变电事业部智能变电站一体化监控培训

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系统架构与设备组成
关键设备与技术特点
3 4 5 典型配置说明 数据采集与传输 主要功能介绍
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I区数据 通信网关 机
I区图形网 关机
满足一体化监控系统对 调度及其他主站应用的 支撑设备，对功能进行 重新设计，覆盖了原有 远动工作站功能，满足 各主站对变电站内信息 的查询和浏览需求；
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系统架构与设备组成 关键设备与技术特点
典型配置说明
4 5 数据采集与传输 主要功能介绍
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220kV智能变电站一体化监控系统结构示意图
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220kV及以上电压等级智能变电站 主要设备配置要求：
监控主机宜双重化配置； 数据服务器宜双重化配置； 操作员站和工程师工作站宜与监控主机 合并； 综合应用服务器可双重化配置； Ⅰ区数据通信网关机双重化配置； Ⅱ区数据通信网关机单套配置； Ⅲ/Ⅳ区数据通信网关机单套配置； 500kV及以上电压等级有人值班智能变电 站操作员站可双重化配置； 500kV及以上电压等级智能变电站工程师 工作站可单套配置。
智能变电站一体化监控系统—I区数据通信网关机和 I区图形网关机 主要功能
直接采集站内数据，通过专用通道向调度（调控）中心传送
实时信息 数据优化 告警直传 远程浏览（图形网关机）
接收调度（调控）中心的操作与控制命令
采用专用独立设备，无硬盘、无风扇设计
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图形网关机的补充说明：
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按照全站信息数字化、通信 平台网络化、信息共享标准
化的基本要求，通过系统集
功能 集成
信息 共享
统一 展示
成优化，实现全站信息的统 一接入、统一存储和统一展 示，实现运行监视、操作与 控制、信息综合分析与智能
告警、运行管理和辅助应用
等功能。
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产品：支撑I、II区数 据的上送和远程查询 。
通过远程服务、图形远 程浏览和实时数据刷新 服务等功能模块，实现 与站内监控系统图形和 数据的实时交换。调控 主站端可直接访问变电 站侧的图形网关，实现 对变电站内图形与实时 数据的浏览。 产品：支撑调度（调 控）中心对变电站的 远程浏览。
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在安全Ⅱ区中主要是输变电设备状态监测和辅助设备监测等数据，由过程层的各种传感器负
责采集，再由间隔层的状态监测IED或辅助监测IED进行数据集中处理，并上送到综合应用服务 器，经过分析和处理后进行可视化展示，并将数据存入数据服务器。
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智能变电站一体化监控系统I区数据流向 调控实时数据精简和优化后实 时上送。 变电站告警信息以及站内分析 结果信息，以告警直传的方式上 送； 变电站全景信息包括全站历史 事件、监测信号、图形、模型等 在主站需要时支持远程调阅上送 。 I区数据通信网关机为双向通 信： 上行数据主要指调控实时数据 如电网运行数据、电网故障信号 、设备监控信号等 下行数据主要包括分合闸控制 和操作命令等电网控制信息
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智能变电站一体化监控系统—II区数据通信网关机 主要功能
实现Ⅱ区数据向调度（调控）中心的数据传输
具备调度（调控）中心对变电站Ⅱ区数据的远方查询和浏
览功能
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智能变电站一体化监控系统—III/IV区数据通信网关机 主要功能
按照在线监测、辅助应用等功能模块划分
站控层：实现面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能，并与远方调度（调控）中心通 信 间隔层：由若干二次设备组成，实现对被监视设备的保护、测量、控制、监测等，并将相关信息 传输至站控层； 过程层：实时采集各种运行数据、监测设备运行状态、执行各项控制命令等。
