数字化变电站系统介绍
数字化变电站简介
数字化变电站简介所谓数字化变电站，就是指信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化的变电站。
它是相对于传统变电站、综合自动化站而言的。
虽然微机保护和变电站自动化系统的成功运用极大地提高了变电站运行的可靠性，也显著减少了原本繁重的操作检修任务，但是随着我国经济的快速发展，这方面的问题仍然十分突出。
其中继电保护屏柜对外十分繁杂的二次电缆接线问题最为突出。
运用最新的网络通讯和信息建模技术，并将以太网通信引入过程层（互感器、断路器、变压器），数字化变电站基本取消了一二次设备间大量的连接电缆，保护和测控等间隔层（保护装置、测控装置、安全稳定装置、备自投等自动装置）设备依靠网络获取一次电流电压等实时数据，也依靠网络实现间隔间以及和变电站层的信息交换。
光缆取代了电缆，数字代替了模拟，大幅度简化了各种装置的结构和外部连接，同时解决了现今电缆连接无法自检的不可靠等问题。
数字化变电站采用数字输出的电子式互感器、智能开关等智能一次设备，与二次设备间用光纤传输信息，这样一二次设备间就没有了电的直接联系。
二次设备之间同样用光纤通信，取消了控制电缆。
所以，数字化变电站最大的优点就是一二次设备间电的联系被阻断了，它们之间只有光的联系。
比如采用数字化互感器后，就不存在TA断线导致的高压危险。
数字化变电站的核心技术其实就是数据通信技术，从设备上来看，其核心就是交换机和电子式互感器。
数据采集器设计安装在电子式互感器中，一次电压及电流模拟量由采集器就地转换成数字信号，再通过光纤传输与其它设备进线通信。
这一点是同传统变电站的本质区别。
国电南自设计的PS 6000+数字化变电站自动化系统中使用的电子式互感器有三个系列，分别是数字式光电混合互感器PSET 6000CV 系列、数字式光电电流互感器PSET 6000CT系列及数字式光电电压互感器PSET 6000V系列，交换机为工业以太网交换机PSW 618系列。
而南京南瑞RCS-9700数字化变电站自动化系统中使用的是PCS-9250系列电子式互感器，它又分GIS用，独立型，直流，中低压电子式互感器三个系列。
数字化变电站介绍
3、面向变电站事件的通用对象（GOOSE) generic object oriented substation event
当发生任何变化时，智能电子设备将借助变化报告，多播一 个高速二进制对象——通用面向对象的变电站事件报告。
4、电子式互感器 electronic instrument transformer
3、过程层
设备： 电子式互感器、合并单元、智能终端等 功能： 完成实时运行电气量的采集， 设备运行状态的监控， 控制命令的执行，
4、结构图
DIKO 6000数字化变电站系统
简介
1、系统概述
DIKO6000数字化变电站系统是采用分层采集、集中控制的架构体 系，将模拟量、开关量的信息采集和信息的计算、逻辑判断分层实 现的数字化变电站系统。各智能电气设备的模拟量、开关量信息就 地采集，数字化处理后通过网络和保护装置联系；保护装置安装于 主控室，综合全站信息实现保护、测控、计量功能，各功能相对独 立、分时运行，即保证了保护功能的选择性、快速性、安全性、可 靠性，又保证了测量、计量功能的高精度要求。 数字化变电站内涵主要体现为以下几个方面： ① 反映电网运行情况的电气量信息实现数字化输出； ② 智能电子装置IED对于电力系统的信息实现统一建模；
10、实时性 保护装置采用抢先式硬实时多任务操作系统，对高优先级突发任务 具有微秒级响应时间；应用软件具有完善的异步事件触发响应机制， 保证上行运行信息在2个采样间隔内完成，下行控制命令同样也在2 采样间隔内完成，因此，一次就地装置和保护装置之间的数据交换 在320μS之内实现。 通信服务器采用独创的点到多点分配的DMA技术和网络传输硬件加 速机制保证实时数据和控制命令实时转发。 智能测控终端采用硬件控制的光通道编码/解码及同步检出和仲裁 技术，实时采样数据由硬件直接读取并同步转发到光网络，传输性 能稳定，不受软件协议栈影响。 11、兼容性 既可实现传统式电压、电流互感器的模拟量接入，又可实现电子式 电压、电流互感器的数字量接入，如未来客户需扩充增值的高级应 用功能无需额外施工，仅需更换软件即可。
数字化变电站介绍
1.2.6变电站的各种功能可ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ享统一的
信息平台，避免设备重复
数字化变电站的所有信息采用统一的信息模型，按 统一的通信标准接入变电站通信网络。变电站的保 护、测控、计量、监控、远动、VQC等系统均用同 一个通信网络接收电流、电压和状态等信息以及发 出控制命令，不需为不同功能建设各自的信息采集、 传输和执行系统。
1.2.5解决设备间的互操作问题
数字化变电站的所有智能设备均按统一的标准建立 信息模型和通信接口，设备间可实现无缝连接。
