智能电网调度控制系统的变电站集中监控功能设计韩慧霞
摘要：随着我国社会经济迅猛发展，人们对电网的供电能力及其供电质量提出
了越来越高的要求。变电站是电力系统的重要设备装置，是确保电力系统稳定、
正常运行的重要保障。当前，变电站的实时监控已普遍采用无人值守和集中监控
模式，各个供电公司都组建了大量变电站集中监控中心，并制订了一系列的变电
站集中监控功能规范。本文主要分析了智能电网调度控制系统的变电站集中监控
功能设计要点、
关键词：智能电网；监控；设计
为了进一步优化电网调度和监控运行管理模式，将变电站设备监控与运行维
护业务分离、人员分离，并将监控人员转移到调控中心值班，实现了调度与监控
业务融合，从而形成了调度与监控一体化运行模式。变电站集中一体化监控能够
降低电力企业的人力资源成本，及时发现和处理电网运行中存在的故障风险，并
采取行之有效的处理对策，对确保电力系统稳定运行大有裨益。多年来，采用集
控站运行管理模式，实施小规模变电站集中监控与运行维护，已得到了充分的
考验，同时也积累了丰富的运行管理经验。笔者结合实际经验，对智能电网调度
控制系统的变电站集中监控功能设计提出了几点思考。有不对之处，请批评指正。 1功能体系架构
在D 5000平台和电网运行稳态监控功能模块的基础上，对平台的数据采集、权限管理、模型管理、人机界面、告警服务、权限服务、综合智能分析与告警
等功能和服务进行面向调控一体业务的升级，实现调控业务的一体化采集、一
体化处理和一体化展示。主站端变电站集中监控主要实现数据处理、间隔建模与
显示、操作预演、光字牌处理、防误校验、操作与控制、责任区信息分流等功能。
2智能电网调度控制系统的变电站集中监控功能设计
2.1 变电站集中监控功能
调控一体模式的实现为监控功能提供灵活、友好的专用界面和可靠的技术支持。调控一体变电站集中监控功能主要包括以下几个方面。
（1）电网设备运行的实时信息监视。接收实时遥信、遥测数据，并执行相
关逻辑对问题遥信、遥测数据进行处理。
（2）相关设备的操作和控制。在确保安全的前提下，为监控人员提供一种
在电网调度控制中心执行对远方断路器、挡位的遥控操作的手段。
（3）信息分析与处理。综合处理一、二次设备相关信息，给出清晰明确的
结论，为运行监视人员提供指导和参考。
（4）信息展示。根据变电站集中监控的业务特点，扩展告警信息展示、光
字间隔图等功能，满足监控人员对信息监视的需要。
2.2 调控主站一体数据处理流程
在调控主站端扩展智能电网调度控制系统数据采集应用功能，实现对远动机
通过通信规约上送的调控集中监控数据的统一处理。通过平台提供的权限和责任
区管理服务实现对调控一体数据的分层、分级和分流处理。用户权限配置功能支
持调度员和监控人员登录在同一调控一体化系统中，可以按需获取信息、调度员
和监控人员的操作互不干扰。在实现调度和监控数据分流后，通过告警分析模块
将信息按照变电站集中监控的业务进行告警分类，并做进一步的处理（告警分类、信号压缩、误发信号过滤等）后展示给监控人员，并利用信息检索技术实现一、
ICS Q/GDW 国家电网公司企业标准 Q/GDW XXX-2009 330kV～750kV智能变电站 设计技术规定 Design Rule for 330kV ～750kV Smart Substation (20090924) 20XX－XX－XX发布 20XX－XX－XX实施 国家电网公司发布
目录 前言 (1) 1 范围 (1) 2 引用标准 (1) 3 术语和定义 (2) 4 总则 (5) 5 电气开关部分 (5) 5.1 智能开关设备 (5) 5.2 互感器 (8) 5.3 设备在线监测 (10) 6二次部分 (11) 6.1 一般规定 (11) 6.2 变电站自动化系统 (11) 6.3 其他二次系统 (18) 6.4二次设备组屏 (18) 6.5 二次设备布置 (20) 6.6 光/电缆选择和敷设 (20) 6.7 防雷、接地和抗干扰 (20) 7 变电站布置 (20) 8 辅助系统 (20) 附录A 本规定用词说明 (22) 附录B 规范性附录 (23) 条文说明 (24)
前言 国家电网公司提出建设具有“信息化、自动化、互动化”特征的坚强智能电网。作为智能电网的重要组成部分，智能变电站的设计和建设应充分体现智能电网的的特征，执行“统一规划、统一标准、统一建设”的原则，按照“试点先行、总结完善、稳步推进”的工作步骤，避免技术导向多样化，防止无序建设、重复研究和资源投入浪费。通过广泛调研和深入讨论，编制完成了330kV~750kV智能变电站设计技术规定（以下简称“设计技术规定”）。 设计技术规定充分吸收了前期数字化变电站试点建设的先进经验，通过反复总结和提炼，择优传承了部分通过实践验证、相对完善的技术方案，围绕“信息化、自动化、互动化”的要求，发展智能高级应用，以实现提高变电站自动化水平与自诊断能力、优化资源配置与设备利用率、改善供电质量与可靠性。 鉴于目前智能变电站仍处于发展阶段，许多技术和方案尚待实践的检验，故技术规定应以指导为目的，并随着智能变电站的发展与成熟，逐步修订和完善。 本标准编写格式和规则遵照GB/T 1.1-2000《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》的要求。 本标准由国家电网公司基建部提出。 本标准由国家电网公司基建部归口并解释。 本标准主要起草单位： 本标准主要起草人： 本标准于2009年首次发布。
110(66)kV智能变电站模块化建设 通用设计 110-A2-2通用设计方案设计说明 2014年12月