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变电站内部的数据流通过站内过程层网络、间隔层网络和站控层网络完成数据采集和传输， 主要分布于安全Ⅰ区和安全II区。 在安全I区主要是电网运行和设备工况等实时数据，数据由过程层的电流和电压互感器负责 采集和转换，经过合并单元进行同步处理，其他模拟量或状态量数据通过硬接点接入过程层的 智能终端，送到间隔层IED进行处理，再由IED上送到站控层监控主机，监控主机经过分析、处 理和统一展示，最终将数据存入数据服务器。
实现与PMS、输变电设备状态监测等其他主站系统的信息传
输
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数据服 务器
综合应用 服务器
满足变电站全景数据的分 类处理和集中存储需求， 并经由消息总线向主机、 数据通信网关机和综合应 用服务器提供数据的查询 、更新、事务管理及多用 户存取控制等服务； 产品：支撑智能变电站 数据的统一存储。
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智能变电站一体化监控系统II区数据流向
综合应用服务器接收在线监测、 电源、计量、消防、安防、环境监测 等数据，并经过分析和处理存入数据 服务器。数据服务器可向综合应用服
务器和II区数据通信网关机提供I区数
据和II区数据。II区数据通信网关机 访问数据服务器，实现对II区数据的 查询与操作。计划检修终端可提供变 电站设备基础信息。视频监控和计量 各自通过独立通道上送数据，同时视 频接收联动指令。III/IV区数据通信 网关机实现对PMS、输变电状态监测 等各类主站的数据通信服务功能。
图形网关机是完成图形浏览的功能，依托于 CIM/E、 CIM/G、 CIM/S等规约规范，实现后台的 图形数据的远方浏览，完成调控一体化的要求。 图形网关机是现阶段在大运行改造阶段的一种过
渡设备，辅助原来的远动设备完成国调提出的告警直
传和图形浏览的功能。 图形网关机是使用IEC104或DL/T476规约完成调 度的信息交互。
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110kV智能变电站一体化监控系统结构示意图
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110kV智能变电站一体化监控系统站控层主要设备配置要求 110kV（66kV）智能变电站主要设备 配置要求： 监控主机可单套配置； 数据服务器单套配置； 操作员站、工程师工作站与监控主机合 并，宜双套配置； 综合应用服务器单套配置； Ⅰ区数据通信网关机双重化配置； Ⅱ区数据通信网关机单套配置； Ⅲ/Ⅳ区数据通信网关机单套配置。
调度遥控命令执行时，由调度主站系统通过调度数据网向变电站I区数据通信网关机发送遥控指 令，I区数据服务器将接收到的命名解析，发送给过程层的执行设备（智能终端）。 生产管理系统遥控则通过III区数据通信网关机发送远程指令（状态监测采集周期修改等）
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安全Ⅰ区的设备包括一体化监控系统监控主机、Ⅰ区数据通信网关机、数据服务器、操作员 站、工程师工作站、保护装置、测控装置、PMU等； 安全Ⅱ区的设备包括综合应用服务器、计划管理终端、Ⅱ区数据通信网关机、变电设备状态 监测装置、视频监控、环境监测、安防、消防等； 安全Ⅰ区设备与安全Ⅱ区设备之间通信应采用防火墙隔离； 智能变电站一体化监控系统通过正反向隔离装置向Ⅲ/Ⅳ区数据通信网关机传送数据，实现 与其他主站的信息传输； 智能变电站一体化监控系统与远方调度（调控）中心进行数据通信应设置纵向加密认证装置。
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智能变电站一体化监控系统
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系统架构与设备组成
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关键设备与技术特点
典型配置说明 数据采集与传输 主要功能介绍
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智能变电站自动化由一体化监控系统和输变电设备状态监测、辅助设备、时钟同步、计量等 共同构成。一体化监控系统纵向贯通调度、生产等主站系统，横向联通变电站内各自动化设备， 是智能变电站自动化的核心部分。 智能变电站一体化监控系统直接采集站内电网运行信息和二次设备运行状态信息，通过标准 化接口与输变电设备状态监测、辅助应用、计量等进行信息交互，实现变电站全景数据采集、 处理、监视、控制、运行管理等。 智能变电站一体化监控系统不包含计量、辅助应用、输变电在线监测等设备，但与其共同构 建智能变电站自动化体系。