传统变电站的不同生产厂家二次设备之间的互操作 性问题至今仍然没有得到很好地解决，主要原因是 二次设备缺乏统一的信息模型规范和通信标准。为 实现不同厂家设备的互连，必须设置大量的规约转 换器，增加了系统复杂度和设计、调试和维护的难 度，降低了通信系统的性能。
国外厂商已经开发出符合IEC61850要求的智能 电子设备，不但有保护装置，还有符合该标准 的过程层设备，如智能断路器，带数字接口的 光CT、PT等。ABB公司开发的PASS系统将智 能化的开关设备和互感器集成在一起，并将融 和了部分保护功能和测控功能。该系统在国外 已有一定范围的应用。
从1998年到2000年，ABB，ALSTOM和 SIEMENS合作在德国进行了OCIS（Open Communication in Substations）计划，完成了 间隔层设备和主控站之间的互操作试验。试验 中由ABB完成主控站通过在以太网上实现 IEC61850-8-1来连接ABB、ALSTOM和 SIEMENS的设备。
数字化变电站介绍
主要技术 特征
信息交互网络化 信息应用集成化 设备检修状态化
设备操作智能化
程序化控制
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数字化变电站主要技术特征
1、简化二次接线
–少量光纤代替大量电缆 少量光纤代替大量电缆
2、提高信息传输的可靠性（过程层设备） 提高信息传输的可靠性（过程层设备） 3、采用电子式互感器
–无CT饱和、CT开路、铁磁谐振等问题 无CT饱和、CT开路、 饱和 开路 –绝缘结构简单、干式绝缘、免维护 绝缘结构简单、 绝缘结构简单 干式绝缘、
4、提升测量精度
–数字信号传输和处理无附加误差 数字信号传输和处理无附加误差
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数字化变电站主要技术特征
CT 0.2级 线缆误差 0.1 VT 0.2级 A/D转换
传统电能表 0.2级
测量系统误差 0.7
• 整体误差取决于互感器准确度、传输附加 整体误差取决于互感器准确度、 误差、 误差、电表精度
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数字化变电站与传统变电站区别
• 智能终端（intelligent terminal） 智能终端（ terminal） 指与传统一次设备就近安装，实现信息采集、传 输、处理、控制的智能化电子装置。 • GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event） 当发生任何状态变化时，智能电子设备将借助变 化报告，多播一个高速二进制对象——通用面向 对象的变电站事件（GOOSE）报告。
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变电站自动化系统的演变
数字化过程是一个逐步深入的过程 传统变电站－综合自动化站－ 传统变电站－综合自动化站－数字化变电站 当前的数字化变电站是与传统综自站相比较而言的
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综合自动化变电站的应用系统
数字化变电站系统介绍
数字化变电站的提出和定义 通过网络结构来了解数字化变电站 数字化变电站与常规站、61850变电站的对比 四方公司重点工程简介 智能变电站高级应用方案
数字化变电站的提出和定义
谁提出要建数字化变电站呢？ 好像挺难的…
咱们只需要关心数字 化的好处就行了
常数规字站化的的问好题处：： ➢➢采节集省资二源次重电复缆 ➢➢多信套息系共统享共存 ➢➢设设计备调互试操复作杂 ➢➢互易操于作扩性展差 ➢➢可维扩护展更性加差方便 ➢➢大调量试二更次加电方缆便 ➢发展的方向 ➢……
对时方式
间隔层设备 装置实景
电以太网：MMS
GOOSE-间隔闭锁
远动装置
站控层交换机 站控层设备
网络结构
非常规互感器
断路器
端 子 箱
光纤串口：私有规约
电缆：传统接口
户外柜
合并单元
光纤以太网：SV IEC61850-9-1/2
光纤以太网：GOOSE
保护柜
SV
电度 表
SV GOOSE
网络结构
一次设备 61850
对时方式 站控层交换机
站控层设备
装置实景
➢Manufacturing Message Specification，制造报文规范，61850在站控 层等同引用的一种工业控制标准； ➢通讯基于模型；
对时
非常规互感器
断路器
端 子 箱
光纤串口：私有规约
电缆：传统接口
一次设备
户外柜 合并单元
PPS IRIG-B
户外柜
合并单元
光纤以太网：SV IEC61850-9-1/2
光纤以太网：GOOSE
保护柜
SV
电度 表
SV GOOSE
数字化变电站过程层系统介绍
Flat communication architecture