目录 1 总的部分 (1) 1.1概述 (1) 1.2站址概况 (1) 1.3主要技术原则 (2) 1.4主要技术经济指标 (2) 2 电力系统 (3) 3 电气一次 (3) 3.1电气主接线 (3) 3.2短路电流 (4) 3.3主要设备选择 (4) 3.4绝缘配合及过电压保护 (7) 3.5电气总平面布置及配电装置型式 (10) 3.6防雷接地 (11) 3.7站用电及照明 (11) 3.8电缆设施 (12) 4 二次部分 (12) 4.1系统继电保护及安全自动装置 (12) 4.2系统调度自动化 (13) 4.3系统及站内通信 (14) 4.4变电站自动化系统 (16) 4.5元件保护 (19) 4.6交直流一体化电源系统方案 (20) 4.7全站时间同步系统 (21) 4.8智能辅助控制系统 (22) 4.9二次设备组柜与布置 (25) 4.10互感器二次参数选择 (27) 4.11二次设备的接地、防雷、抗干扰 (28)
4.12光缆/电缆选择 (28) 5 土建部分 (29) 5.1概述 (29) 5.2站区总布置及交通运输 (29) 5.3装配式建筑 (31) 5.4暖通、水工、消防 (32)
1 总的部分 1.1 概述 1.1.1 工程设计的主要依据 （1）《国家电网公司输变电工程通用设备》 （2）《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》 （3）国家电网公司可行性研究报告的批复； （4）可研设计文件等。 1.1.2 工程建设规模及设计范围 1.1. 2.1 工程建设规模 远期3×50MVA主变压器，电压等级为110/35/10kV（#3主变压器电压等级为110/10kV 或110/35/10kV）；本期2×50MVA主变压器。 110kV出线，本期2回，远期3回。 35kV出线本期4回，远期6回。 10kV出线本期12回，远期18回。 本期1、2号主变各配置2×4000kvar 10kV并联电容器装置，远期每台主变配置2组无功补偿装置。 1.1. 2.2 设计范围及分工 新建2台50MVA变压器及按建设规模要求的110kV、35kV、10kV配电装置及无功补偿装置、电气二次保护室及相应的电气控制、测量、信号、继电保护；站用交直流电源、电缆敷设；站内过电压保护、全站接地、照明；调度通信。与上述内容对应的土建部分：电气二次保护室、屋内配电装置；站区上下水系统、采暖、通风、消防、火灾报警。 1.1. 2.3 本工程设计分界点 110kV配电装置电缆出线设计到站内GIS电缆引接终端，电缆头不在设计范围内。35kV、10kV配电装置电缆出线设计到开关柜内出线电缆引接端子，电缆头不在设计范围内。电缆沟、上、下水管等设计到围墙外1m处。 1.2 站址概况 (1) 站址按假定的正北方向布置。 (2) 假定场地设计为同一标高。 (3) 在设计工程中，需根据变电站所处系统情况具体设计。
新一代智能变电站概念设计 发表时间：2018-04-28T16:31:41.250Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：代春凤 [导读] 摘要：随着科学技术的进一步发展，电网技术的得到了飞速发展，随即智能电网的概念被提出，智能变电站为满足日益增长的信息化、自动化、互动化需求应运而生。 （国网新疆奎屯供电公司新疆奎屯市 833200） 摘要：随着科学技术的进一步发展，电网技术的得到了飞速发展，随即智能电网的概念被提出，智能变电站为满足日益增长的信息化、自动化、互动化需求应运而生。智能变电站是加强智能电网的重要基础和支撑，是电网运行数据的采集源头和命令执行单元，是智能电网建设的重要组成部分。为了实现智能电网进一步加强，对智能变电站的要求就进一步加强，因此，在新一代智能变电站的设计上就要做到科学合理，为此，本文针对当前只能变电站的设计问题进行深入的分析探讨，在实际的理念方面做出深入的分析，以期为以后智能变电站的建设提供设计的理论基础。 关键词：智能变电站；顶层设计；技术路线 引言：就目前而言，智能变电站相关的试点工程虽然在设备、建设以及日常的运行维护管理反面取得了较大的进展，但是在其他方面仍然存在着问题，比如系统相对较多并且功能也比较分散，不管是在设计理念上，还是相关技术和管理上都需要进一步加强。 一、当前智能变电站设计存在的问题 （一）设计模式存在问题 目前，大多数的变电站设计采取的都是分专业进行涉及的模式，并且是由供应商为主导进行的，在变电站的整体优化上非常难实现。不管是在设计的理念上，还是设计的方法上都收到了设备技术的限制，在设备的配置、整体布局以及控制上的设计都还有进步提升的空间。因此新一代智能变电站应该将供应商主导进行的分专业设计向整体集成化的设计方向发展，研制设备，优化主接线和总体的平面布局，进一步提高智能变电站的整体设计的水平，确保先进的设计理念实施到位。 （二）一次设备的一体化设计理念实施不到位 就目前而言，现在大部分的变电站在一次设备的一体化上的设计理念实施不到位，不仅在绝缘设计上不到位，并且在机械设计上也配合不当。同时缺少厂内一体化调试，设备现场联调时，出现通信接口、模型配置不统一等问题，影响工程进度。新一代智能变电站将实现一次设备智能化向智能一次设备转变。通过智能组件、传感器与一次设备的一体化设计，实现设备有效集成，功能高度整合，达到安装快捷、运行智能、检修方便。 （三）二次系统的配置独立分散，信息共享度低 智能变电站中各个二次系统的配置独立分散，信息共享度低，采样处理重复，维护工作量大对调控一体化的支撑力度不够，尚不满足电网运维管理体制的转变要求。因此，新一代智能变电站应实现分散独立系统向一体化业务系统的转变。要整合原来各分系统功能，构建一体化业务系统深化高级功能应用，全面支撑“大运行”、“大检修”采用层次化保护控制，实现安全稳定的“三道防线”。 