智能变电站技术报告
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智能变电站技术交流
定义
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、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、计量和监测等基本功能，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。
概述
智能变电站采用了多种新技术，其整个二次系统的整体架构、配置及与一次系统的连接方式与传统变电站相比均有较大变化 智能传感技术 采用智能传感器实现 一次设备的灵活监控 数字采样技术 采用电子式互感器实现 电压电流信号的数字化采集 信息共享技术 采用基于IEC61850(DL860)标 准的信息交互模型实现二次设 备间的信息高度共享和互操作
智能变电站
同步技术 采用 B码、秒脉冲或IEEEl588网络对时 网络传输技术 构成网络化二次回路实现 采样值及监控信息的网络化传输
方式实现全站信息同步
特点Leabharlann Baidu
（1）间隔层和站控层设备的通信接口和模型全面支持 IEC61850标准，协 议标准、开放，可实现网络化二次功能； （2）过程层由传统的电流、电压互感器逐步改变为电子式互感器，通过 合并单元接入装置，并需进行同步； （3）支持与开关的智能化接口；
ECVT
电子式互感器
智能一次设备
罗氏线圈原理电子式互感器(ECT、EVT) 光学原理电子式互感器（OCT、OVT） 智能一次设备 合并单元 智能终端
基于IEC61850体系站控层、间隔层、过程层设备及系统
信息交互网络
站控层网络，在间隔层设 备与站控层设备之间
物理上，间隔层网络为站控层网络的一个子集
（4）一次设备向智能化发展；
（5）一次与二次设备之间的电缆连接变为光纤连接； （ 6 ） 多 种 过 程 层 组 网 技 术 ， 支 持 与 互 感 器 的 IEC61850-9-1 点 对 点 、 IEC61850-9-2总线和 GOOSE 模式，可单独组网，也可与站控网、过程网共 同组网。
相关术语
相关术语
SV Sampled Value
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。（相当于传统站的交流采样）。
GOOSE Generic Object Oriented Substation Event
相关术语
合并单元
合并单元将多个互感器采集单元输出的数据进行同步合并处理，为二 次系统提供时间同步的电流和电压数据，是将电子式互感器与变电站 二次系统连接起来的关键环节，要满足二次系统对输出数据的同步性 、实时性、均匀性等方面的要求。 主要作用：ABC三相电流、电压的合并同步，并按照特定协议向间隔 层设备，发送采样值。
站控层的功能：将变电站看作一个整体的功能。站控层功能宜高 度集成，可在一台计算机或嵌入式装置实现，也可分布在多台计 算机或嵌入式装置中。
Electric Power Research Institute of China. All rights reserved.@2010
间隔层介绍
间隔层
包括测量、控制组件及继电保护组件。 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。 间隔层功能：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。
智能电子设备(IED)
一个或者多个处理器协调工作的设备，它具有从或到一个外部源接受 和发送数据/控制(例如电子式多功能表计、数字继电保护、测控)的 能力。
智能终端
又称智能操作箱，就地实现高压开关设备的遥信、遥控、保护跳闸等 功能，并通过基于IEC 61850标准的通信接口实现与过程层的通信功 能。与一次设备采用电缆连接，与保护、测控等二次设备采用光纤连 接，实现对一次设备的测量、控制等功能。（断路器操作箱、在线监 测装置）
过程层介绍
过程层
又称为设备层，主要指变压器站内的变压器、断路器，隔离开 关及其辅助触点，电流、电压互感器等一次设备。 过程层设备：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。 过程层功能：为间隔层设备服务功能，状态量和模拟量输入输 出功能，如数据采集（采样）、执行间隔层设备发出控制命令。
基于站控层IEC61850协议的成套继电 保护、测控装置 基于站控层IEC61850、GOOSE、SMV网 络接口的成套继电保护、测控装置 基于全站过程层网络信息共享接口的 集中式数字化保护及故障录波装置
间隔层
以太网 IEC61850-8-1 装置1 装置n
过程层
光纤以太网 GOOSE +SMV
合并器单元 智能接口
间隔层网络，负责间隔层 设备之间的通讯
过程层网络，在间隔层与 过程层设备之间
站控层介绍
站控层
又称变电站层，大致包括站控系统、站监视系统、站工程师工作 台及与电网调度中心的通信系统。 站控层设备：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。
GOOSE 是一种面向通用对象的变电站事件,是一种通信服务机制。 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。（相当于传统保护的开入开出回路）
变电站分层结构
工作站1 工作站2 远动站 站控层
基于IEC61850的计算机监控系统 基于IEC61850的嵌入式公用接口装置 基于IEC61850的保护信息子站 IEC61850系统集成组态软件
相关术语
电子式互感器：
一种装置，由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电流或电压 传感器组成，用于传输正比于被测量的量，以供给测量仪器、仪表和 继电保护或控制装置。
智能一次设备：
指变电站高压电器设备（主要包括断路器、隔离开关、变压器）具有 自动测量、自动控制、自动调节、自身状态监测及预警、通信功能。