Performance classes – binary data, RMS values
Performance classes – raw analog data
系统方案的主要技术问题——系统可用性 和可靠性
可用性（Availability） 冗余 MTTF MTTF by repair
数字化变电站中保护控制设备
高速以太网通信
微 计 算 机 交 流 输 入 模 件 Ａ ／ Ｄ 变 换
人机对话模件 MU
1、A/D变换没有了，代之以高速通信。
开 入 开 出 模 件
一次设备的智能化改变了传统变电站继电保护设备的结构：
2、开关量输出DO、输入DI移入智能化开关，保护装置发布命令，由一次设 备的执行器来执行操作。
第三类保护也应在失去同步后延迟若干时间后 被闭锁。此后，只有检测到同步信号恢复，保 护才能投入运行。因此对于第三类保护必须冗 余配置
传统的变电站一次设备和保护的连接
交 流 输 入 模 件 Ａ ／ Ｄ 变 换 开 入 开 出 模 件
微 计 算 机
人机对话模件 端子箱
从CT、PT引出的电缆，根据需要，在端子箱内重新组成对应各保护、 测量等回路，二次设备引入测量量，进行A/D变换后，送入CPU处理判断 CPU处理的结果，或合闸、跳闸、闭锁（不允许其他的跳合闸起作用） 通过开入开出板连接到开关端子箱。 在过程总线中，保护装置的功能被组合到一次设备到一次设备，形成 新的接线模式。
第二类保护的正确动作同时需要信号的相位和幅值，但 所需信号来自于同一变电站，所以只要保证站内同步即 可实现保护的正确动作，比较典型的是距离保护和变压 器差动保护。 第三类保护的正确动作也同时需要信号的采样值，但是 所需信号只有在全站同步的情况下才能保证保护的正确 动作。这类保护典型的是母线电流差动保护。
数字化变电站自动化系统
浅谈数字化变电站自动化系统摘要：随着电网的不断发展和电力市场改革的深入，人们对电网安全经济运行和供电质量的要求越来越高。
变电站作为输配电系统的信息源和执行终端，要求提供的信息量和实现的集成控制越来越多，数字化、信息化以及信息模型化的要求越来越迫切。
因此，数字化变电站将成为变电站自动化的发展方向。
本文就数字化变电站自动化系统相关问题进行了探讨。
关键词：数字化变电站系统一、变电站自动化系统概述变电站作为电网中的关键节点，担负着电能输配电的控制、管理的任务，其运行的安全可靠性对保证整个电力系统的稳定运行及可靠供电具有重要的作用。
具备继电保护、监控和远动等功能的变电站自动化系统(substation automation system，sas)是保证上述任务完成的基础。
而传统的sas并不能很好地满足这些要求，它存在如下不足：首先，信息建模缺乏统一的规范，ied之间相对独立，来自不同信息采集单元的设备信息无法实现共享，形成了各种“信息孤岛”现象；其次，缺乏统一的功能和接口规范，不同厂家的ied缺乏互操作性，进一步导致系统的可扩展性差；最后，系统可靠性受二次电缆影响，实际运行中因二次电缆引起的保护不正确动作率较高。
因此，基于这些技术的数字化变电站系统(digital substation automation system，dsas)成为变电站自动化的发展方向已成为共识。
二、数字化变电站自动化系统的特征数字化变电站的概念是随着数字式过程层设备的诞生而出现的。
在实现过程层数字化、信息共享化的基础上，数字化变电站强调sas整体的信息化、统一模型化和站内eid之间、变电站与控制中心之间协同操作、集成应用的能力。
未来的sas将以输配电系统的统一信息源和执行终端、自动化功能的协调和集成为目标，从数字化的趋势出发进行建设。
目前，数字化变电站尚未有严格定义，但普遍认为它大致应具备以下几项形态特征：1. 变电站层次化根据不同功能，变电站在逻辑结构上划分为变电站层、间隔层和过程层。
分析数字化变电站系统结构
分析数字化变电站系统结构【摘要】数字变电站，就是将目前变电站管理所需要的所有功能进行调整，并且集中到一起，在日常运行中，它能根据系统的运行的状况，自动的进行管理。
简单的说，就是将变电站网络化，使人们在计算机上全面、直观的浏览每一个数字变电站的信息。
如今，数字变电站中已经引入了许多的网络设备，技术水平也在不断的更新和提高，在未来，数字变电站将会朝着高集成化、标准化方向发展。
【关键词】数字变电站；运行；网络；技术；信息引言数字变电站系统中引入了网络设备和新型电子设备，大大提高了其自身的可靠性和先进性。
本文主要分析了数字变电站的系统及结构，并对数字变电站应用中所存在的问题进行了讨论和阐述，希望对广大的电力工作者有所帮助。
1数字化变电站的技术所存在的问题1.1 电子式互感器存在一定的问题在数字化过程层的应用中，电子式互感器与合并器的应用产生了一些冲突。
比如，低电压等级采用合并器会导致成本增加，一般情况下，一个保护需要配一个合并器，这样的话综合系统的成本将会增加很多。