二、新一代智能变电站设计理念 （一）系统高度集成 新一代智能变电站应遵循高度集成的设计理念，要进一步整合系统的功能，通过优化系统的结?布局、并采用一体化机器设备和一体化的通信网络以及一体化的系统，作为最基本的技术?架，能够有效地促进变电站的优化集成设计水平的进一?提升，在高度集成方面，不仅要保证一次与二次设备的高度集成，并且在其他如网络、站域平台、设备空间以及IED装置这几个方面都要保证高度集成。 （二）结构布局要合理 针对新一代智能变电站的设计，要保证电网设备在足够安全的条件下，在对变电站的主接线进行优化，并且针对互感器的数量要适当降低；在位置的选择上要做到科学化合理化，选择适合的位置，可以有效地节约变电站的设备费用以及基础建设的费用；另外，要将一次设备和传感器在整体上进行优化，在电子互感器成熟稳定之后，可以将电子互感器集成于一次设备当中，在设备的高度集成上进一步优化加强。这样不仅可以减少设备的占地面积，还能够利用节约出来的空地将二次设备放到一次设备的附近地区，利用空地进行就地摆放以及安装。同时，在设备的检修方面，可以引进或是采用最新型的检修设备以及安装机械设备，做到在恶劣天气或是较恶劣的自然环境下，能够进行及时且精确地检修以及维修保护等等。 （三）装备先进?用 变电站使用的机械设备要先进适用。现在新一代智能变电站，在设备的选用上，采用的是智能化的一次设备以及集成化的二次系统，但是在这个基础上，应积极地改进现有的设备，积极地研制更加新型化的设备，不管是在技术指标上，还是使用寿命的周期上，还是其他别的方面，都要做到指标现金，性能稳定，安全实用的寿命周期要长。同时，要采用在设计、配置、调试工具方面具有方便高效的变电站设计和调试技术，比如，采用基于图形用户界面的设计、配置成套工具，或是二次虚端子接线设计与变电站配置文件的无缝结合等。才能在提高变电站在设计、安装、调试方面的效率。 （四）支?调控一体 要优化设备告警信息直传和变电站全景远程浏览等功能，在一体化的监控系统的配置方面要做好优化简化，在一键式顺序控制应用发个面要更加的深化，进一?提升在高级功能方面的应用水平，节约人力，做到即使没有人值守，也可以正常?行的管理模式的需求，实现变电站的自动化。 （五）经济节能环保 新一代的智能变电站使用的设备在整体上已经相对都比较节能和环保了，比如在IED、网络交换机、占地面积、建筑面积的使用上以及进行现场安装的工作量上，都相应的?少了30%以上，甚至都?到了40%-50%左右，?大的节约了人力和无力，既经济又环保。但这不能是追求的经济环保的?限，应继续积?的优化变电站设备，集成系统的强度要更加优化，进一?实现智能变电站的集成化、一体化、和标准化。 三、结语 总之，在新一代智能变电站的设计上，要做到高度集成化的系统，做到经济节能环保，减少人力和物理的浪费，实现自动化管理，不
智能变电站失步解列装置通用技术规范（范本）
本规范对应的专用技术规范目录 序号名称编号 1 智能变电站失步解列装置专用技术规范2803002-0000-b1
智能变电站失步解列装置采购标准 技术规范（范本）使用说明 1、本标准技术规范（范本）分为通用部分、专用部分。 2、项目单位根据需求选择所需设备的技术规范（范本），通用技术规范（范本）部分条款及专用技术规范（范本）部分固化的参数原则上不能更改。 3、项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。如确实需要改动以下部分，项目单位应填写专用部分“项目单位技术差异表”并加盖该网、省公司物资部（招投标管理中心）公章，与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会： ①改动通用部分条款及专用部分固化的参数； ②项目单位要求值超出标准技术参数值； ③需要修正污秽、温度、海拔等条件。 经标书审查会同意后，对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”，放入专用部分中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。 4、对扩建工程，项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。 5、技术规范（范本）的页面、标题、标准参数值等均为统一格式，不得随意更改。 6、投标人逐项响应专用技术规范（范本）部分中“1 标准技术参数表”、“2 项目需求部分”和“3 投标人响应部分”三部分相应内容。填写投标人响应部分，应严格按招标文件专用技术规范（范本）部分的“招标人要求值”一栏填写相应的招标文件投标人响应部分的表格。投标人填写技术参数和性能要求响应表时，如有偏差除填写“技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。 7、一次设备的型式、电气主接线和一次系统情况对二次设备的配置和功能要求影响较大，应在专用部分中详细说明。
