智能化变电站知识
智能变电站基础知识题库单选题100道及答案解析
智能变电站基础知识题库单选题100道及答案解析1. 智能变电站的核心特征是（）A. 智能化一次设备B. 网络化二次设备C. 全站信息数字化D. 以上都是答案：D解析：智能变电站的核心特征包括智能化一次设备、网络化二次设备、全站信息数字化等多个方面。
2. 智能变电站采用（）实现对一次设备的控制和监测。
A. 智能终端B. 合并单元C. 保护装置D. 测控装置答案：A解析：智能终端用于实现对一次设备的控制和监测。
3. 以下哪个不是智能变电站的通信规约（）A. IEC 61850B. IEC 60870-5-101C. MODBUSD. DNP3.0答案：C解析：MODBUS 一般不用于智能变电站。
4. 智能变电站中，（）用于实现电流、电压等模拟量的数字化。
A. 智能终端B. 合并单元C. 保护装置D. 测控装置答案：B解析：合并单元的作用是将模拟量转换为数字量。
5. 智能变电站的过程层网络通常采用（）A. 以太网B. 令牌环网C. 星型网D. 环形网答案：D解析：过程层网络多采用环形网结构，以提高可靠性。
6. 智能变电站的站控层设备不包括（）A. 监控主机B. 远动装置C. 合并单元D. 数据服务器答案：C解析：合并单元属于过程层设备。
7. 智能变电站中，（）承担继电保护功能。
A. 智能终端B. 保护装置C. 合并单元D. 测控装置答案：B解析：保护装置是实现继电保护功能的设备。
8. 智能变电站中，（）实现对一次设备的测量和控制。
A. 智能终端B. 保护装置C. 测控装置D. 合并单元答案：C解析：测控装置主要负责测量和控制一次设备。
9. IEC 61850 标准中，逻辑节点的英文缩写是（）A. LDB. LNC. DOID. SCL答案：B解析：逻辑节点的英文缩写是LN。
10. 智能变电站中，（）实现了变电站的智能化管理。
A. 自动化系统B. 智能辅助系统C. 在线监测系统D. 以上都是答案：D解析：自动化系统、智能辅助系统和在线监测系统等共同实现了变电站的智能化管理。
第10章智能化变电站(答案)
第10章智能变电站习题答案1．智能化变电站的结构如何组成？有什么特点？答：智能化变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备组成，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。
智能化一次设备主要包括电子式互感器、智能化断路器等，网络化二次设备是指将变电站内的常规二次设备标准化设计制造，在设备之间使用高速网络通信实现数据共享。
智能化变电站的特征：一次设备的智能化、二次设备的网络化和变电站通信网络和系统实现标准统一化。
2．智能化变电站中各层的作用是什么？分别有什么特征？答：（1）过程层是一次设备与二次设备的结合面，是智能化一次设备的智能化部分。
其主要实现与一次设备接口相关的功能，包括：实时电压、电流等电气量检测，进行运行设备的状态检测与统计，完成包括断路器、隔离开关的合分控制、变压器分接头调节、直流电源充放电控制操作等的控制执行与驱动。
（2）间隔层的功能是利用本间隔的数据对本间隔的一次设备产生作用，如线路保护设备和间隔单元控制设备就属于这一层。
其主要功能有：汇总本间隔过程层实时数据信息，实施对一次设备的保护控制，实施本间隔的操作闭锁，实施操作同期及其他控制功能，控制数据采集、统计计算及控制命令的优先级，同时高速完成与过程层及站控层的网络通信。
（3）变电站层主要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。
它应具有以下功能：在线可编程的全站操作闭锁控制功能；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；可对间隔层、过程层诸设备进行在线维护、在线组态、在线修改参数；同时，能完成变电站故障记录、故障分析和操作培训。
3．智能化变电站的主要技术特征是什么？答：（1）数据采集数字化。
（2）系统分层分布化。
1-智能变电站基础知识
• 通道延时需要在采样数据集中作为一路通道发送。
采样方式的优缺点
IEC 60044-8： • 优点：不依赖于外部同步时钟，谁用数据谁同步 处理，可靠性高。 • 缺点：物理接口专用接口； 数据点对点传输，接线较复杂。 IEC 61850-9-1/2： • 优点：物理接口标准以太网接口； 可以组网传输，利于数据共享； • 缺点：依赖外部时钟，时钟丢失时影响二次设备 功能。（组网） 数据点对点传输，接线较复杂（点对点）