而合并器之间的数据交换网络比较复杂，操作起来也比较的困难，整个系统数据传输的可靠性还需要进一步提高。
1.2 IEC61850中存在的问题目前，中国的IEC61850技术和欧美一些国家的技术还不能相比较。
虽然我国的制造厂商也在不断的更新技术，但是水平仍然参差不齐，甚至达不到国际标准。
中国目前国内高压保护都是全重化配置，当双套保护同时运行的时候，两者会一起发生紧急报告，导致冲突和故障的产生。
2 数字化变电站的系统结构数字化变电站按照逻辑结构可以分为三个层次，这三个层次又分为过程层、间隔层、站控层，各个层次的内部以及层次间都采用高速网络来进行通信。
2.1 过程层它是一次设备和二次设备的结合，也是电力设备的智能部分。
它能够对电力系统进行电气量的检查，在设备运行的时候，它会对设备的状态自动的检测并且统计，甚至还能对操作控制进行执行与驱动。
同时，它又指一次设备和智能组件所构成的智能设备、终端，它会对变电站进行电能的分配、转换、测量、监控、保护、维修等。
数字化变电站基础介绍
分层系统通讯61850解决方案
6. 间隔层装置与变电站监控系统之间交换控 制数据——MMS 制数据 7. 监控层与保护主站通信 监控层与保护主站通信——MMS 8. 间隔间交换快速数据 间隔间交换快速数据——GOOSE 9. 变电站层间交换数据 变电站层间交换数据——MMS 10.变电站与控制中心交换数据 变电站与控制中心交换数据——不在标准 变电站与控制中心交换数据 不在标准 范围，也有用户希望采用61850 范围，也有用户希望采用
–利用光纤传输传感信号 利用光纤传输传感信号 –传感头部分不需电子电路及其电源 传感头部分不需电子电路及其电源 –独立安装的互感器的理想解决方案 独立安装的互感器的理想解决方案 –Faraday磁光效应（电流互感器） Faraday磁光效应 Faraday磁光效应（电流互感器） –Pockels电光效应（电压互感器） Pockels电光效应 Pockels电光效应（电压互感器）
IEC61850标准制定的背景
• IEC61850解决的主要问题 IEC61850解决的主要问题 –网络通信 网络通信 –变电站内信息共享和互操作 变电站内信息共享和互操作 –变电站的集成与工程实施 变电站的集成与工程实施
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IEC61850标准的主要内容
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通信系统的整体结构
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分层的变电站自动化系统
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有源电子式互感器结构
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图1 中低压电子式电流互感器
图2
中低压测相间电压的电子式电压互感器
图3 中低压测相对地电压的电子式电压互感器
图4 中低压母线电子式电压互感器
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无源电子式互感器
• 与有源式电子互感器相比，无源式电子互感 与有源式电子互感器相比， 器的传感模块利用光学原理， 器的传感模块利用光学原理，由纯光学器件 构成，不含有电子电路， 构成，不含有电子电路，其有着有源式无法 比拟的电磁兼容性能
浅析数字化变电站系统
浅析数字化变电站系统1 数字化变电站概述所谓数字化变电站就是使变电站的所有信息采集、传输、处理、输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息，并建立与之相适应的通信网络和系统，基本特征为设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化、运行管理自动化等。
数字化变电站的主要一次设备和二次设备都应为智能设备。
理想的数字化变电站的信息充分共享，满足功能分布实现的要求。
变电站中所有设备均从通信系统中获取所需要的其他设备的信息，并通过通信系统向其他设备传输输出信息和控制命令。
按IEC61850通信协议，可传输设备的完整信息，包括状态、配置参数、工作参数、与其他设备的逻辑关系、软硬件版本等。
1.1 数字化变电站系统结构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。
在逻辑结构上相分为三个层次，依据IEC 61850，数字化变电站的结构可分为过程层、间隔层、变电站层。
1.2 数字化变电站主要特点数字化变电站中采用数字化的新型电流和电压互感器代替常规的TA和TV；将高电压、大电流直接变换为低电平信号或数字信号，利用高速以太网构成变电站数据采集及传输系统，实现基于IEC 61850 标准的信息建模，并采用智能断路器等技术。