智能变电站状态图元的规范与设计 发表时间：2016-07-19T15:46:42.537Z 来源：《电力设备》2016年第8期作者：杜鹏侯丹贺思亮张亮 [导读] 智能电网建设是全国电网建设的大趋势，最终要实现电网的无人化、智能化是电网建设的最终目的。 杜鹏侯丹贺思亮张亮 （国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山 063000） 摘要：按照“调控一体化”建设模式，梳理调控业务需求、更新信号类型、建立新型图元、制定专属监控信号，已经成为当务之急。遵照“异常上光字、变位不告警”技术原则，提出新增空挂断路器、保护图元、状态图元等新概念并根据智能站新需求与主站监控界面新增重合闸状态监视界面，避免因信号告警方式错误，图元制作不规范等原因影响运行及监控人员对故障的准确判断，提高调度、运行人员的日常操作和事故应急处理效率，确保调控一体化系统高效稳定运行。 关键字：智能变电站信息图元分类规范 一、研究背景 智能电网建设是全国电网建设的大趋势，最终要实现电网的无人化、智能化是电网建设的最终目的。智能电网调度技术支持系统建设是智能电网建设的重要组成部分，为保障电网安全、稳定、经济、优质运行和 “大运行”体系改革、电网智能化建设奠定了坚实基础。为了实现电网的智能化建设唐山电网对于新投的110kV以上变电站要求全部按照智能变电站标准建设。新的智能变电站建成投运后，在信号及监控界面方面发现了若干问题，影响了调度、运行人员的日常操作和事故应急处理效率，影响了自动化维护人员对故障的及时排查。对智能站特有的信息及监控界面的优化规范与梳理已成为必要之举。 二、现状调查 随着智能变电站建设步伐的加快，智能变电站与常规站信号的差异日渐突显，由于智能变电站的设备与传统变电站由较大区别，导致主站调控一体化监视系统新增了许多以前没有的信号，例如：重合闸充电指示、重合闸投入软压板、智能终端就地操作、开关机构就地操作等等，而且智能变电站很多信号长期处于触发状态，老的图形绘制原则将导致监控人员监控复杂、操作不变，给调度与监控工作带来的极大不便，从而致使电网事故判断与处理效率下降。 三、存在的问题 1．新信号的图形制作问题 新投智能站把开关取消并加入智能终端，因此需要对相应的远方就地进行划分，同时对于属于保护信号并同时为变位信息的信号图元重新制作。对于新增信号图形制作问题，首先听取监控员意见，由于有些信号长时间为触发状态，小组人员讨论决定变位信息不上光字牌，这样不会触发间隔的光字牌，从而降低了对监控员的干扰。 2．保护信号的遥控问题 智能站中新增重合闸软压板、备自投软压板等压板类保护信号且这些信号需要主站监控员进行遥控，对于着这种情况需要在图形上进行重新制作。 3．重合闸信号是否异常问题 智能站中新增的重合闸充电指示、重合闸压板投入信号，这就为监控员根据充电指示、压板投入情况和开关位置判断信号是否异常增加了难度和工作量，导致监控员需要检查多幅间隔图中信号，并根据计算才能判断信号情况，根据这种情况需要增加新的监控信号并根据三种信号的情况制作公式判定。 四、状态图元的规范与设计 4.1对于智能站新增和改进信号进行系统分类 为便于调度监控人员更简便、准确的掌握信息，将保护信号中的变位信息分为以下几类。 1）仅状态变化的变位信息：主要反映相关设备“二次把手‘远方/就地’”的相关变位信息，仅用于监控员观察其状态以判断其是否属于异常，信号主要包括智能终端就地操作、刀闸及接地刀闸就地操作、开关就地操作、开关机构就地操作、主变有载调压机构就地操作。 2）不可遥控的变位信息：主要反映重合闸设备是否充电开关是否具备重合闸功能的变位信号。信号主要包括重合闸充电指示、备自投充电指示、备自投方式XX充电指示。 3）可遥控的变位信息：主要是智能站独有的相关软压板投入退出的变位信号，该信号可有主站监控员进行远程遥控操作。信号主要包括智能终端置远方压板投入、备自投软压板投入、自投闭锁压板投入、重合闸软压板投入。 4.2规范图元模型对应信息制作不同图元 根据上面对智能站变位信息的分类对每类信息制作专门类型的图元，同时我们为了使图形更整齐划一，我们对所有图元的绘制采用相同的参数。 1)对于“远方/就地”仅状态变化这类信息制作成状态图元。 2）对于充电指示这种不需遥控的变位信息制作成保护图元。 3）对于软压板投入这种需要遥控的变位信息必须使用设备图元代替最终使用空挂断路器来实现。 五、实时效果 通过对上述信息的详细分类，并根据分类采用标准化参数制作对应图元，极大地规范了间隔图内容，防止信息出现混乱从而产生光字时常动作的情况发生，减少了监控员的工作量提高了工作效率。 在今后所有新投变电站的信息分类、图形绘制过程中，均需严格按照对应原则对信息进行分类并使用标准图元模板进行一次图和间隔图的绘制，并在今后的工作中，认真总结工作经验，勇于创新，持续改进不足，保障调控一体化系统高效稳定运行。 参考文献： [1]《调控一体化系统信号与监控界面优化分析》，《电工技术》，2013（1）：28-30 作者简介： 杜鹏，男，高级技师，从事调控一体化运维工作,侯丹，女，高级工，从事电力系统营销工作,贺思亮，女，工程师，从事调控一体化运
基于通用设备库的智能变电站通用二次设计方案 发表时间：2016-07-05T11:23:25.273Z 来源：《电力设备》2016年第9期作者：龙晓慧罗栋梁 [导读] 结合国网公司“六统一”思想中统一虚端子接口的思路，依据国网公司发布的通用设备[4]，我们可以建立标准化的通用设备及虚端子标准库。 龙晓慧罗栋梁 （国核电力规划设计研究院北京 100096） 摘要：为了解决ICD文件的频繁变更也给设计工作带来了困扰，本文提出了一种基于通用设备库的设计思路，介绍了智能变电站二次设计方案的流程及图纸的自动生成，改进了目前虚回路的设计方式的缺陷。 关键词：通用设备；二次设计；虚回路；虚端子 引言 目前对于虚回路的设计方式大致可分为两种模式,第一种模式是厂家提供给设计单位装置虚端子列表，设计单位基于虚端子表进行拼接，最终拼接成虚回路连接表。第二种模式是设计单位借助软件基于厂家的ICD文件开展虚回路连接，可直接生成虚回路连接表或SCD文件。第一种模式调试过程前期发现的SCD文件与设计成果不一致的现象非常突出。第二种工作模式从一定程度上提升了工作效率与工作质量，但是却避免不了对设备厂家的强烈依赖，ICD文件[1-3]的频繁变更也给设计工作带来了困扰，基于此本文提出了一种基于通用设备库的设计思路。 1基于通用设备库的通用二次设计方案 结合国网公司“六统一”思想中统一虚端子接口的思路，依据国网公司发布的通用设备[4]，我们可以建立标准化的通用设备及虚端子标准库。