智能变电站技术发展

间隔层设备技术要求
测控装置
➢ 支持通过GOOSE协议实现间隔层五防功能； ➢ 应能实时反映本间隔一次设备的分、合状态，应有该电气单元的实时模拟
接线状态图； ➢ 应能设置所测量间隔的检修状态。
保护装置
➢ 应支持GOOSE协议，实现装置之间状态、命令传递及GOOSE跳闸功能； ➢ 出口压板宜采用软压板方式，并具备功能投退压板 ➢ 在接收到异常的合并单元采样信号时，应能立刻闭锁保护出口，确保不误
述功能； ➢ 与过程层设备之间的通信应满足DL/T860中规定的数据格式，具有识
别协议中的数据有效性判断，实时闭锁保护，并能将告警事件上送； ➢ 在任何网络运行工况流量冲击下，间隔层装置均不应死机或重启； ➢ 宜采用冗余的110V或220V直流供电方式；当电压波动范围在20％内
时，间隔层设备应能正常工作。
➢ 缺乏相关的建设标准和规范 ➢ 过程层/间隔层设备与一次设备的接口不规范 ➢ 主要局限在自动化系统本身，无整个变电站的建设体系（计量） ➢ 变电站没有信息体系，没有形成更多的智能应用 ➢ 缺乏检验、试验评估体系
智能电网对变电站的要求
➢ 优化资源配置 ➢ 智能设备之间应实现进一步的互联互通 ➢ 支持采用系统级的运行控制策略 ➢ 提供高级应用功能 ➢ 与大用户、调度、相邻变电站、电源之间协同互动
智能终端技术要求
➢ 采用光纤通信，与间隔层设备间主要用GOOSE协议传递上下行信息 ➢ 采用二次电缆与断路器、刀闸、变压器连接，采集和控制各种所需的信号 ➢ 各种网络情况下GOOSE最大传输处理时延为4ms ➢ 双重化保护配置间隔，智能终端双重化配置，且采用不同回路电源供电。
间隔层设备整体要求
➢ 应采用模块化、标准化的结构，易维护和更换方便； ➢ 应能按照DL/T860建模，并与站控层设备通信，并具有完善的自我描
输出形式
电子式互感器
简单 小、轻 范围宽、无磁饱和 无谐振现象 可以开路 数字量
常规互感器
复杂 大、重 范围小、有磁饱和 易产生铁磁谐振 不能开路 模拟量
合并单元
对电子式电流、电压互感器的采集器单元输出的数字量进行合并和处 理，并按IEC 61850(DL/T860-9-1或DL/T860-9-2)或IEC 60044-8标准进行 数据转换后以光纤方式为间隔层设备提供采样值数据。
保护线圈
测量/计量 线圈
A相 互感器 采集器
B相 互感器 采集器
C相 互感器 采集器
合并单元
9-1/9-2 FT3
采用电子式互感器
保护线圈 计量线圈
电流转换装置 电流转换装置
合并单元
9-1/9-2 FT3
Байду номын сангаас
采用常规互感器
智能终端
智能终端定义
智能终端主要完成一个间隔内一次设备位置和状态告警信息的采集和监视， 并通过GOOSE规约将数字信息上传到间隔层设备。智能终端同时接收间隔层设 备的GOOSE命令完成对一次设备的智能控制，实现了常规开关接入智能变电站 系统。
➢ 对110kV及以上电压等级的互感器应使用数字信号输出的电子式互感 器；10/35kV的互感器宜采用低功耗的一体化互感器；
➢ 双重化保护装置使用电子式互感器的传感模块应冗余配置，并使用不 同回路的电源供电。
•与传统互感器相比，电子式互感器具有如下优势：
比较项目 绝缘
体积及重量 CT动态范围
PT谐振 CT二次输出
安全稳定装置
➢ 各类安全稳定装置应遵循DL/T 860标准建模和通信，包括备自投装置、 低周减载装置、PMU装置等。
站控层设备技术要求
站控层设备包括主机、操作员站、远动装置、保信子站、五防子系统、 网络通信记录分析系统、卫星对时系统等。
主机
➢ 有主处理器及服务器的功能，是站控层数据收集、处理、存储及发送的中心； ➢ 管理和显示有关的运行信息，供运行人员对变电站的运行情况进行监视和控
络无缝切换； ➢ 站控层与间隔层网络主要传输MMS和GOOSE两类信号； ➢ 过程层与间隔层网络主要传输GOOSE和SMV两类信号， GOOSE信号和
SMV信号可分别组网，也可合并组网，但应根据流量和传输路径分为若干个 逻辑子网，保证网络的实时性和可靠性。
电子式互感器
电子式互感器
配置原则
➢ 可以采用电流、电压混合式互感器，也可单独配置，现场安装宜按间 隔布置；
动； ➢ 应设置检修态，保证测试GOOSE通信正确，但不会实际跳闸。
间隔层设备技术要求
故障录波装置
➢ 应具有采样数据接口，从合并单元或交换机上接收采样信号，进行采样 量的录波，同时应可记录重要的GOOSE开入开出量。
计量装置
➢ 与站控层通信应支持MMS协议，与合并单元通信应支持支持DL/T 8609-1或DL/T 860-9-2标准。
系统构成
分层结构
➢ 过程层
智能一次设备（包括电子式互感器）、智能终端
➢ 间隔层
保护装置、测控装置、安全自动装置、电能表、故障测距装置、电能质量 监测装置、PMU等
➢ 站控层
主机、操作员站、五防主机、远动装置、保信子站、时间同步系统等
系统构成
组网方式
➢ 冗余以太网架构，传输速率不低于100Mbps； ➢ 网络宜采用双星型结构，双网双工方式运行，以提高网络冗余度，能实现网
智能变电站技术发展
智能变电站建设背景
常规变电站缺陷
➢ 采集资源重复、设计复杂 ➢ 站内存在多套系统 ➢ 数据采集要求不一致 ➢ 设备间互操作性差 ➢ 通讯规约复杂 ➢ 缺乏一致性测试和权威认证 ➢ 线性点表传输割裂了数据之间的联系 ➢ 标准化规范化不足 ➢ ……
智能变电站建设背景
数字化变电站缺陷
数字化变电站概念
数字化变电站是指按照DL/T860、间隔层、过程层构建，过程层采用电 子式互感器、智能终端等具有数字化接口的智能一次设备，以网络通信平 台为基础，采用DL/T860数据建模和通信服务协议，实现了变电站监测信 号、控制命令、保护跳闸命令的数字化采集、传输、处理和数据共享，可 实现网络化二次功能、程序化操作、智能化功能等的变电站。
制； ➢ 间隔层设备工作方式的选择，实现各种工况下的操作闭锁逻辑等； ➢ 500kV变电站应采用两台主机互为热备用工作方式。
站控层设备技术要求
操作员站
➢ 站内自动化系统的主要人机界面，用于图形及报表显示、事件记录及报警状 态显示和查询，设备状态和参数的查询，操作指导，操作控制命令的解释和 下达等；