数字化变电站具有智能化的一次設备、网络化的二次设备、自动化的运行管理系统，系统结构紧凑。
2 IEC 61850标准概述当变电站内不同厂家设备采用的通信协议、应用程序接口、数据描述方式等缺乏统一的标准时，设备间的互操作性实现困难。
另外，现有变电站自动化系统中，有时同一数据或功能在站内不同地方中应用时，必须重新进行设置，既繁琐又浪费资源。
这些缺陷都需要通过制定能够规范和整合站内信息资源，并满足互操作性和共享要求的变电站通信规约体系。
IEC 61850标准的制定在一定程度上解决了这些问题，使标准化成为可能。
2.1 IEC 61850标准特点IEC 61850标准是由国际电工委员会（International Electro technical Commission）第57技术委员会于2004年颁布的、应用于变电站通信网络和系统的国际标准。
数字化变电站简述
数字化变电站简述前言2006年12月13日，在内蒙古乌兰察布市杜尔伯特草原,全国第一座220千伏数字化变电站—杜尔伯特变电站一次启动成功投入生产运行。
杜尔伯特变电站采用南自新宁公司的数字化变电站系统，具有国内领先水平的数字化电流（电压）互感器取代传统互感器，光缆代替电缆作为系统运行测量、系统运行控制、设备运行保护和电能计量的信息采集和传输设备。
杜尔伯特变电站是一座具有一次设备智能化、二次设备网络化、运行管理系统自动化的变电站。
杜尔伯特变电站是内蒙古电力公司在乌兰察布电业局密切配合下完全自主设计、施工、安装和调试并一次启动成功投入生产运行的数字化变电站。
我国首座220千伏数字化变电站的建设成功，不仅标志着乌兰察布电业局全面贯彻国家电网公司自主创新方针，践行又好又快发展的指导思想迈出了重要一步，也是乌兰察布电业局大胆创新、锐意进取的一个重要举措。
同时也充分体现了内蒙古电力公司科技创新的效益和水平。
2.数字化变电站与常规综自站比较数字化变电站就是将信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化的变电站。
全站采用统一的通讯规约IEC61850构建通信网络，保护、测控、计量、监控、远动、VQC等系统均用同一网络接收电流、电压和状态信息，各个系统实现信息共享。
常规综自站的一次设备采集模拟量，通过电缆将模拟信号传输到测控保护装置，装置进行模数转换后处理数据，然后通过网线上将数字量传到后台监控系统。
同时监控系统和测控保护装置对一次设备的控制通过电缆传输模拟信号实现其功能。
数字化变电站一次设备采集信息后，就地转换为数字量，通过光缆上传测控保护装置，然后传到后台监控系统，而监控系统和测控保护装置对一次设备的控制也是通过光缆传输数字信号实现其功能。
常规综自站与数字化变电站对比如图1所示。
3.数字化设备 3.1光电互感器光电互感器与传统互感器外形相似，但体积小，重量轻。
主要由传感头、绝缘支柱和光缆三部分组成。
①传感头部件有罗科夫斯基线圈、采集器、A/D转换器和光发生器LED。
X7000数字化变电站
X7000数字化变电站一、概述数字化变电站是指变电站信息采集、传输、处理、输出过程全部数字化，其基本特征为设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化、运行管理自动化。
X7000数字化变电站系统是在现有综合自动化变电站的基础上将一次设备数字化，即数字化的互感器、智能化开关。
将这些数字化了的一次设备通过IEC 61850协议纳入到整个数字化变电站体系中。
在确保现有电网“安全性”“可靠性”“经济性”的基础上采用最新的技术来实现整个变电站的数字化。
X7000数字化变电站系统是由站控层、间隔层、过程层三层设备所组成。
站控层设备由传统意义上的后台监控系统、工程师站、远动服务器等构成。
间隔层设备由按间隔对象配置的测控装置、保护装置、计量装置以及与接入其它智能设备的规约转换设备。
单间隔设备有线路保护、测控装置、计量装置，跨间隔设备包括母线保护、故障录波、变压器保护等。
过程层设备主要包括电子式电流电压互感器、智能一次设备等，现阶段智能化开关由传统开关+智能终端方式来实现开关设备智能化，电子式电流电压互感器采用罗氏线圈+激光供能的光电电流电压互感器来实现互感器设备的数字化。
过程层设备具有自我检测、自我描述功能，支持IEC 61850过程层协议。
传输介质采用光纤传输。
二、 实施方案现阶段数字化变电站的发展已由理论研究走向工程实践的过程，为满足现今数字化变电站的现阶段的发展需求，数字化变电站的实施方案兼顾了技术的前瞻性与技术的实现性。
X7000数字化变电站的实施方案包括了从站控层到间隔层再到过程层的一系列满足数字化变电站特点的设备以及网架结构。
根据数字化变电站的特点，现在的数字化变电站的实施主要分为三方面，一、站控层与间隔设备间的通信，二、采样数据的传输，三、开关智能终端与间隔层设备间的连接。