虚回路的设计工作基于通用虚端子进行连线，这样设计工作可以从之前依赖于生产厂家的ICD文件（或虚端子表）的工作方式中解脱出来，完全由设计人员主导整个设计工作。 基于通用设备库的设计过程按照原理图设计、物理部分设计、虚拟二次回路设计、设计虚回路与厂家虚端子匹配、间隔复制完成全站设计。设计院彻底不依赖厂家，在做完初设后就可以开展施工图设计。设计过程如下： 2虚回路通用设计 现阶段智能变电站二次设计主要依靠厂家设备ICD文件，通过人工的信息处理或依据专业的设计工具建立信号的连接关系。信号数量多，设计工时长，但无论是常规变电站还是智能变电站，二次设备之间的逻辑关系是确定的，这是由二次设备所对应的一次设备和二次设备的功能共同确定的。依据这些确定的关系，实现自动化的虚端子连接，是本项目解决的技术问题。 二次虚回路设计也是在通用的原理图基础上进行细化，即每一个虚端子组（信息流）的细化。基于通用设备的虚端子方案,可在订货前进行虚回路的设计,此设计成品不包含厂家数据集等信息。 3 设计虚回路与厂家虚端子的匹配 整个设计工作的开展都是基于通用的设备，可以完全可以将整个设计工作提前，可以深化初设过程，让初设的成果能够很好的指导设备招标及工程施工，施工图设计只需要针对实际确定的装置进行实例化对点即可。 设计虚回路与厂家端子的匹配工作是对点的过程，实例化的对点工作包含两部分内容，一是装置物理板卡端口信息的对点；而是装置虚端子的对点。 实例化对点工作的开展步骤： 收集资料 基于通用设备的设计工作完成后，首先需要开展厂家ICD文件的收集，目前该环节还需要从厂家处获取，针对ICD文件的标准化，中国电科院正在开展统一的检测入库，目前已经发布了几个批次的标准文件，系统可以建立相应的文件管理库对模型文件进行集中管理存储。 完成通用设备与ICD的匹配 针对工程中所用的设备型号逐一为其匹配ICD文件，建立通用设备与ICD的一一对应。 该过程是通用设备实例化的过程，匹配上ICD文件后，系统会自动解析出ICD文件的输入输出虚端子，并进行条目化展示，支持筛选过滤。 实例化对点 实例化对点主要完成通用设备虚端子、物理端口与具体设备（ICD文件）之间的对应，其中虚端子的对点提供自动对点功能，两端根据名称进行匹配，随着标准化程度的提高，自动化的程度越高，同时提供了“应用至同类型装置”和匹配关系导入导出的功能，方面对点数据的复用。 对点的过程原则上只需要对连接过回路的端子进行匹配即可，这样可以从一定程度上减少对点工作的工作量，提高设计效率。
模块化智能变电站建设模式研究 发表时间：2017-11-02T12:16:46.597Z 来源：《电力设备》2017年第18期作者：张海文[导读] 摘要：随着全球经济的飞速发展，人们对能源的高效利用日益重视，变电站的作用就显得格外重要，本文就化智能变电站这一课题，探讨其建设背景、模块划分以及典型的设计技术，希望对读者有所助益。 （国网海北供电公司青海 812200）摘要：随着全球经济的飞速发展，人们对能源的高效利用日益重视，变电站的作用就显得格外重要，本文就化智能变电站这一课题，探讨其建设背景、模块划分以及典型的设计技术，希望对读者有所助益。 关键词：模块化智能变电站设计 1智能变电站模块化建设背景 1.1研究背景 随着国际国内能源形势的深刻变化，加快建设智能电网的需求迫在眉睫。变电站是电力网络的节点，它连接线路、输送电能，担负着变换电压等级、汇集电流、分配电能、控制电能流向等功能，变电站的智能化运行是实现智能电网的基础环节之一。模块化智能变电站是变电站建设的一种创新模式，从设计到建设阶段将全过程遵循“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的管理理念，通过电气一、二次集成设备最大程度实现工厂内规模生产、集成调试、模块化配送，减少现场安装、接线、调试工作，建筑物采用装配式结构，工厂预制、现场机械化安装，将工业建筑实现标准化设计，统一建筑结构、材料、模数等，实现设计、建设标准化，有效提高建设质量、效率，提升电网建设能力。 1.2研究现状 2012年以来，新一代智能变电站概念设计方案应运而生，构建了以集成化智能设备、一体化业务系统及站内统一信息流为特征的新一代智能变电站设计方案。2013年，变电站模块化建设研究工作和试点工程又取得了突飞猛进的进展，提出了“模块化建设”的工程建设理念。设备厂商设计生产的电气设备质量的提高和电网可靠性的增加及电网发展的需求，推动了变电站设计模块化方案的可行性。 2智能变电站的模块化划分 智能变电站是随着科学技术的普及而出现的一种新型变电站形式，具有自动化和信息化的特点。对于它的模块化来说，属于变电站建设的一种新型模式，是时代发展的产物，它的模块化建设主要涉及到主变压器、高压开关、中压开关、中压配套设备和综合自动化等五个部分，它们相互作用、联系，共同构成智能化变电站。 第一，主变压器。它是通过拔插的方式，和高压进线电缆接头相互连接，在全封闭和多股电缆母线桥架，来实现和中压出线的相互连接。 第二，高压开关。它是在进出线部位选择拔插的具体方式，在气体绝缘封闭方式的利用下，来实现和组合电器的相互连接。 第三，中压开关。它是选择一体化的预装性质的组合电器。 第四，中压配套设备。这一设备中，它的结构构成主要是以消弧线圈、接地变压器以及无功补偿装置为主的o 第五，综合自动化。它属于是选择一体化预装式的控制室。 在实际的变电站建设中，这五个功能模块都是需要在事前进行调试的，在开始安装操作时，依次选择的是一次电缆、连接变压器、开关和配套设备、综合自动化选择通讯线路、电缆连接，在各个部分连接完成之后，最后开始进行整体上的调试工作，对各个功能组成进行性能的测试，以确保智能变电站模块化建设的顺利进行。 