国网常规变电站智能化改造工程应用方案

常规变电站智能化改造工程应用方案

——国网版

文件状态：√草稿

☐正式发布☐正在修改

作者工程设计部标准化组当前版本V1-GW

完成日期2010-09 审定2010-09

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目次

1 范围 (3)

2 规范性引用文件 (3)

3 改造原则 (3)

4 改造目标 (3)

5 改造方案1： (3)

6 改造方案2： (5)

7 常规互感器就地数字化 (5)

8 互感器分步改造方案 (6)

9 智能终端分步改造方案 (6)

10 其他 (7)

常规变电站智能化改造工程应用方案——国网版

1范围

本方案适用于110（66）kV及以上电压等级变电站阶段性智能化改造。对于变电站所有设备全部更换的整体智能化改造等同于新建变电站，按相关智能变电站设计规范执行。

2规范性引用文件

Q/GDW Z414-2010变电站智能化改造技术规范

Q/GDW 383-2009 智能变电站导则

Q/GDW 441-2010智能变电站继电保护技术规范

Q/GDW 393-2009 110(66)kV~220kV智能变电站设计规范

Q/GDW 394-2009 330kV~750kV智能变电站设计规范

Q/GDW Z 410-2010 高压设备智能化技术导则

Q/GDW Z414-2010 变电站智能化改造技术规范

3改造原则

安全可靠、经济实用、标准先行、因地制宜

4改造目标

通过改造，实现一次主设备状态监测，信息建模标准化，信息传输网络化，高级功能和辅助系统智能化。

4.1一次设备智能化改造

1）对变电站关键的一次设备（断路器、变压器）增设状态检测功能单元，完成一次设备状态的综合分析评价，其结果通过DL/T860服务上传，与相关系统实现信息互动。

2）在运的常规互感器不宜进行数字化采样改造。

4.2二次系统智能化改造

1）现阶段保护应采用直采直跳的方式，不进行网络化改造。但是，至少在1个线路间隔或变压器及其相关的开关间隔应用智能组件。智能组件：由若干智能电子装置集合组成，承担宿主设备的测量、控制和监测等基本功能；还可承担相关计量、保护等功能。可包括测量、控制、状态监测、计量、保护等全部或部分装置。

2）全站实现通信协议标准化，取消协议转换设备。如果站内直流、所用电等辅助系统现阶段标准建模有困难，可暂时采用协议转换器，将来完全可以标准化建模时，取消协议转换。

3）站控层功能，根据需求增加高级应用，可对外提供统一的网络服务接口，支持信息一体化平台应用要求，满足《电力二次系统安全防护总体方案》和《变电站二次系统安全防护方案》的要求。

4）高级应用和辅助设备智能化技术要求相间附录。

5改造方案1：

5.1内容

1）间隔改造时一次设备仅增设状态监测功能单元，不做其他改造。要求状态监测单元完成对一次设

备的综合分析评价，并可通过61850上传结果。

2）过程层不做改动，依然采用电缆只采直跳方式。通过更换装置或更换插件实现，要求新间隔层设

备支持原有规约和IEC61850规约，通过软件可选择其一。

3）逐步改造间隔层设备，站控层设备暂不更改，按原系统运行。待间隔层设备改造完毕，更换站控

层系统（远动、监控、交换机）。实现全站61850通信及高级应用。站控层系统改造之前，不能实现任何高级应用。

改造中

监控系统

原二次设备

新改二次设备内部规约/61850

内部规约内部规约内部规约

内部规约

改造后

61850618506185061850

61850

监控系统

监控系统

6 改造方案2：

6.1 内容

1）间隔改造时一次设备增设状态监测功能单元。要求状态监测单元完成对一次设备的综合分析评

价，并可通过61850上传结果。

2）站控层系统（监控系统、远动系统、交换机）智能化升级，采用一体化平台，增加智能检测、状

态监测、顺控等高级应用；要求站控层系统需要兼容原有规约及IEC61850。

3）过程层不做改动，依然采用电缆只采直跳方式。通过更换装置或更换插件实现，要求新间隔层设

备支持原有规约和IEC61850规约，通过软件可选择其一。

4）逐步改造间隔层设备，随着改造的进行，高级应用也配套实现。通过更换装置或更换插件实现。

改造中

原二次设备

新改二次设备61850内部规约内部规约内部规约

内部规约/61850

监控系统

监控系统

改造后

61850618506185061850

61850

监控系统

监控系统

常规变电站智能化改造后，全站结构示意图

一体化平台

北京四方

站控层交换机

间隔层设备

一次设备

电缆

智能组件

高级应用

站控层设备

北京四方北京四方

7 常规互感器就地数字化

1）间隔层设备采用智能化设备需要采集SV 数据时，可配置接入电缆模拟量的合并单元。合并单元

配置按Q ／GDW_441-2010《智能变电站继电保护技术规范 》执行。

2）合并单元可就地安装或组屏安装。

（1）当就地安装时，需要配置户外柜。当互感器智能化改造后，按Q/GDW441规定，新合并单

元需要与保护设备组屏。

（2）当组屏安装时，与保护装置共同组屏，当互感器改造时，仅需对合并单元进行替换。 8

互感器分步改造方案

互感器分步改造需要考虑跨间隔装置的问题，例如：主变保护、母线保护（含失灵）。

1）难点：装置同时支持电缆采样和以太网采样比较困难，主要是硬件困难（模拟量输入和点对点光

口共存）。所以不考虑装置同时支持这两种采样方式的情况。建议分步改造时遵循如下原则，以母线保护为例：

（1）第一步：间隔保护实现智能化，母线保护不改采用常规模拟量输入。采用常规互感器就地

数字化方案。

常规CT

电缆

母线保护

常规CT

电缆

电缆

常规CT

间隔合并单元

9-2其它保护

（2）第二步：母线保护更改成智能化保护。

间隔合并单元

常规CT

9-2

母线保护

间隔合并单元

常规CT

9-2

间隔合并单元

9-2

常规CT

（3）第三部：进行电子式互感器改造和合并单元改造。

间隔合并单元

常规CT

9-2

母线保护

间隔合并单元

常规CT

9-2

间隔合并单元

电子式CT

9-2

9 智能终端分步改造方案

当部分间隔内配置智能终端，部分间隔配置传统智能终端时，采用智能终端分步改造方案。 智能终端分步改造需要考虑跨间隔装置的问题，例如：母线保护（含失灵）。 按Q/GDW441规定，智能终端需要独立组屏，置于户外柜。分步改造时，智能终端需要同时具备GOOSE 接口和电缆开关量输出。以母线保护为例：

1）智能终端通过GOOSE 与间隔保护通信，通过接点输出信号至常规母线保护。