在站控层与间隔设备间的通信主要体现在协议层，现在有IEC 61850协议和IEC 61870-5-103协议。
后台系统应能同时支持这两种协议的的间隔层设备接入并能将一些不能走IEC 61850协议的设备通过规约转换器转换后接入后台监控系统。
数字化变电站
数字化变电站2篇数字化变电站（一）随着社会的不断发展和科技的进步，数字化变电站成为了电力行业的重要发展方向。
数字化变电站的出现，相比传统变电站有着诸多优势。
本文将从数字化变电站的定义、特点和应用前景三个方面介绍数字化变电站。
首先，我们来了解一下数字化变电站的定义。
数字化变电站是利用数字化技术和智能化手段对传统变电站进行改造和升级的变电站形态。
其核心是数字化技术的应用，通过数字化传感器、数字化保护设备、电能质量监测仪器等设备的应用，实现对电力系统的全面监控、管理和控制。
数字化变电站具有许多特点。
首先，数字化变电站具备高度智能化。
通过采用先进的数字化保护装置和计算机控制系统，数字化变电站能够实现自动监测、快速处理故障，并能够远程遥控、遥调变电站设备。
其次，数字化变电站具备高度可靠性。
数字化变电站能够实时监测设备运行状态，并能够进行故障诊断和数据采集，大大提高了设备运行的可靠性。
此外，数字化变电站还具备高效性和灵活性。
数字化变电站可以通过软件程序进行自动化控制，从而提高工作效率和灵活性。
数字化变电站的应用前景非常广阔。
首先，在电力系统中广泛应用数字化设备可以提高供电可靠性和电能质量，并优化电网运行。
其次，数字化变电站的智能化特点可以实现对电力系统的快速监测和快速故障处理，提高了电力系统的安全性。
此外，数字化变电站还可以与其他智能设备进行互联互通，构建智能电力系统，为电力行业带来更多的创新和发展。
综上所述，数字化变电站是电力行业发展的必然趋势。
数字化变电站通过数字化技术的应用，实现了对电力系统的全面监测和控制，具备了高度智能化、可靠性和灵活性，并在电力系统中广泛应用，为电力行业带来了更多的发展机遇。
数字化变电站（二）随着数字化技术的快速发展，数字化变电站成为电力行业的重要组成部分。
本文将从数字化变电站的发展背景、技术特点和应用前景三个方面进行介绍。
首先，我们来了解一下数字化变电站的发展背景。
传统的变电站存在着设备老化、维护成本高、安全风险大等诸多问题，不适应电力行业的快速发展和智能化要求。
电力系统数字化变电站
电力系统数字化变电站随着科技的不断进步和电力行业的发展，传统的变电站正在逐渐被数字化变电站所取代。
数字化变电站利用先进的信息技术和自动化控制系统，实现了电力系统的智能化管理和高效运行。
本文将对数字化变电站的定义、特点以及对电力系统的影响进行详细的介绍。
一、数字化变电站的概念和定义数字化变电站是利用先进的信息技术和自动化控制系统，对传统的变电站进行改造和升级。
它将变电站各个设备、装置、系统进行互联，实现设备之间的信息传递和数据交换。
数字化变电站还应用了大数据分析、云计算等技术，实现了对电力系统运行状态的实时监测和智能化管理。
二、数字化变电站的特点1.智能化管理：数字化变电站利用先进的信息技术，实现了对变电站各个设备的实时监测和远程控制。
运维人员可以通过终端设备随时随地监测变电站的运行状态，提高了管理效率和工作的灵活性。
2.高效运行：数字化变电站通过自动化控制系统，实现了设备的智能调度和优化运行。
它可以根据电网负荷的变化，自动调整变压器的容量和调节器的参数，保持电力系统的稳定运行。
3.可靠性提升：数字化变电站通过数字化、互联互通的方式，实现了设备之间的实时通信和信息共享。
一旦出现设备故障或异常，系统会及时发出警报并采取相应的故障处理措施，从而提高了电力系统的可靠性和安全性。
4.节能减排：数字化变电站采用了先进的节能技术和控制策略，实现了对电力系统的有效管理和优化调度。
通过合理调整负荷分配和电力供应，数字化变电站能够降低能耗和二氧化碳排放，减轻对环境的影响。
三、数字化变电站对电力系统的影响1.提升电网运行效率：数字化变电站通过智能化管理和优化调度，能够更精确地掌握电网负荷和供电情况，并根据实际情况做出相应的调整。
这使得电力系统更加高效地运行，减少了能源的浪费和运营成本。
2.提高供电质量：数字化变电站具备故障自动检测和快速响应的能力，在设备故障发生时可以及时发出警报并采取措施。
这有效地减少了停电和电力事故的发生，提高了供电质量和可靠性。
数字化变电站技术简介
数字化变电站技术简介[摘要]：随着计算机技术的迅猛发展，智能化开关，光电式互感器技术的不断成熟，变电站自动化系统进入了一个新的阶段，即数字化变电站。
本文，主要就是对数字化变电站的特点，架构以及发展趋势进行介绍和探讨。
关键词：数字化，特点，架构，发展趋势数字化变电站在近年的飞速发展主要是由两个原因的推动。
一是IT技术与通信技术近些年来的突破性进展使得数字化变电站综合自动化从技术和经济角度而言成为可能。
二是电力企业对提高工作效率、降低运营成本的重视以及需求侧管理对于电力企业效益的重要性。