3 智能变电站模块化典型设计技术 3.1预制舱式二次组合设备设计 针对原来变电站单独配置的二次设备室，占地面积相对比较大，新一代智能变电站通过设计优化，提出了预制舱式二次组合设备，用体积较小的舱体来替代二次设备室，从而节省了变电站占地面积。 预制舱式二次组合设备按设备对象模块化设计，以方便运行、维护，变电站根据需要设置公用设备预制舱、间隔设备预制舱等，可根据变电站具体建设规模、布置方式等进行选择调整组合设计。预制舱内二次设备采用前接线、前显示式装置，屏柜采用双列靠墙布置，屏正面开门，屏后面不开门。舱体内集成二次设备及相应辅助设施，包括安防、消防、暖通、照明、检修、接地等。舱内与舱外光纤联系采用预制式光缆，舱内与舱外电缆联系可采用预制式电缆。舱内设备在工厂内完成相关接线、调试等工作，从而缩短施工周期。 3.2预制电缆设计 现有智能变电站中使用最多的控制电缆大多为4芯、7芯、14芯铠装电缆，接线芯数较多，容易出现接头不牢固而断线，采用预制电缆，按双端、单端预制方式，统一航空插头、电缆的型号，从而大大减小断线概率。预制电缆可以使用于主变压器、GIS本体与智能控制柜之间二次控制电缆连接。对于AIS变电站，断路器、隔离开关与智能控制柜之间二次控制电缆宜采用预制电缆。预制电缆可采用穿管、槽盒、电缆沟等敷设方式，从而使屏柜内的电缆接线简洁清晰，便于运行与维护。 3.3装配式建筑物设计 结合实际工程出线情况，对于采用组合电器（GIS）的工程规模，在组合电器全部为架空出线的情况下，可以利用架空出线套管作为后期试验、耐压的场所。充分利用建筑本身的结构，考虑后期设备运行、检修的移动，适当考虑取消目前GIS室双层层高的现状，能够优化建筑体量，实现建筑和设备的紧凑布局： 3.4配电装置选型设计 模块化设计要求设备选型均严格按照工厂预制现场装配的理念设计，一次设备本体加智能组件的方式实现一次设备智能化，智能组件统一由一次设备厂家场内集成，体现模块化设计的高效；电气装置的布置方式采用“单元”布置方式，一台主变所带设备成“单元”分区就近布置，并满足二次接线的要求。开关设备同无功补偿设备分区明确，充分体现电气布置模块化。一、二次设备高度集成，现场只需完成合并单元及保测装置至二次设备室的相关交直流电源电缆及光缆的敷设，全站电缆大幅减少，电缆敷设、电缆施工接线的工作量相应减轻，缩短电缆施工安装周期，节约工程造价。
智能变电站的设计与优化 智能变电站的建设已进入新的阶段，本文介绍了现阶段智能变电站的结构、配置流程、设计、管理的新特点，对智能变电站的设计、管理等进行探索和优化。 1智能变电站结构 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由站控层、间隔层、过程层设备，以及网络和安全防护设备组成。变电站网络在逻辑上由站控层网络、间隔层网络、过程层网络组成。站控层负责变电站的数据处理、集中监控和数据通信，包括监控主机、数据通信网关机、数据服务器、综合应用服务器、操作员站、工程师工作站、PMU 数据集中器、计划管理终端、二次安全防护设备、工业以太网交换机及打印机等。 智能变电站一体化监控系统可分为安全Ⅰ区和安全Ⅱ区：1）在安全Ⅰ区中，监控主机采集电网运行和设备工况等实时数据，经过分析和处理后进行统一展示，并将数据存入数据服务器。Ⅰ区数据通信网关机通过直采直送的方式实现与调度（调控）中心的实数据传输，并提供运行数据浏览服务；2）在安全Ⅱ区中，综合应用服务器与输变电设备状态监测和辅助设备进行通信，采集电源、计量、消防、安防、环境监测等信息，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。Ⅱ区数通信网关机通过防火墙从数据服务器获取Ⅱ区数据和模型等信息，与调度（调控）中心进行信息交互，供信息查询和远程浏览服务；3）综合应用服务器通过正反向隔离装置向Ⅲ/Ⅳ区数据通信网关机发布信息，并由Ⅲ/Ⅳ区数据通信网关机传输给其他主站系统；4）数据服务器存储变电站模型、图形和操作记录、告警信息、在线监测、故障波形等历史数据，为各类应用提供数据查询和访问服务；5）计划管理终端实现调度计划、检修工作票、保护定值单的管理等功能。视频可通过综合数据网通道向视频主站传送图像信息。 2 配置
中文摘要 变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。变电站作为输配电系统的信息源和执行终端，要求提供的信息量和实现的集成控制越来越多。因此，目前的变电站迫切需要一个简约的、智能的系统，实现信息共享，以减少投资，提高运行、维护效率。这些运行和管理的需求使智能变电站成为变电站自动化系统的发展新方向。随着计算机应用技术和现代电子技术的飞速发展，开展智能变电站的设计及研究具有重要意义。 本设计主要研究内容如下： 首先，阐述智能变电站的研究背景、基本概念及技术特征、研究现状，提出了智能化变电站主要支撑技术；其次，进行智能变电站技术特征及架构体系的研究，提出了智能变电站的主要技术原则及技术特征，并对三层两网结构的智能变电站的架构体系进行了详细的介绍，详细分析了过程层网络和站控层网络的结构；作为智能变电站的主要通讯手段，本文对智能变电站的IEC61850通讯标准进行了详细的介绍。 在介绍智能变电站的主要支撑技术、技术原则、技术特征及通讯标准后，对智能变电站的高压设备技术特征、组成架构进行了介绍，并对智能变压器、智能开关设备进行了初步设计。 最后，基于上述的工作，对智能变电站二次设备与监控系统进行进一步的研究，给出了智能变电站站控层设备集成优化设计方案及完成了智能变电站在线监测系统多层分布结构设计。