IEC61850-9-2
• IEC61850-9-2：是国际电工委员会标准《IEC 61850-9-2： 特定通信服务映射(SCSM) 》中所定义的一种采样值传输方 式，网络数据接口 • 传输延时不确定 • 无法准确采用再采样技术 • 硬件软件比较通用，但对交换机要求极高 • 硬件和软件实现都将困难 • 不同间隔间数据到达时间不确定，不利于母差、变压器等 保护的数据处理 • 通道传送一次瞬时值
4000Hz（80点：保护、测量）或12800Hz（256点：电能 质量）。
过程层技术
智能变电站过程层设备
• 智能断路器的实现方式：
智能断路器的实现方式有两种：一种是直接将智能控制模 块内嵌在断路器中；另一种是将智能控制模块形成一个独 立装置-----智能终端，安装在传统断路器附近。 现阶段采用常规断路器+智能终端方案。
网络化 标准化
智能变电站概述
高级 应用
一次设备 智能化
传统变电站设备功能分布
交 流 输 入 组 件
转 换 组 件
保 护 逻 辑 (CPU)
开 入 开 出 组 件
人机对话模件
A/D
端子箱
传统微机保护测控
二次设备和一次设备功能重新定位。
辽宁智能化变电站简答题库
问答题1、简述智能终端的定义。
答：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。
2、列举智能终端断路器操作箱功能。
答：1)分合闸回路功能2)合后监视功能3)重合闸功能4)操作电源监视功能5)控制回路断线监视功能。
3、简述智能变电站中对母线电压合并单元的功能要求（参考标准：Q/GDW 426 ----2010）。
答：对于接入了两段及以上母线电压的母线电压合并单元，母线电压并列功能宜由合并单元完成，合并单元通过GOOSE 网络获取断路器、刀闸位置信息，实现电压并列功能。
4、测控单元应具有的功能要求是什么？答：测控单元应具有交流采样、测量、防误闭锁、同期检测、就地断路器紧急操作和单接线状态及测量数字显示等功能，对全所运行设备的信息进行采集、转换、处理和传送。
5、简述智能变电站同步对时功能的要求。
答:1）应建立统一的同步对时系统。
全站应采用基于卫星时钟（优先采用北斗）与地面时钟互备方式获取精确时间；2）地面时钟系统应支持通信光传输设备提供的时钟信号；3）用于数据采样的同步脉冲源应全站唯一，可采用不同接口方式将同步脉冲传递到相应装置；4）同步脉冲源应同步于正确的精确时间秒脉冲，应不受错误的秒脉冲的影响；5) 支持网络、 IRIG-B 等同步对时方式。
6、列出智能变电站用的规约以及站控层和过程层分别对应的部分答案：智能变电站用IEC61850规约。
站控层对应MMS，过程层采样对应SMV，过程层跳闸对应GOOSE。
7、解释一下什么是Vlan答案：VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术。
即在不改变物理连接的条件下，对网络做逻辑分组。
8、简述《IEC61850工程继电保护应用模型》对于SV告警的要求。
答案：1）保护装置的接收采样值异常应送出告警信号，设置对应合并单元的采样值无效和采样值报文丢帧告警。
智能变电站基础知识(GOOSE、SV介绍)
智能单元
电子式互感器 智能化开关
智能变电站结构图
工作站1 工作站2 远动站 GPS
站控层
工作站1 工作站2 远动站 GPS
RCS 保护
RCS 测控
其他 IED
IEC60870 IEC61850 -5-103
间隔层
MMS
PCS 保护
PCS 测控
其他 IED
CT/PT
传统开关
传统互感器 传统开关
传统变电站结构图
备的通信行为，使出自不同制造商的设备之 间具有互操作性（Interoperation）。
MU merging unit-合并单元
用以对来自二次转换的电流和/或电压数据进行时间 相关组合的物理单元。
电子式互感器合并单元 常规采样合并单元
智能终端 smart terminal
一种智能组建。与一次设备采用电 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（如：断路器、刀闸、 主变压器等）的测量、控制等功能。
坚强
2、经济高效是指提高电网运
可靠
行和输送效率，降低运营成本，
促进能源资源和电力资产的高
效利用；
经济
智能电网
高效
清洁 环保
3、清洁环保是指促进可再 生能源发展与利用，降低 能源消耗和污染物排放， 提高清洁电能在终端能源
友好 消费中的比重；
4、透明开放是 指电网、电源和 用户的信息透明 共享，电网无歧 视开放；
SV或模 拟量输入
线路保护A
智能终端A