1：数字化变电站自动化系统的特点1.1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。
换言之，变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替，常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。
1.2网络化的二次设备变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，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。
1.3自动化的运行管理系统变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流交换自动化变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告，指出故障原因，提出故障处理意见；系统能自动发出变电站设备检修报告，即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。
2：数字化变电站自动化系统的结构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；在逻辑结构上可分为三个层次，根据IEC6185A通信协议草案定义，这三个层次分别称为“过程层”、“间隔层”、“站控层”。
虚拟数字变电站系统介绍
虚拟数字变电站系统基于变电站在电力输送过程中的重要性，变电站主变、开关、电缆分布以及设备周边环境、变电站周边环境等需要重点监控。
在所有监控方式中，最好的方式就是直观明了的看到现场真实的情况，变电站是专业区域一般人员不能入内，各级领导也不可能经常性的到现场进行查看，所以需要建立一套基于现实模拟的数字变电站系统，通过这套系统可以看到现场的实际情况，包括设备、设备周边情况、设备基础信息、设备维护保养信息、设备巡检记录、设备实施监控数据信息等。
数字变电站系统采用虚拟现实技术，将实际的变电站数字化、图像化、网络化，从而实现在任何一台联网的计算机上，都能够全面地、直观地浏览到您所关心的“虚拟现实变电站”的任何信息，使变电站成为名副其实的“网上数字变电站”。
系统由三部分组成：虚拟现实部分、数据管理部分和系统管理部分。
一、虚拟现实部分图形显示管理：系统采用360ⅹ360全角度虚拟现实场景显示变电站场景，并提供放大、缩小、旋转、场景转换、自动运行等图形操作工具和索引图功能。
图形的维护：数字变电站系统提供便捷的图形维护管理入口。
图形的热点维护：用户可以根据需求添加和删除任何热点。
设备的造型图：为了对变电站中的重要设备(比如主变)进行更清晰的了解，系统提供了360度外圆柱浏览的重要设备造型图。
信息数据和图形的结合：主要包括四个方面的管理内容，即：设备参数、设备图形和实时信息、管理信息。
二、数据管理部分变电站MIS：结合现有变电站业务，把各种日常运行记录和报表有机的整和在一起，增强了变电站内部管理。
变电站设备台帐：根据变电站类型和包含设备分级分类显示，形成了一个完整的变电站设备体系，用户可以方便的维护各设备台帐信息。
设备台帐查询和图纸查询：综合变电站名称、电压等级、设备类型、投运日期等等因素，对变电站设备及其图纸进行快速查询调用。
三、系统管理部分基础代码管理：对标准代码和用户代码进行维护。
系统设置管理：设置系统运行参数、动态数据对应关系等等。
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重点工程--西安330kV聂刘变电站
GOOSE
非常规互感器
断路器
端 子 箱
光纤串口：私有规约
电缆：传统接口
户外柜
合并单元
光纤以太网：SV IEC61850-9-1/2
对时方式
间隔层设备 装置实景
电以太网：MMS
GOOSE-间隔闭锁
远动装置
站控层交换机 站控层设备
网络结构
非常规互感器
断路器
端 子 箱
光纤串口：私有规约
电缆：传统接口
户外柜
合并单元
光纤以太网：SV IEC61850-9-1/2
光纤以太网：GOOSE
保护柜
SV
电度 表
SV GOOSE
网络结构
一次设备 61850
光纤以太网：SV IEC61850-9-1/2
保护柜
SV
电度 表
光纤以太网：GOOSE SV GOOSE
智能操作箱 过程层设备 过程层交换机 间隔层设备
天线
IRIG-B SNTP
电以太网：MMS
GOOSE-间隔闭锁
站控层交换机 站控层设备
网络结构 61850 GOOSE SV报文 MMS报文 对时方式 装置实景
GOOSE
智能操作箱 过程层设备
SV报文
过程层交换机
间隔层设备 MMS报文
电以太网：MMS
GOOSE-间隔闭锁
远动装置
对时方式 站控层交换机
站控层设备
装置实景
