智能变电站的体系结构及原理研究
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摘要:主要介绍智能变电站的概念、结构 、组成以及它与前期的数字化变电站 的区别 ,还简要介绍智能变 电站与智能电网的关系,以及河南本地智能变电站及数字化变电站发展的现状和数字化 变电站如何再升级 关键词:智能 电网;智 能变电站;智能设备 ;体 系结构
文献标 志码 :A 文章编号 :10 .5 92 1)30 0 .4 0 66 1 (0 10 .0 1 0
智能化接 口,通过电缆或光 缆与一次设备直连,
具 备 网 络接 口与 变 电站 网络 连 接 ,实现 对 开 关设 备 、变 压器等 一 次设 备 的信 号采 集 、控制 等 功能 。
图 4 智能变 电站的巡检机 器人
一
2一
第2 卷 4
华 中 电 力
42 智 能组件 基本 功 能要 求 .
I t l g n u t to y t m t u t r n i cp eS u y n el e tS bsa i n S s e S r c u ea d Prn i l t d i
ⅥrJ L AN i gbn . I e 2 L , I Yi Jn - i L Ch n
作者 简介 :吴 1(9 4) ,河 南商 丘人 ,工 程师 ,主 要从 事变 电工 程 管理  ̄ 17 一 女
21年 期 01 第3
华 中 电 力
第2卷 4
智能化变电站是利用变 电站 自动化系统中的
数 字 化信 息提 高 变 电站 的智 能化 水平 ,智 能化 的
基 础 是 数字 化 , 智 能化变 电站 是 数字 化 信 息基 础
21年第3 01 期
2 智能变 电站 的技术原则要 求
( )高可 靠性 的设备 是智 能变 电站 坚 强 的基 础 , 1 设 备如 果 不可靠 ,智 能变 电站将 失 去意 义 。 ( )智 能变 电站设 备具 有信 息数 字 化 ,功 能集 成 2 化 ,结 构紧 凑化 、状态 可 视化 等等 主要 技术 特 征 , 符 合 易扩 展 、易 升 级 、易 改造 、 易维 护 的 工业 化
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图 2 智 能 变 电站 设 计 图
变电站层
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间 层 隔
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图 1 智 能 变 电站 的结 构 图
过程层
2 智 能 变 电站 的几 个 创 新 概 念 点
21智 能设 备 .
第2卷 4
华 中 电 力
21年第3 01 期
一
为智 能 变 电站 。
中图分类号 :T 6 /M7 M7 9T
1忆经李理 智 吴,结晨研 能站 系及 究 ( 斌 原 变 的 电体, 连构
.
河南 电力公 司商丘供 电公 司,河南 商丘 4 60 ; 7 0 0
2 .河南 电力公 司郑州供 电公 司,河 南 郑州 4 0 0 ) 5 0 6
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 讯平 台 网络 化 、信 息 共享 标准 化 为基础 要求 , 自动化完 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 。
44 控 制单 元 .
( )设 计 、建 设 、功 能必须 满足 相 关技 术标 准 、 3
规范 要 求 。
( )建立 电网包 含 电网 实时 同步 实 时信 息 、保护 4 信 息 、设 备状 态 、 电能质 量 等 各 类数 据 标 准 化信 息模 型 。 ( )建 立站 内全景 数据 的统一信 息平 台,提 供给 5 系 统 层 各 子系 统 统 一 数据 标 准 化规 范 化 存 取访 问 以及和 调度 等 其它 系统 进行 标 准化 信 息交互 。 ( )满 足变 电站集 约化 管理 、顺 序控 制 、状态 检 6 修 等 要 求 ,并 可 与 调度 、相 邻变 电站 、 电源 ( 包 括 可再 生 能源 ) 、用 户之 间的协 同互 动 ,支 撑各 级 电网 的安全 稳 定经 济运 行 。 ( )满 足无 人 值班 要求 。 7 ( )遵 守 安全 防护 总体 方案 。 8
管 理 , 并且 实 现全 网运 行 数据 的统一 采 集 ,实 时 信 息 共享 以及 电网实 时控 制和 智 能调 节 ,支撑 各 级 电网 的安 全 稳 定运 行和 各 类 高 级应 用 。在 不 久
的将来,枢纽及中心变 电站全面建成或改造成为 智能变 电站,这将是一个趋势 。
收稿 日期 :2 1.12 0 10—O
n 一
“ 智能设备”不但具有传输和分配 电能的主
设备 本 体 ,还 具 有测 量 、控 制 、保 护 、计 量 等功 能 。其 回归 电力 系 统 设备 的 本意 ,不 再 强调 传 统
的一 、二 次设 备 的划 分 。各 功 能 的物理 形 态 以智
能组 件 方式 体 现 , 组件 又 是 一个 灵 活 的概 念 ,可 以是 由一个 完 成所有 功 能 ,也 可 以分散独 立 完成 , 可 以外 置于 主 设 备本 体 之外 ,也 可 以内嵌 于 主设 备 本 体 之 内。上 述概 念 即考 虑 了传 统一 、二 次设 备 的现状 ,也 考 虑 了未 来 的发 展 趋势 ,可 适用 于 今 后智 能变 电站 的发 展 方 向。总之 ,智 能 设备= 一 次 设备+ 能组件 的有机 结合 。 智 智 能组 件 的一 个 功 能单 元 。传 统一 次 设 备 的
要求 。