测试仪输入
GOOSE
线路保护B 智能终端B
电缆
电缆
开关
1 仿真故障 2 跳闸 3 新位置
测试仪输入
《智能变电站》课件
分析智能变压器在智能变电站中 的应用场景、技术优势和应用效 果，探讨其对提升变电站智能化 水平和运行效率的作用。
案例三：智能高压设备在智能变电站中的应用
总结词
技术特点、实施难点
详细描述
介绍智能高压设备在智能变电站中的 应用情况，分析其技术特点、实施难 点和解决方案，并探讨其对提升变电 站智能化水平和安全稳定运行的作用 。
02
CATALOGUE
智能变电站的架构与技术
智能变电站的架构
智能变电站的基本架构
智能变电站主要由站控层、间隔层和 过程层三部分组成，各层之间通过网 络通信实现信息交互。
站控层功能
站控层主要负责全站的控制、监视和 保护，包括人机交互、数据采集与处 理、设备控制等功能。
间隔层功能
间隔层主要负责各设备的保护、测控 和计量等功能，通过高速网络实现与 站控层的信息交互。
故障处理流程
故障处理案例分析
介绍智能变电站故障处理的流程，包括故 障发现、诊断、定位和修复等环节。
通过实际案例，分析智能变电站故障诊断 与处理的成功经验和存在的问题，并提出 改进措施。
智能变电站的维护与检修
维护与检修概述
介绍智能变电站维护与检修的概念、目 的和意义，以及与传统变电站的区别。
维护与检修技术
过程层功能
过程层主要负责一次设备的状态监测 、控制和执行，包括智能终端、合并 单元等设备。
智能变电站的关键技术
一次设备智能化技术
通过集成传感器和执行器，实 现一次设备的状态监测和智能
控制。
网络通信技术
采用高速以太网通信技术，实 现站内各层之间的信息交互和 共享。
数据处理与分析技术
通过采集和处理大量数据，实 现对变电站运行状态的实时监 测和预警。
智能变电站介绍范文
智能变电站介绍范文
智能变电站是指基于最新的智能技术，应用于配电站、变电站、变压
器站等，采用新型配电和调度设备，提供安全、高效、稳定的电力供应的
一种变电站。
它是由变电站设备、动力运行控制系统、安全自动装置和电
能质量监控系统组成的全自动智能变电站。
智能变电站主要分为三大类，分别是自动控制变电站、清晰控制变电站、智能控制变电站。
自动控制变电站是采用机械、电子设备、真空技术
及其他类似技术等组成自动控制系统，实现变电站的自动控制，当变电站
内发生故障后，可以自动进行故障处理的变电站。
清晰控制变电站是将变
电站的电气参数和控制电路信号按一定的信号规格通过数字技术进行采集
和处理，自动采集变电站的电气参数，实现变电站的自动控制，以及实时
监控变电站运行情况的变电站。
智能控制变电站是指将变电站的电气参数、控制电路信号和智能设备信号进行采集和处理，利用计算机及其他智能技术，实现变电站自动运行控制，从而实现智能化变电站管理。
《智能化变电站自动化系统解决方案》PPT课件
3智
能
变
电 站
智能化变电站建设宗旨
充分体现数字化设计理念
➢ 一次设备智能化和二次设备网络化。 ➢ 使变电站的整体设计、建设、运行成本降低 。
一次设备智能化主要体现在光电互感器和智能断路器的应用
➢ 有效地减少变电站占地面积和电磁式CT饱和问题。 ➢ 应用合并器解决数据采集设备重复投资问题。 ➢ 利用网络替代二次电缆，有效解决二次电缆交直流串扰问题，并简化了施工。
型号
BP-2C-D
PRS-7721 PRS-7741 PRS-7742
PRS-7747
名称
母线保护
断路器保护 单元测控装置 公共测控装置
微机电抗器成套保护
功能简介
实现母线差动保护、母联充电保护、母联过流保护、母联非全 相保护、母联失灵（或死区）保护、以及断路器失灵保护出口 等功能。
数字式断路器保护及自动重合闸装置，完成断路器失灵保护、 三相不一致保护、死区保护、充电保护和自动重合闸等。
为变电站现场级的公共测控装置，具有遥测、遥信、遥控、遥调等远动功能，具有和 五防主机同规则的间隔五防闭锁遥控功能。
集成PRS-7387、PRS-7388、PRS-7358、PRS-7341的功能。 一般按变压器双套配置。 可以选配母线保护功能。
实现馈线、变压器组、分段的保护、测控、操作等功能。
零序差压差流型、分相差压型、分相差流型。
➢ 虚端子定义方法 ➢ 二次设计的变化 ➢ 工程实施的变化
国内首家实现基于IEEE1588的采样同步机制
面向所有厂家的灵活的、开放的过程层接入方案
集约化、网络化、智能化的自动化系统
8智
能
变
电 站
系统技术特色
多种采样同步方式
智能变电站介绍
减少变电站生命周期成本
变电站生命周期成本高
数字化变电站的基本特征
数字化变电站三层两网 结构
数字化站与常规综自站的直观比较
