点实现，映射到mms 的报告和文件操作服务中。
录波文件产生时，通过报告上送到后台。
5.实例分析
某110kv变电站原为常规变电站，一次设备为传统电磁型设备，保护和自动化系统为普通综自站配置，过程层和间隔层采用电缆连接，站控层采用以太网组网和间隔层装置交换数据，全站共有2台110kv两圈变压器，分别采用线变组接线方式，10kv接线为单母分段，正常运行方式下，每台主变压器各带一段10kv母线，10kv母联500a热备用，101、102为主变压器高压侧开关，501、502为主变压器低压侧开关，701到720为10kv馈线小车开关。
该站主接线如图1所示。
图 1 某110kv变电站主接线图
按照iec61850标准体系，采用pcs系列常规合并单元、智能单元和保护测控一体化装置对该变电站控制保护系统进行数字化改造，改造后建立起了数字化网络，其中过程层和间隔层之间采用双重化的光纤网络连接，以smv和goose的服务形式传送模拟量和开关量，间隔层和过程层通过双重化的mms网络共享信息。
网络结构见图2。
图2某110 kv变电站数字化网络简图通过数字化改造后，10kv 侧间隔层设备之间通过goose／smv网络传输信息，间隔层设备之间相互配合减少了大量电缆和继电器；全站的五防闭锁采用goose 网络传输开关量实现，由于goose网络提供实时网络自检，避免了传统继电器出错而无法检测的弊端，提高了变电站运行操作的安全性；110kv变压器采用保护测控一体化，通过网络与后台共享数据，这种配置思想相对于常规110kv主变压器保护和测控独立，主保护和后备保护分开，提高了110kv供电可靠性；保护配置在原来的基础上，引入了10kv简易母差保护和网络化过负荷减载。
简易母差保护将母线保护功能分散到各间隔保护单元中实现，与常规站相比，不重复采集交流信息；各故障信息通过goose机制实时传送到间隔层设备，由间隔层设备结合运行方式，综合判定母线故障，发送跳闸命令，提高了继电保护的动作速度，快速切除母线故障，保障了一次设备安全。
网络化过负荷减载将母线运行信息通过网络集中采集、集中处理、集中逻辑判断，并将得出的减载信息通过goose服务发送到各
间隔层设备分散就地执行。
与常规的低周低压减载装置相比，减少了信息的重复采集和定值的分散重复整定，使动作逻辑更简洁可靠，保证了供电的可靠性。
6.结语
在常规变电站基础上改造的数字化变电站没有实现一次设备的智能化，作为过渡的智能终端设备安置在开关场地，条件恶劣，从而影响数据稳定性；过程层光纤网络对环境的温度要求较高，铺设在场地容易发热；过程层、间隔层和站控层网络相对独立，需要在此基础上发展，从而实现全站集成自动化应用。
【参考文献】
［1］吴在军，胡敏强．基于iec61850标准的变电站自动化系统研究［j］．电网技术，2003，27（10）：61-65．
［2］高翔，张沛超．数字化变电站的主要特征和关键技术［j］．电网技术，2006，30（23）：67-71．
［3］李海星，王政涛，王锐，等．基于iec61850标准的网络化备自投功能［j］．电力系统保护与控制，2009，37（14）：82-85．。