并以220kV、110kV电压等级为例，给出了220kV电压等级智能变电站通用设计三层两网设计方案及110kV电压等级智能变电站通用设计三层两网设计方案。 关键词智能变电站，架构体系，三层两网，IEC61850，在线监测系统 Abstract Substation is an important part of the power system, it is responsible for the heavy tasks of power conversion and power redistribution, and plays an important role in the safety and economic operation of power grid. Substation, as the information source and executive terminal of power transmission and distribution system, requires more and more information and integrated control. Therefore, the current substation urgently needs a simple and intelligent system to realize information sharing, so as to reduce investment and improve operation and maintenance efficiency. These requirements of operation and management make the Smart Substation become a new direction of substation automation system. With
智能变电站相关标准和规范汇总 Q／GDW 383-2009 《智能变电站技术导则》 Q／GDW 393-2009 《110（66）kV～220kV智能变电站设计规范》 Q／GDW 394-2009 《330kV～750kV智能变电站设计规范》 Q／GDW 11145-2014 《智能变电站二次系统标准化现场调试规范》 Q／GDW 11024-2013 《智能变电站继电保护和安全自动装置运行管理导则》 Q／GDW 1808-2012 《智能变电站继电保护通用技术条件》Q／GDW 11024-2013 《智能变电站继电保护和安全自动装置运行管理导则》 Q／GDW 1809-2012 《智能变电站继电保护检验规程》 Q／GDW 1810-2012《智能变电站继电保护检验测试规范》Q／GDW 11050-2013 《智能变电站动态记录装置应用技术规范》 Q／GDW 11051-2013 《智能变电站二次回路性能测试规范》 Q／GDW 11052-2013 《智能变电站就地化保护装置通用技术条件》 Q／GDW 11053-2013 《站域保护控制系统检验规范》
Q／GDW 11054-2013 《智能变电站数字化相位核准技术规范》 Q／GDW 11055-2013 《智能变电站继电保护及安全自动装置运行评价规程》 Q／GDW 414-2011《变电站智能化改造技术规范》 Q／GDW 422-2010《国家电网继电保护整定计算技术规范》Q／GDW 426-2010《合并单元技术规范》 Q／GDW 427-2010《智能变电站测控单元技术规范》 Q／GDW 428-2010《智能终端技术规范》 Q／GDW 429-2010《智能变电站网络交换机技术规范》 Q／GDW 430-2010《智能变电站智能控制柜技术规范》 Q／GDW 431-2010《智能变电站自动化系统现场调试导则》Q／GDW 441-2010《智能变电站继电保护技术规范》 Q／GDW 580-2011《变电站智能化改造工程验收规范》 Q／GDW 640-2011《110(66)千伏变电站智能化改造工程标准化设计规范》 Q／GDW 641-2011《220千伏变电站智能化改造工程标准化设计规范》 Q／GDW 642-2011《330千伏-750千伏变电站智能化改造工程标准化设计规范》 Q／GDW 689-2012 《智能变电站调试规范》
330kV~750kV智能变电站通用设计方案 修订原则及编制要求 一、总体说明 1.本次通用设计修编按照“国网基建部关于委托开展 330kV～750kV智能变电站通用设计二次系统设计修订的通知”开展工作。 2.根据智能变电站相关技术问题研讨会会议纪要要求， “330kV～750kV智能变电站采用常规互感器时,站内330kV及以上电压等级保护、测控等各功能二次设各由数字量采用调整为模拟量电缆采样”。分别制定了330kV、500kV及750kV智能变电站通用设计方案的修订原则。 3.本修订原则仅列出与本次采样调整相关的主要变化 内容，其他未涉及的部分，如站控层、过程层设备配置，间隔层设备技术要求、组网及网络设备配置、直流及UPS电源、装置集成、组柜及布置优化等，设计应结合现行的标准、规范及文件要求，认真核实并修改。应重点核实但不限于如下文件： ●有关调自…2013?185号《国调中心关于印发变电 站二次系统和设备有关技术研讨会纪要的通知》 ●办基建…2013?3号《国家电网公司办公厅关于印