传统互感器改变为数字式互感器 一次设备智能化、合并单元 一、二次设备之间电缆连接改变为光纤网络连接 发展方向：传统一、二次设备逐步融合高度集成
现场就地化
2.智能电网发展的需求
数字化变电站的优势和影响
变电站建设模式的变革
光缆取代电缆更易于GIS设备集成 占地面积减少土建工程量降低 二次回路简化大幅减少铜质电缆用量 二次系统建设、调试免对线、对点 实现最大化工厂工作量最小化现场工作量：过程层装置可在设备 厂家调试完成现场只进行光缆连接现场工作简单且更有质量保证减少 建设、调试工程量成倍缩短建设工期 建成后运维更简单
数字化变电站的优势和影响
信息平台化处理
高质量信息数据同步、全站、唯一、标准网络化信息平台共享 同步：全网信息同一时钟同步 全站：站内各类信息完备 唯一：一处采集全网共享 标准：符合IEC61850系列标准具备自描述可机读不同厂家设 备互换通用实现互操作 信号传输效率提高各工作环节有效监控提高了自动化水平避免 设备重复设置简化设备构成利于改造和扩建
采用光纤连接避免电缆带来的电磁兼容、传输过电压 和两点接地等问题
常规变电站
信息难以共享 系统扩展性差
电缆传输可靠性差 常规互感器精度误差较大
系统可靠性受二次电缆影响
一、二次设备智能化解决了设备间的互操作问题
设备之间不具备互操作性
进一步提高自动化和管理水平所用功能均可遥控实现 许多自动化技术和可靠性自能停留在实验室
智能变电站常用术语
MMS/GOOSE/IEEE1588 A网 MMS/GOOSE/IEEE1588 B网
智能变电站基础知识(GOOSE、SV介绍)
友好 消费中的比重；
4、透明开放是 指电网、电源和 用户的信息透明 共享，电网无歧 视开放；
透明 开放
互动
5、友好互动是指灵活调整电 网运行方式，友好兼容各类电 源和用户接入与退出，激励电 源和用户主动参与电网调节。
精选
5
智能变电站发展
智能变电站的演变和组成
智能电网
智能一次
高级
设备
应用
精选
6
智能变电站的定义
精选
10
与常规站区别
工作站1 工作站2 远动站 GPS
站控层
工作站1 工作站2 远动站 GPS
RCS 保护
RCS 测控
其他 IED
IEC60870 IEC61850 -5-103
间隔层
MMS
PCS 保护
PCS 测控
其他 IED
CT/PT
传统开关
传统互感器 传统开关
传统变电站结构图
电缆
光缆
过程层
GOOSE
• GOOSE采用连续多次传送的方式实现可靠传输：T1=2ms T2=4ms T3=8ms T0=5s (默认值，由SCD确定)
精选
19
感性认识GOOSE（线路跳闸）
1 仿真故障
2 跳闸 3 新位置 4 重合 5 新位置
SV或模拟 量输入
测试仪输入
线路保护A 智能终端A
GOOSE
线路保护B 智能终端B
网络化 标准化
一次设备智能化及高级应用要求
精选
7
智能变电站关键点
• 智能设备：先进、可靠、集成、低碳、环保；
• 基本要求：全站信息数字化 通信平台网络化 信息共享标准化
• 基本功能：自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量 和监测；
预装式变电站智能化
预装式变电站智能化智能化基本条件是高压侧满足电力系统对配电网自动化的要求；低压侧满足智能化用电区域的要求；计算机就近对箱变“四遥”管理。
预装式变电站已实现高压进入负荷中心，形成高压受电-变压器降压-低压配电模式，向节电、小型、紧凑、无人值守发展，智能型箱变可完成故障区段自动定位、故障切除、负荷转带、网络重构等，断电后可在1min 左右恢复供电。
1.结构特点智能箱变由高压、电力变压器、低压、计量单元及智能系统等优化组合而成，小型化、免维护、高性能和节能。
采用模块方式，有各种组合型式：按高压开关接入电网型式，有环网型、双电源型和终端型；设备隔室布置有“目”和“品”字形；按内装变压器种类，有油浸式全密封变压器或干式变压器；按箱体外壳材质，有金属外壳或非金属外壳；按高压开关选型，有产气式负荷开关、压气式负荷开关、真空负荷开关或SF6负荷开关；按可否配置智能系统，有智能型和紧凑型等。
高压12kV侧用负荷开关+限流熔断器作变压器的主保护，用环网、双电源和终端等供电方式，有两组插入式熔断器和后备保护熔断器串联分段范围保护。
限流熔断器一相熔断时，必须能联动跳开三相负荷开关，不发生断相运行。
线路侧负荷开关配DC24V电操机构，实现无外来交流电源时自启动。
环网电路配置检测故障的电流互感器或其他传感器。
高压开关可靠性高、智能化，如SF6、压气式和真空负荷开关等。
环网供电单元一般至少由3个间隔组成，即2个环缆进出间隔和1个变压器回路间隔。
