智能变电站总体技术方案

智能变电站技术方案国网电力科学研究院

目

录

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概述

研究背景与意义按照国家电网智能化规划总报告的计划，智能变电站建设分为三个阶段。Ø第一阶段2010年，公司经营区域110（66）千伏以上电压等级建成和在建智能变电站超过70座，占变电站总座数的0.3%。Ø第二阶段2011-2015年，新建智能变电站超过4000座，变电容量超过14亿千伏安。2015年，公司经营区域110（66）千伏以上电压等级智能变电站超过8500座，占变电站总座数的30%以上。Ø第三阶段2016-2020年，新建智能变电站超过7700座，变

电容量超过26亿千伏安。2020年，公司经营区域110（66）千伏以上电压等级智能变电站超过1.4万座，占变电站总座数的45%以上。

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概述

研究背景与意义

Ø3个改造站，电压等级为110kV 、220 kV 、500 kV 各一座Ø4个新建站，电压等级为110kV 、220 kV 、

500 kV 、750kV 各一座

1 概述

研究背景与意义智能变电站

智能变电站是采用先进、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。智能变电站的发展目标为：通过全网运行数据分层分级的广域实时信息统一断面采集，实现变电站智能柔性集群及自协调区域控制保护，支撑各级电网的安全稳定运行和各类高级应用；设

备信息和运维策略与电力调度实现全面互动，实现基于状态监测的设备全寿命周期综合优化管理；变电站主要设备逐步实现智能化，为坚强实体电网提供坚实的设备基础；在全面实现数字化、信息化的基础上，进一步拓展变电站自动化系统的功能，逐步向智能化变电站转变。

1 概述

研

究

背

景

与

意

义

Ø一次设备状态监测与一次设备智能化：采用状态监测智能组件

与传感器（外挂）与一次设备组合，实现一次设备状态监测；采

用测量、控制、状态监测等智能组件与宿主设备就地化安装，实

现一次设备智能化。

Ø一体化信息平台、智能高级应用功能：建立变电站全景数据统

一信息平台，实现设备状态可视化、智能告警及分析决策、源端

维护、顺序控制功能，也可选配故障信息综合分析决策、站域控

制及与大用户等外部系统互动等功能。

Ø辅助系统智能化：实现视频监控、安防系统、环境监测系统智

能化，全站电源一体化设计，并将辅助系统告警信号、量测数据

通过站内智能接口机转换为标准模型数据后，接入一体化信息平

台。视频监控可与站内监控系统在设备操控、事故处理时基于

GOOSE信息协同联动。

智能变电站与数字变电站

1 概述

数字变电站典型结构智能化改造后典型结构

1 概述

智能变电站与常规变电站

研

究

背

景

与

意

义

Ø一次设备状态监测与一次设备智能化：采用状态监测智能组件与传感器（外挂）

与一次设备组合，实现一次设备状态监测；采用测量、控制、状态监测等智能组

件与宿主设备就地化安装，实现一次设备智能化。

Ø信息建模和通讯的标准化：站控层、间隔层设备实现通信协议标准化，取消协议

转换设备；间隔层设备与过程层设备采用电缆直接连接。辅助系统相关信息可通

过智能接口机按DL/T 860 标准建立相应数据模型，接入统一信息平台。

Ø一体化信息平台、智能高级应用功能：建立变电站全景数据统一信息平台，实现

设备状态可视化、智能告警及分析决策、源端维护、顺序控制功能，也可选配故

障信息综合分析决策、站域控制及与大用户等外部系统互动等功能。

Ø辅助系统智能化：实现视频监控、安防系统、环境监测系统智能化，全站电源一

体化设计，并将辅助系统告警信号、量测数据通过站内智能接口机转换为标准模

型数据后，接入一体化信息平台。视频监控可与站内监控系统在设备操控、事故

处理时基于GOOSE信息协同联动。

Ø对时系统：应具备全站统一的同步对时系统，对时系统宜支持SNTP协议，IRIG-

B 码输出，可支持IE

C 61588 精确网络对时协议。

1 概述

常规变电站典型结构智能化改造后典型结构

1 概述

智能变电站改造要求

研

究

背

景

与

意

义

变电站智能化改造应遵循Q/GDW 383 ，实现全站信息数字化、通信平台网络化信息共享标准

化，满足集中监控技术要求，提高变电站智能化

水平。

满足继电保护点对点直采、直跳，继电保护双重化配置的两个过程层网络完全独立的原则，

不允许双重化的SV、GOOSE网络通过以太网交换

机进行连接。

1

概述

研究内容

500kV 电压等级技术方案220kV 电压等级技术方案110kV 电压等级技术方案为智能变电站的新站建设及老站改造实现提供了一套总体技术方案

变电站智能化改造技术方案

2 智能变电站体系结构110kV智能化变电站体系架构

2 智能变电站体系结构220kV智能化变电站体系架构

2 智能变电站体系

结构

500kV

智能化变电站体系架构

方案个改

用户

相邻变电站

MMS 网GOOSE 网

1588对时

1588对时

GOOSE A(B)网

SV A(B)网

B 码对时

B 码对时

GPS 对时系

统

监控后台

保护测控一体化装置

安稳装置

110kV 继保小室

保护装置

测控装置

安稳装置

500kV 继保小室

故障录波器

电子互感器

智能终端

合并单元

B 码对时

智能接口机

电子互感

器

智能终端

合并单元