➢Sampled Value，数字采样，分9-1、9-2和9-2LE三种； ➢9-2LE为主流，数据格式固定，8路模拟量
MMS
非常规互感器
断路器
理解数字化网络结构，你已成为初级专家
网络结构
非常规互感器
断路器
端 子 箱
一次设备
61850 GOOSE
光纤串口：私有规约
电缆：传统接口
户外柜
合并单元
光纤以太网：SV IEC61850-9-1/2
光纤以太网：GOOSE
保护柜
SV
电度 表
SV GOOSE
智能操作箱 过程层设备
SV报文 MMS报文
过程层交换机
➢61850是为了解决设备之间的互操作而提出来的变电站内部标准 ➢目标：一个世界，一种技术，一个标准 ➢给数字化变电站的建设提供了完整的解决方案
从IEC61850开始，四方已经领先市场
任雁铭博士为标委会成员，参与61850标准的制定 2005年11月12日，CSC-2000（V2）变电站自动化系
电磁式互感器 传统开关
非常规互感器 智能组合电器
※二次设备：
传统保护测控设备 传统保护测控设备 网络化装置
电缆硬连接
※通信标准：
电缆硬连接
SV/GOOSE
私有协议如以太网103 IEC61850
IEC61850
※网络结构：
两层一网
两层一网
三层两网
重点工程--唐山220kV郭家屯变电站
唐山220kV郭家屯变电站
GPS\北斗
远动装置
保护柜-唐山郭家屯
网络结构 61850 GOOSE SV报文 MMS报文 对时方式 装置实景
户外柜-唐山郭家屯
网络结构 61850 GOOSE SV报文 MMS报文 对时方式 装置实景
数字化变电站与常规站、61850变电站的不同
常规变电站
※一次设备：
电磁式互感器 传统开关
61850变电站 数字化变电站
内容提要
数字化变电站的提出和定义 通过网络结构来了解数字化变电站 数字化变电站与常规站、61850变电站的对比 四方公司重点工程简介 智能变电站高级应用方案
数字化变电站的提出和定义
谁提出要建数字化变电站呢？ 好像挺难的…
咱们只需要关心数字 化的好处就行了
常数规字站化的的问好题处：： ➢➢采节集省资二源次重电复缆 ➢➢多信套息系共统享共存 ➢➢设设计备调互试操复作杂 ➢➢互易操于作扩性展差 ➢➢可维扩护展更性加差方便 ➢➢大调量试二更次加电方缆便 ➢发展的方向 ➢……
端 子 箱
光纤串口：私有规约
电缆：传统接口
户外柜
合并单元
光纤以太网：SV IEC61850-9-1/2
光纤以太网：GOOSE
保护柜
SV
电度 表
SV GOOSE
网络结构
一次设备 61850
GOOSE
智能操作箱 过程层设备
SV报文
过程层交换机
间隔层设备 MMS报文
电以太网：MMS
GOOSE-间隔闭锁
远动装置
➢用在间隔层与过程层之间、不同间隔之间的报文传输
GOOSE通讯机制-可靠性
GOOSE通讯机制-快速性
SV
非常规互感器
断路器
端 子 箱
光纤串口：私有规约
电缆：传统接口
户外柜
合并单元
光纤以太网：SV IEC61850-9-1/2
光纤以太网：GOOSE
保护柜
SV
电度 表
SV GOOSE
网络结构
一次设备 61850
户外柜
合并单元
光纤以太网：SV IEC61850-9-1/2
光纤以太网：GOOSE
保护柜
SV
电度 表
SV GOOSE
网络结构
一次设备 61850
GOOSE
智能操作箱 过程层设备
SV报文
过程层交换机
间隔层设备 MMS报文
电以太网：MMS
GOOSE-间隔闭锁
远动装置
对时方式 站控层交换机
站控层设备
装置实景
GOOSE
智能操作箱 过程层设备
SV报文
过程层交换机
间隔层设备 MMS报文
电以太网：MMS
GOOSE-间隔闭锁
远动装置
对时方式 站控层交换机
站控层设备
装置实景
➢仍然采用分层分布式网络方式 ➢典型特征：一次设备智能化、二次设备网络化
61850
非常规互感器
断路器
端 子 箱
பைடு நூலகம்
光纤串口：私有规约
电缆：传统接口
※国内第一个完全意义上的数字化变电站 ※国内第一个在220kV实现测保一体化的变电站
光纤以太网：GOOSE
保护柜
SV
电度 表
SV GOOSE
网络结构
一次设备 61850
GOOSE
智能操作箱 过程层设备
SV报文
过程层交换机
间隔层设备 MMS报文
电以太网：MMS
GOOSE-间隔闭锁
远动装置
对时方式 站控层交换机
站控层设备
装置实景
➢ Generic Object Oriented Substation Events，通用面向对象变电站 事件 ，是为了解决网络报文的快速和可靠传输而提出来的
对时方式 站控层交换机
站控层设备
装置实景
➢Manufacturing Message Specification，制造报文规范，61850在站控 层等同引用的一种工业控制标准； ➢通讯基于模型；
对时
非常规互感器
断路器
端 子 箱
光纤串口：私有规约
电缆：传统接口
一次设备
户外柜 合并单元
PPS IRIG-B