环网供电单元中负荷开关QSA和QSB在隔离故障线断开后，能及时恢复连续供电；与负荷开关QSC相连的熔断器在变压器内部故障时起保护作用；QSC对熔断器和变压器起隔离和接地作用。
箱变用变压器将10kV降至380V/220V，容量为160～1600kV·A，常用315～630kV·A。
器身为三相三柱式或三相五柱式结构，Dyn11或Yyn0联结，熔断器连接在三角形绕组外部。
智能变电站scd名词解释
智能变电站scd名词解释智能变电站（SCD）是指集成了现代感知、通信、计算和控制技术，实现自动监测、故障诊断、数据采集、通信传输及远程控制等功能的变电站。
智能变电站利用先进的技术手段，实现对电力系统的全面监视与控制，提高了电力系统的可靠性、安全性和经济性，是电力系统自动化的重要组成部分。
智能变电站具备以下特点：1. 自动监测：智能变电站能够自动检测变电站内各部分设备的运行状态，实时监测电力系统的运行情况，及时发现潜在故障并采取相应措施，保障电网的正常运行。
2. 故障诊断：智能变电站能够通过数据分析和综合判断，及时诊断电网故障原因，提供精确可靠的故障信息，为维修人员提供指导，缩短故障处理时间，减少停电损失。
3. 数据采集：智能变电站能够实现对电力系统各种参数的实时采集与记录，形成历史数据，为后续数据分析和决策提供依据。
4. 通信传输：智能变电站通过高速、稳定的通信网络，实现与远程监控中心的数据传输与通信，实现对电力系统的远程监控与遥控。
5. 远程控制：智能变电站能够实现对电力设备的遥控，包括状态设置、操作控制等功能，并实现对电力系统的智能化管理。
智能变电站的实现离不开现代感知技术、通信技术、计算技术和控制技术的支持，主要包括以下方面的技术：1. 感知技术：包括传感器、信息采集系统等，用于采集电力系统各种参数信息，实现对电力系统状态的感知。
2. 通信技术：包括通信网络、数据传输协议等，用于实现智能变电站与监控中心之间的数据传输和通信。
3. 计算技术：包括数据处理、数据存储、数据分析等，用于对采集到的数据进行处理和分析，提供决策支持。
4. 控制技术：包括遥控、遥信、保护等，用于实现对电力设备的远程控制和保护，保障电力系统的安全可靠运行。
智能变电站的应用能够提高电力系统的智能化水平和自动化程度，实现对电力系统的全面监视与控制，保障电力系统的安全稳定运行，实现对电力资源的高效利用。
随着智能化技术的不断发展和应用，智能变电站将在电力系统中扮演越来越重要的角色，成为未来电力系统的重要发展方向。
智能变电站基础知识
智能变电站概述
智能电网的特征
智能变电站概述
智能电网的内涵
1、坚强可靠是指具有坚强的网架结构、强 大的电力输送能力和安全可靠的电力供应；
2、经济高效是指提高电网运行 和输送效率，降低运营成本， 促进能源资源和电力资产的高 效利用；
经济
高效
4、透明开放是指 电网、电源和用 户的信息透明共 享，电网无歧视 开放；
智能电网
传统变电 综合自动 IEC61850 数字化变
站
化变电站 变电站
电站
智能变电站
智能一次 设备
高级 应用
智能变电站概述
智能变电站的定义
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
A/D
交
保开
流
护入
输 入
转
逻 辑
换
开 出
(CPU)
组组
组
件件
件
人机对话模件
传统微机保护测控
二次设备和一次设备功能重新定位。
智能变电站设备功能分布
二次设备和一次设备功能重新定位： 一次设备智能化
SMV 光纤 ECT
MU
端子箱
A/D
交
保开
流 输 入
转 换
护 逻 辑
入GOOSE 开 出
(CPU)
组组
组
件件
• UTC时间（(Universal Time Coordinated）
整个地球分为二十四时区，每个时区都有自己的本地时间。在国际无线电通信场合，为了统 一起见，使用一个统一的时间，称为通用协调时(UTC, Universal Time Coordinated)。 UTC与格林尼治平均时(GMT, Greenwich Mean Time)一样，都与英国伦敦的本地时相同。
智能变电站介绍
智能变电站介绍智能变电站介绍1.引言智能变电站是一种集信息化、自动化和智能化于一体的电力系统装置，通过自动化设备和智能算法实现对电力系统的监控、控制和优化，以提高电力系统的可靠性、安全性和经济性。
本文介绍了智能变电站的相关概念、功能和优势。
2.智能变电站的定义智能变电站是一种基于现代信息技术和通信技术的电力系统装置，通过集成电力设备、传感器、智能终端和数据通信设备，实现对电力系统的远程监控、操作和管理。
