关于数字化变电站技术

关于数字化变电站技术的探讨
摘要：随着数字式互感器技术和智能一次电气设备技术的日臻成熟并开始实用化,以及计算机高速网络在电力系统实时网络中的开发应用,数字化技术开始在我国逐步得到应用。

数字化变电技术代表着自动化技术的发展方向。

iec61850标准为数字化技术奠定了技术标准。

数字化一次设备以及数字化通信技术的发展及实用化,也使得按iec61850建设数字化成为可能。

关键词：数字化变电站变电站技术发展
中图分类号：tm411+.4文献标识码： a文章编号：
引言
数字技术的发展及应用使得数字化变电站有了技术的支撑。

目前，我国数字化变电站的技术主要有数字化的电气量测量系统。

而变电站的自动化技术基础主要包括：智能化的开关、光电式的电流及电压互感器、一次运行的设备、在线状态的检测系统、运行操作的培训仿真技术等。

数字化变电站的特征及技术的影响势必会使数字化的变电站成为发展的趋势。

1.数字化变电站的概念和构
目前，业界对数字化变电站的定义如下:数字化变电站是以变电站一、二次设备为数字化对象，以高速网络通信平台为基础，通过对数字化信息进行标准化，实现信息共享和互操作，并以网络数据为基础，实现继电保护、数据管理等功能，满足安全稳定、建设经济等现代化建设要求的变电站。

数字化变电站是变电站自动化发展过程中的一个阶段，数字化将贯穿变电站自动化的始终，数字化变电站具有一次设备智能化、二次设备网络化、运行管理系统自动化、符合iec61850标准的通信网络和系统等技术特征，在信息共享、功能扩展、电磁兼容、提高测量精度和信息传输可靠性等方面具有独特的优势。

1.1数字化变电站主要由以下技术和设备组成:
1.1.1iec61850标准。

iec61850是国际电工委员会tc57工作组制定的《变电站通信网络和系统》系列标准，它采用自顶向下的方式对变电站自动化系统进行系统分层、功能定义和对象建模，规范了数据的命名、数据定义、设备行为、设备的自描述特征和通用配置语言，包括面向对象的标准、通信网络性能要求、接口和映射、系统和项目管理、一致性测试等方面内容，使不同智能电气设备间的信息共享和互操作成为可能。

iec61850标准按照变电站自动化系统所要完成的控制、监视和保护三大功能提出了变电站内功能分层的概念:无论从逻辑关系上还是从物理结构上都将变电站的功能分为3层，即变电站层、间隔层和过程层。

1.1.2非常规互感器。

电子式电流电压互感器具有绝缘简单、体积小、重量轻、安全、线性度好、输出信号可直接与数字化二次设备接口等优点互感器由低功率铁芯线圈、空芯线圈、电容分压器和传感模块等部分组成，互感器的输出为数字光信号。

③智能断路器。

智能断路器指具有较高性能的开关设备和控制
设备，配有电子设备、传感器和执行器，不仅具有开关设备的基本功能，还具有附加功能，尤其在监测和诊断方面。

它将智能化传感器技术、微处理技术、数字通信技术应用于监视控制回路的完好性和开关的气体压力、温度、密度、断口行程、压力泵起动时间累计等。

2.数字化变电站的发展概况
在当今的信息化时代中,数字化也越来越为人们所重视。

数字化技术主要体现以下几个方面的特性:首先,数字化是数字计算机的
基础,并且数字化是软件技术的基础,是智能技术的基础;其次,数
字化是多媒体技术的基础,它为信息社会提供了基础。

数字化变电站就是使变电站的所有信息采集,传输,处理,输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息,并建立与之相适应的通信网络和系统。

它的基本特征体现在设备智能化,通信网络化模型和通信协议统一化,运行管理自动化等方面。

我国首座数字化变电站-翠峰变电站位于1998年3月3日建成投产,并于2006年3月27日改造为全数字化变电站正式投入运行。

经过7个月的投产运行。

各种数据采集、传输准确无误.运行平稳、安全、可靠。

在全国处于领先地位。

并达到国际先进水平。

变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平,在
我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术
实现无人值班,而且在220kv及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强
了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,这已
经成为不争的事实。

然而,技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统即将出现,变电站的数字化为变电站的运行管理带来了新的机遇和挑战。

3.当前我国数字化变电站的技术
3.1我国数字化变电站的技术主要有数字化的电气量测量系统。

拥有稳定性高的电气量测量系统对于建设数字化的变电站可以说
是至关重要的。

当前，国际上对于电压式的互感器系统称为非常规互感器，这种电压互感器和以往变电站所采用的传统的互感器有很大的差别。

在新型的电压互感器中基于电光效应的电压互感器基于电光效应的互感器称为光学电流电压互感器或者称为无源式互感器而其
余的则为电子式电流压互感器或者称为有源式互感器。

众所周知，由于线性的双折射现象和发光源器件的发光强度会下降，光在传输过程中引起的偏振角变化以及在不同材料的中维尔德常数也会受
到外界温度的影响，造成无源式互感器的测量精度不稳定等问题。

而光学互感器则拥有比较好的线性度、测量精准度、无源、不轻易受到电磁干扰等优势。

我国目前的数字化变电站的该井需要采用这种新型互感器的优点，通过其工作的原理提高变电站工作的稳定
性。

3.2目前数字化变电站要求通信网络的可靠性与即时性。

数字化的要求就是资源的贡献，信息高速传递，而网络信息系统就是数字化变电站的核心，也可以称其为数字化变电站的“神经系统”。

因此，数字化变电站的技术基础及要求必须包含了变电站系统的可靠性、及时性、可用性。

计算机通信网络系统的可靠性可以选用拥有较高稳定性及可靠性的网络拓扑结构。

并采用国际上的冗余技术保障其安全运行。

在数字化变电站的设计过程中，各个ied都应该拥有双网卡，这样，就可以同时分别接入室内两台交换机。

过程总线及站级总线可以采用环形拓扑来提到设计方案中系统的可靠性。

同时，不断的优化网络系统设计，综合考各种因素，提高通信网络的经济性和易维护性。

4.结语
当代科技的不断发展与进步，促进了微电子技术及信息技术在电力系统中的应用与发展。

而实施iec61850标准施、应用非常规互感器将逐步推进我国数字化变电站的建设进程。

数字技术的发展及应用是数字化变电站建设的技术支撑，通过对数字化变电站的技术基础及特征的研究推动传统变电站的数字化进程，使我国数字化变电站的运行更加自动化，管理更加科学化。

参考文献：
1.曲骅,谷成.数字化变电站技术[j].电气技术.2009(12).
2.向蝶,彭雪峰.数字化变电站的自动化系统[j].信息系统工
程.2009(11) .
3.高翔编著.数字化变电站应用技术.中国电力出版社,2008。