保护定值单 配置文件 设备操作记 辅助信息 录 设备铭牌 …… ……
五 大 应 用 数 据 流 向
联动控制 指令 ……
标 准 数 据 总 线 与 接 口
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当站内发生事故时，间隔层设备将变化遥测及遥信发送到监控主机和综合应用服务 器中，综合应用服务器将处理数据发送给监控主机进行综合分析，最后由监控主机将 信息分析结果发给I区数据通信网关机并上送调度主站，完成整个智能告警的流程。



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110kV智能变电站一体化监控系统间隔层、过程层主要设备配置要求
合并单元应独立配置
• 每周波采样点可配置 • 采样同步误差不大于1µs
• 满足就地安装的防护要求
智能终端应独立配置
• 输入/输出可灵活配置 • 满足就地安装的防护要求
间隔层和过程层其他配置满足《国家电 网公司输变电工程通用设计（110（66） ~750kV智能变电站部分2011版）》要求
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关于配置中的几点疑问
关于110kV配置
现阶段国调推荐110 kV站只做一个区，220 kV站做 两个区。既然110kV变电站只存在一个区，I、II区的防火 墙和II区通信网关机是不是还需要？
现阶段在110kV站内的III/IV区数据网关机在现场 基本没有应用，那针对III/IV区数据网关机的正反向隔离 设备也就没用了，这两种设备在配置中是否还需要？
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Ⅰ区数据通信网关机和Ⅱ区数据通信网关机通过调度数据网上送到调度技术支持系 统 实时监测数据、同步向量数据、电能计量数据、模型和图形 Ⅲ/Ⅳ区数据通信网关机通过综合数据网传送到主站 上行数据如状态监测数据、生产管理信息等，下行数据如辅助设备的控制指令 等
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实时数据 录波数据 计量数据 ……
告警信息 历史数据 状态监测 控制指令 数据 …… 保护信息 辅助信息 PMU数据 分析结果 ……
当地/远 方操作控 告警简报 制指令 故障分析 实时数据 简报 辅助信息 故障报告 保护信息 …… ……
实时数据/ 历史数据 状态监测 数据 设备基础 PMU数据 信息 设备基础 操作票 信息 检修票 辅助信息 …… 保护信息 录波数据 告警信息 ……
接收在线监测、计量、电 源、消防、安防、环境监 测等信息采集装置（系统 ）的数据，进行综合分析 和统一展示，对外提供在 线监测分析结果以及辅助 应用监视与控制功能； 产品：支撑变电站其他 子系统数据的收集和处 理。
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智能变电站一体化监控系统内外部数据流向
调度（调控）中心 其他主站系统
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时间同步子系统由主时钟和时钟扩展装置组成，时钟Leabharlann Baidu展装置数量按工程实际需求确定；
主时钟应双重化配置，支持北斗导航系统（BD）、全球定位系统（GPS）和地面授时信号， 优先采用北斗导航系统，主时钟同步精度优于1µs，守时精度优于1µs/h（12小时以上）； 站控层设备宜采用简单网络时间协议（SNTP）对时方式； 间隔层和过程层设备宜采用IRIG-B、1PPS对时方式。
远程操作与 控制指令
安全防护措施
实时/历史数据 分析结果 监控画面 告警简报 故障分析报告 环境信息 ...
远程浏览 参数设置 控制指令
安全防护措施
计量数据 在线监测数据 PMU数据 视频数据 设备基础信息 保护定值
数 据 传 输 接 口
运行监视 操作与 控制 信息综合分 析与智能告 警 运行管理 辅助应用
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三个不许一体化
保测不能一体化
合并单元智能终端不能一体化
网络分析仪和故录不能一体化
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告警直传与远程浏览网关的配置

考虑到现阶段实际情况，额 外增加两台告警图形网关（ 双重化）专门用来实现告警 直传与远程浏览功能。（现 在正在制定的大运行验收方 案，要求500kV级以上站30% 以上的站具备告警直传， 15%以上具备远程浏览， 220kV站是否这样要求还要 讨论。）