3.智能变电站的组成3.1 主设备智能变电站的主设备包括变压器、断路器、隔离开关、组合电器柜等，这些设备具有监测、控制和保护功能，并能与智能终端进行通信。
3.2 传感器和监测设备智能变电站配备各类传感器和监测设备，如电流传感器、电压传感器、温度传感器等，用于采集电力系统的运行数据。
3.3 智能终端和通信设备智能变电站的智能终端通过数据通信设备与主设备和传感器进行联系，接收采集的数据并实时传输给监控中心。
4.智能变电站的功能4.1 远程监控智能变电站可以实时监测电力系统的运行状态，包括电压、电流、温度等数据，并将其传输给监控中心，以便实时掌握变电站的运行情况。
4.2 远程操作通过智能终端和通信设备，监控中心可以远程对智能变电站的主设备进行操作，如开关控制、调节参数等。
4.3 故障诊断与维护智能变电站能够通过自身的智能算法对电力系统的故障进行预测和诊断，并提供相应的维护建议，以便及时处理故障。
4.4 数据分析与优化智能变电站可以对大量的运行数据进行分析和优化，以提高电力系统的运行效率和可靠性。
5.智能变电站的优势5.1 提高运行效率智能变电站通过自动化和智能化技术，实现对电力系统的精确监控和快速响应，提高了运行效率。
5.2 增强系统安全性智能变电站具备故障预测和故障诊断的能力，能够快速发现和处理潜在的故障，提高电力系统的安全性。
5.3 降低运营成本通过优化调度和资源管理，智能变电站能够降低电力系统的运营成本，并提高供电的可靠性和质量。
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智能化变电站知识
Faraday磁光效应（电流互感器）
智能化变电站知识
Pockels电光效应（电压互感器）
智能化变电站知识
全光纤电流互感器
光纤电流互感器是一种实用化的电流传感器
coupler
Lock-in amplifier
智能化变电站知识
无源电子式电流互感器结构
载流导体 光纤电流传感器
复合绝缘子 光纤
ABB
SCHNIEWINDT
智能化变电站知识
电子式互感器发展及应用情况
智能化变电站知识
电子式互感器的标准
• 国际标准 IEC60044-7、IEC60044-8
• 国家标准 GB/T20840.7、GB/T20840.8
与GB1207、GB1208的比较： -共同点：绝缘要求、误差定义等 -不同点：结构、输出信号、试验方法
设备的测量、控制和监测等基本功能；在 满足相关标准要求时，智能组件还可承担 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。
智能化变电站知识
概念
• 智能单元 smart unit • 一种智能组件。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（如：断路器、刀闸、主 变等）的测量、控制等功能。
• 状态检修 condition-based maintenance • 制造报文规范 MMS manufacturing message
specification • 面向变电站事件通用对象服务 GOOSE generic
object oriented substation event • 互操作性 interoperability
智能化变电站知识
智能化变电站的概念
• 组成：
1、电子式互感器
2、智能化开关设备
3、网络化的二次设备 4 、 IEC61850 的 应用
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标准Q / GDW 393 （394）— 2009
• 393 220KV及以下 • 393 330KV及以上
• 110（66）kV～220kV智能变电站设计规 范
智能化变电站知识
与传统变电站的比较
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电子式互感器
• 电子式互感器发展背景 -常规互感器的缺陷
绝缘、饱和、爆炸、谐振、精度、接口等
-材料技术、微电子技术及通信技术的发展
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电子式互感器发展及应用情况
ABB GIS用电子式电流电压互感器
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电子式互感器发展及应用情况
空芯线圈 远端模块
复合绝缘子 光纤 电容分压器 油
光缆
激光器 驱动电路
智能PI化N 变电站数知据识处理