定义
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、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、计量和监测等基本功能，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。
概述
智能变电站采用了多种新技术，其整个二次系统的整体架构、配置及与一次系统的连接方式与传统变电站相比均有较大变化 智能传感技术 采用智能传感器实现 一次设备的灵活监控 数字采样技术 采用电子式互感器实现 电压电流信号的数字化采集 信息共享技术 采用基于IEC61850(DL860)标 准的信息交互模型实现二次设 备间的信息高度共享和互操作
智能变电站
同步技术 采用 B码、秒脉冲或IEEEl588网络对时 网络传输技术 构成网络化二次回路实现 采样值及监控信息的网络化传输
方式实现全站信息同步
特点Leabharlann Baidu
（1）间隔层和站控层设备的通信接口和模型全面支持 IEC61850标准，协 议标准、开放，可实现网络化二次功能； （2）过程层由传统的电流、电压互感器逐步改变为电子式互感器，通过 合并单元接入装置，并需进行同步； （3）支持与开关的智能化接口；
ECVT
电子式互感器
智能一次设备
罗氏线圈原理电子式互感器(ECT、EVT) 光学原理电子式互感器（OCT、OVT） 智能一次设备 合并单元 智能终端
基于IEC61850体系站控层、间隔层、过程层设备及系统
信息交互网络
站控层网络，在间隔层设 备与站控层设备之间
物理上，间隔层网络为站控层网络的一个子集
（4）一次设备向智能化发展；
（5）一次与二次设备之间的电缆连接变为光纤连接； （ 6 ） 多 种 过 程 层 组 网 技 术 ， 支 持 与 互 感 器 的 IEC61850-9-1 点 对 点 、 IEC61850-9-2总线和 GOOSE 模式，可单独组网，也可与站控网、过程网共 同组网。
相关术语
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SV Sampled Value
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。（相当于传统站的交流采样）。
GOOSE Generic Object Oriented Substation Event
相关术语
合并单元
合并单元将多个互感器采集单元输出的数据进行同步合并处理，为二 次系统提供时间同步的电流和电压数据，是将电子式互感器与变电站 二次系统连接起来的关键环节，要满足二次系统对输出数据的同步性 、实时性、均匀性等方面的要求。 主要作用：ABC三相电流、电压的合并同步，并按照特定协议向间隔 层设备，发送采样值。
站控层的功能：将变电站看作一个整体的功能。站控层功能宜高 度集成，可在一台计算机或嵌入式装置实现，也可分布在多台计 算机或嵌入式装置中。
Electric Power Research Institute of China. All rights reserved.@2010
间隔层介绍
间隔层
包括测量、控制组件及继电保护组件。 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。 间隔层功能：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。
智能电子设备(IED)
一个或者多个处理器协调工作的设备，它具有从或到一个外部源接受 和发送数据/控制(例如电子式多功能表计、数字继电保护、测控)的 能力。
智能终端
又称智能操作箱，就地实现高压开关设备的遥信、遥控、保护跳闸等 功能，并通过基于IEC 61850标准的通信接口实现与过程层的通信功 能。与一次设备采用电缆连接，与保护、测控等二次设备采用光纤连 接，实现对一次设备的测量、控制等功能。（断路器操作箱、在线监 测装置）
过程层介绍
过程层
又称为设备层，主要指变压器站内的变压器、断路器，隔离开 关及其辅助触点，电流、电压互感器等一次设备。 过程层设备：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。 过程层功能：为间隔层设备服务功能，状态量和模拟量输入输 出功能，如数据采集（采样）、执行间隔层设备发出控制命令。
基于站控层IEC61850协议的成套继电 保护、测控装置 基于站控层IEC61850、GOOSE、SMV网 络接口的成套继电保护、测控装置 基于全站过程层网络信息共享接口的 集中式数字化保护及故障录波装置
间隔层
以太网 IEC61850-8-1 装置1 装置n
过程层
光纤以太网 GOOSE +SMV
合并器单元 智能接口
间隔层网络，负责间隔层 设备之间的通讯
过程层网络，在间隔层与 过程层设备之间
站控层介绍
站控层
又称变电站层，大致包括站控系统、站监视系统、站工程师工作 台及与电网调度中心的通信系统。 站控层设备：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。
GOOSE 是一种面向通用对象的变电站事件,是一种通信服务机制。 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。（相当于传统保护的开入开出回路）
变电站分层结构
工作站1 工作站2 远动站 站控层
基于IEC61850的计算机监控系统 基于IEC61850的嵌入式公用接口装置 基于IEC61850的保护信息子站 IEC61850系统集成组态软件
相关术语
电子式互感器：
一种装置，由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电流或电压 传感器组成，用于传输正比于被测量的量，以供给测量仪器、仪表和 继电保护或控制装置。
智能一次设备：
指变电站高压电器设备（主要包括断路器、隔离开关、变压器）具有 自动测量、自动控制、自动调节、自身状态监测及预警、通信功能。