智 能变 电站要 求 智 能 组件 必 须 测量 数 字 化 、 控 制 网络化 、状 态 可视 化 ,可 集 成 计量 、保护 功 能 ;就 地安 置在 宿主 设备 旁边 :支 持在 线调 试 。 43 测量 单元 - 智 能 变 电站 要 求 测量 单 元 统 一 断面Fra Baidu bibliotek实 时数 据 同步采 集 ,带精 确 的绝对 时 标基 于 三 态 数据 ( 稳 态 、暂 态 、动态 ) 的综合 测 控 ,进 行 全 站数 据 的 统一 采集 及标 准方 式输 出 。
上 的智能 化高 级应 用 。 1 智 能变 电站 的结构 . 2 智 能变 电站 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 IC 15 通信 协议 E 6 8A 草案 定义 ,这 三 个层 次分 别称 为“ 程层 ” 间 隔 过 、“ 层” 站 控层 ” 、“ ,其 作用 类似 数 字化 变 电站 ,这里 不再 详细 阐述 ,结构如 图 1所示 。
智能变 电站要求控制单元具有全站 防止 电气 误操作闭锁功能,具有本间隔程序化操作功能。
45 保护 单 元 . 智 能变 电站 要 求 保 护单 元 遵 守继 电保 护基 本 原 则 ,双重 化 配 置 的双 套保 护 ,其信 息 输 入输 出 环 节 应 完全 独 立 ,采 用 电子 式互 感器 时 ,应优 化 保护 原理判 据 ,提 高性 能 。
C m ayo He a l t c o e C roain Z egh u4 0 5 ) o p n f n nEe r P w r op rt , h nz o 5 0 2 ci o
Ab t a t T i p p rito u e h tl g n u s t n o o c p , t cu e c mp st n a di o aio sr c : h s a e nr d c st ei el e ts b t i fc n e t sr tr , o o i o , n sc mp rs n n i ao u i t
智 能变 电站是 智能 电 网建 设 的重 要节 点之
一
,
其 主 要 作 用就 是 为 智 能 电 网提 供 标 准 的可 靠
的节 点 ( 含 一 次 、二 次 设备 和 系统 )支 撑 ,它 包 要 求 设备 信 息 和运 行 维 护 策 略与 电力调 度 实现 全
面共享互动 ,实现基于状态 的全寿命周期综合优
自国家 电 网公 司 成立 以来 ,公 司 一直 高 度 关 注 国 际 电 网技 术 发展 方 向,对 世 界 电网智 能化 发
1 什 么是智能变 电站
11智 能 变 电站 定 义 .
展趋势高度 关注和连续跟踪 。坚强智能电网是 以 特 高压 电网 为骨 干 网架 、各 级 电 网协 调发 展 的坚 强 网架 为 基础 , 以通 信信 息平 台为 支 撑 ,具 有信 息化 、 自动 化 、互 动 化特 征 ,包 含 电力 系统 的发 电 、输 电、变 电 、配 电、用 电和 调度 六 大 环 节 , 覆 盖 所 有 电压 等 级 ,实现 “ 电力 流 、 信 息流 、业 务 流 ” 的高度 一体 化 融 合 , 具有 坚 强 可靠 、经 济 高 效 、清 洁 环保 、透 明开 放和 友 好 互 动 内涵 的现 代 电 网。 智 能变 电站 作 为 统一 坚 强 智 能 电网 的重 要 基 础 和 节 点支撑 ,是必 不 可少 的建 设 内容 。20 0 9年 8月 2 1日, 国家 电 网公 司召 开智 能 电网工 作座 谈 会 ,布 置 了第 一 阶段 智 能 电 网建 设 重 点工 作 ,包 括 一 个 规 划 、 九大 试 点 、 两项 基 础 建 设 、十 大 专 题 研 究 ,标 志着 统 一 坚 强 智 能 电 网第 一 阶段 建 设 全 面 启动 。 那 么什么是智能变 电站 呢?它与前期 的数字 化变 电站有什 么区别呢 ?它有具有什 么样 的特征 呢 ?这 正是 文章 阐述 的 重点 。
( . h n qu o e Sp l o p n fH nnEet c o e C roai , h n qu4 6 0 ; . hn zo P w r upy 1S a g iP w r upyC m ayo e a l r P w r op rt n S a g i 7 00 2Z eg h u o e Sp l ci o
t o me i i l u sa i n i d i o re to u t n o lt n h p b t e e i t l g n u sa i n a d o f r rd g t b t t , n a d t n t b fi r d c i f ea i s i ewe n t n el e ts b t t n as o i o i n o r o h i o t es a t r . s t d c st e d v l p n t t so n n l c l n e l e t u sai n a d d g t l u s t n h m r i Alo i r u e e eo me t a u f g d n o h s He a a t l g n b t t n i i b t i o i i s o a s a o a d h w ed g t l u sa i n u g a e ei t l g n b t t n n o t i i b t t p r d st t e l e t u sa i . h a s o oh n i s o Ke r s s r g d i t l g n b t t n i tl g n e i e ; y tm tu t r y wo d : ma t r ; n e l e t u sa i ; n el e t v c s s se sr c u e i i s o i d