合 并 单
IIEECC保测计6601护控量084540--89-1/2保护、测控、计量
元
GIS用电流电压组合式互感器
C1 C2
高压导体 中间电极
SF6
R uo
u0
RC1
du dt
( R 1 )
C2
温度试验、电磁兼容试验等
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电子式互感器的结构及应用框图
Ｐ１
一次电流 （电压） 传感器
一次 转换器
传输 系统
Ｐ２
A相电子式电流（电压）互感器
二次 转换器
Ｂ相电子式电流（电压）互感器
Ｃ相电子式电流（电压）互感器
合
并 IEC60044-8 保护、测控
单 IEC61850-9-1/2
元
智能化变电站知识
智能化变电站知识
概念
智能变电站 smart substation • 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。
国内外已有一定的应用。
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有源式电流互感器的原理
LPCT
空芯线圈 远端模块
复合绝缘子 光纤
i
uo
u0 0nsddti
光缆
激光器 驱动电路
PIN
数据处理
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合 并
IEC保60护044-8 测控
保护、测控、计量
单 IEC计61量850-9-1/2
元
有源式电流电压组合式互感器
LPCT
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概念
• 智能设备 intelligent equipment • 一次设备和智能组件的有机结合体，
具有测量数字化、控制网络化、状 态可视化、功能一体化和信息互动 化特征的高压设备，是高压设备智 能化的简称。
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概念
智能组件 intelligent component • 由若干智能电子装置集合组成，承担宿主
电子式互感器的分类
按工作原理划分: 1、有源式电子互感器 2、无源式电子互感器
按应用场合划分： 1、GIS结构的电子互感器 2、AIS结构(独立式)电子互感器 3、直流用电子式互感器
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有源式电子互感器
根据空芯线圈和低功率线圈原理测量电流 根据分压原理（电阻、电感、电容）测量电压 远端模块由电子电路构成，需要供电，因此称为 有源式电子互感器。 相对来说，有源式电子互感器技术较为成熟，在
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概念
• 电子式互感器 electronic instrument transformer
• 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，供测量仪器、 仪表和继电保护或控制装置。
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概念
• 设备状态监测 on-Line monitoring of equipment
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概念
• 智能电子装置 Intelligent El器、具有以下全部或部分功 能的一种电子装置：（1）采集或处理数据； （2）接收或发送数据；（3）接收或发送 控制指令；（4）执行控制指令。如具有智 能特征的变压器有载分接开关的控制器、 具有自诊断功能的现场局部放电监测仪等。
光缆
光纤耦合器 光纤偏振器 光纤调制器
光源驱动 及
信号解调
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合 并 单
IEC保60护044-8
测控
保护、测控、计量
IEC61850-9-1/2
元 计量
无源式电子互感器的技术难点
光学传感材料的选择 温度对精度的影响 应力对精度的影响 传感头的封装技术(一致性要求) ……
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合并单元的概念
合并单元是对远端模块传来的三相电气量进行 合并和同步处理，并将处理后的数字信号按特定 的格式提供给间隔级设备使用的装置。