发智能变电站110kV保护测控装置集成和110kV 合并单元智能终端装置集成技术要求的通知》 ●国家电网科…2014?108号《国家电网公司关于发 布电网运行有关技术标准差异协调统一条款的通 知》 ●国家电网基建…2014?1131号《国家电网公司关 于明确输变电工程“两型三新一化”建设技术要求 的通知》 ●QGDW1161-2014 线路保护及辅助装置标准化设计 规范 ●QGDW1175-2013 变压器、高压并联电抗器和母线保 护及辅助装置标准化设计规范 4.本次330kV、500kV及750kV智能变电站通用设计方 案的修编将完全替代国家电网公司输变电通用设计110（66）～750kV变电站智能变电站部分（2011年版）中的相应电压等级内容。 5.本次编制内容包括总论中各电压等级部分（技术方案 组合表及技术导则）及方案部分，其中总论中各电压等级部分由相应电压等级牵头设计院负责，其他设计院配合，方案部分由各方案承担设计院完成。各部分分工及要求详见附件。 二、750kV智能变电站修订原则
智能站设计在变电二次继电保护中的分析赖煜文 发表时间：2017-10-30T11:55:45.613Z 来源：《电力设备》2017年第18期作者：赖煜文[导读] 摘要：智能变电站的建设在我国的电网改造工作中是非常重要的基础工作，继电保护是保障电网运行的主要方向，并随着电网的发展取得了一定进展。鉴于此，本文对智能站设计在变电二次继电保护中的应用进行了分析探讨，仅供参考。 （国网福建龙岩市永定区供电有限公司福建龙岩 364000）摘要：智能变电站的建设在我国的电网改造工作中是非常重要的基础工作，继电保护是保障电网运行的主要方向，并随着电网的发展取得了一定进展。鉴于此，本文对智能站设计在变电二次继电保护中的应用进行了分析探讨，仅供参考。 关键词：智能站设计；变电；二次；继电保护 一、智能化变电站的含义及其应用特点 智能化变电站以光电技术为核心，结合了网络技术、信息技术以及通信技术等，可以实现变电站运行中的信息化、自动化以及数字化，同时还可以实时监控运行过程，并对发生的故障进行定位与查找，快速的解决故障。因此，智能变电站结成了多种技术手段和应用，实现边站整个范围内数据的收集、整理以及处理，一方面提升了变电站运行的可靠性，另一方面确保了数据的准确性和实效性。在智能化变电站的运行过程中，有如下几个特点: (1)智能化变电站的功能是大范围的采集系统的数据信息，而如果数据不准确会影响到变电站的运行效率，因此为了保障信息的准确性，智能化变电站一般利用光电式的互感器进行信息的采集。(2)智能变电站采集到的信息量是十分庞大的，且形式也比较复杂，如果仍旧使用传统的方式处理数据会降低变电站的运行效率，为了能够提升运行效率，符合现代智能化变电站的运行需求，一般采用分布式运行管理模式格局来根据不同设备的配置方式，差异化的选择运行管理模式，然后再对信息进行处理，利用层次化的工作模式进行有秩序的、科学的信息处理。 二、智能变电站部分二次虚端子典型设计关键点分析 1、关于断路器沟通三跳的动作逻辑问题 常规站的沟通三跳回路设计如图 1 所示。 从图 1 可看到，回路的基本动作逻辑是各线路保护装置启动后，分相跳闸触点闭合，控制回路正电通过该触点连接至断路器保护装置的沟通三跳继电器 KCF1 触点(通过操作箱完成)。该触点为常闭接点，断路器保护装置在失电、闭锁、重合闸充电未完成、三相重合闸、停用等情况下闭合，单项重合闸、综合重合闸方式，正常运行状态打开。KCF1 触点连接至操作箱三跳继电器，完成三相跳闸，但在智能站中，不再存在物理上的二次回路，相互之间通过 GOOSE 网络传递各类信息，完成各自的动作逻辑，各保护装置、智能设备在性能上也存在一定的变化，因此，当前的典型设计是将该功能之间的虚端子连接省略了，主要依靠智能终端的功能逻辑设计来实现沟通三跳，即线路保护装置、断路器保护装置、智能终端设备之间不再有专门用于沟通三跳动作逻辑功能的虚端子连接，智能终端的各三跳逻辑功能触点(如永久跳闸出口继电器触点、不启动失灵保护装置出口继电器触点、三相跳闸出口继电器触点等)与各保护装置之间保留虚端子连接。据了解，包括河北电力勘测设计研究院、中电装备郑州电力设计院、华北电力勘测设计研究院等单位均省略了相关的沟通三跳虚端子回路的设计。笔者认为，该类触点的 GOOSE 信息通常是由断路器失灵保护装置、母线差动保护装置、高压并联电压电抗器、过压保护装置发出的，也就是常规站中的典型沟通三跳回路的功能取消了。在断路器保护装置运行正常时，有闭锁重合 GOOSE 信息开入、重合闸充电未完成等情况下，断路器保护装置可实现三相跳闸的功能，然而，存在如下问题: 在断路器保护装置发生故障而不能正常发出 GOOSE信息，出现 GOOSE 断开时，恰好线路出现故障，线路保护装置单相跳闸后因断路器保护装置故障不能沟通三相跳闸，最终导致非全相保护装置动作跳闸的情况。当前典型设计中，每个断路器均配备 2套独立的断路器保护装置，同时出现装置故障的概率非常低。从二次系统设计的完善性考虑，应当增加沟通三跳的逻辑功能，为此，归纳了以下几个方案: 方案 1，断路器保护装置、智能终端单套配置。断路器保护装置故障引起的问题，可通过智能终端检测与断路器保护装置的 GOOSE 通信是否完好来解决，若出现与断路器保护装置的 GOOSE 断开故障，接收到断路器保护装置的单相跳闸信号后，三相跳闸。 方案 2，断路器保护、智能终端依然双套配置，但互为冗余，网络逻辑上不再完全独立，每套智能终端均接受 2 套断路器保护装置的GOOSE 信息，智能终端检测 2 套断路器保护装置均出现GOOSE 断开后，完成沟通三跳的逻辑功能。 方案 3，如常规站，不依靠 GOOSE 网络，通过单独的二次回路实现沟通三跳功能。 以上 3 个方案，各有利弊，从规范化设计的简化角度考虑，认为方案 1 最佳。 2、关于闭锁重合闸的 GOOSE 信息问题 智能站中，各智能设备之间的闭锁重合闸是通过 GOOSE 信息来互相传递。对于 3/2 接线的 500kV 系统，线路保护装置、断路器保护装置均可发送闭锁重合信息，智能终端也能自身合成并发出闭锁重合信号。当前较多设计采用的闭锁重合闸的GOOSE 信息流如图 2 所示。