探究智能变电站系统的运用
摘要：随着我国经济在不断增长，智能变电站的系统也日益复杂。要求也越来越高，其中对，结构和功能展开探究。
关键词：智能变电站系统结构运用
中图分类号：tm411+.4 文献标识码：a 文章编号：
1 系统功能描述
1.1 功能描述
智能巡检系统是将视频监控、sf6微水及密度在线监测、避雷器在线监测、红外成像测温在线监测、温度传感器在线监测、油色谱在线监测、直流在线监测及保护信息管理系统集成到一个平台，通过将视频图像与在线监测数据及保护信息建立映射关联，实现查看设备外观的同时，该设备的状态信息自动跟踪显示。不仅可以实时监控变电站设备运行状态，为公司领导、生产管理、检修、运行等各类人员分析判断变电站综合状态提供依据和平台。
1.2 功能特点
1）通过智能巡检系统，将人工定期巡视变为24h 智能监控；将运行人员的现场目测巡视变为智能化监视；将分散的巡视检查变为集中监控。2）整个巡视过程，不受天气、值班员心里素质等影响，不存在走马观花、巡视流于形式、漏检、缺陷漏发现等现象。3）巡视过程中，巡视设备外观时，该设备的运行参数、状态信息自动跟踪显示，并自动生成各类报表，状态趋势分析，使信息有效可靠，对变电站的故障缺陷实现提前预警。4）变电站有报警时，自动弹
智能变电站系统组态配置规范 工程服务中心
前言 为了规范南瑞继保为集成商的智能变电站工程中各命名标准，使SCD组态集成更加规范和统一，方便后期运行维护工作，保证南瑞继保为集成商的工程统一性，在工程制作时有规范可依，在维护中方便查询，适应未来变电站集中控制管理需求，按照“统一规划、统一标准、统一建设、统一管理”的原则，特制定《智能变电站系统配置文件SCD组态规范》，以加强智能变电站系统配置文件SCD的组态配置，为形成统一的全站唯一数据源提供配置依据。 本规范针对智能变电站二次设备虚拟化、二次系统网络化、传输信号数字化的特点，全面规范了SCD文件中智能电子设备IED的命名，统一了二次系统中IED设备之间相互通信的参数分配原则。 本规范规定了SCD文件中站控层、过程层和间隔层信息的实例化原则，是系统组态集成更加面向实际应用，增强了智能变电站SCD文件的可读性和统一性，为验收、运行维护提供依据。 本规范由提出并负责解释。 本规范由归口。 本规范主要起草单位： 本规范主要起草人：
智能变电站系统组态配置规范 1 范围 本规范适用于用户无区域规范或特殊要求时，由南瑞继保承担集成商的智能变电站工程的系统组态配置。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 DL/Z860 变电站通信网络与系统 Q/GDW 396-2012 《IEC_61850工程继电保护应用模型》第二版 Q/GDW 383-2010 智能变电站技术导则 Q/GDW 393-2010 110（66）kV～220kV智能变电站设计规范 Q/GDW 394-2009 330～750kV智能变电站设计范 Q/GDW 410-2010 高压设备智能化技术导则 Q/GDW 424-2010 电子式电流互感器技术规范 Q/GDW 425-2010 电子式电压互感器技术规范 Q/GDW 426-2010 智能变电站合并单元技术规范 Q/GDW 427-2010 智能变电站测控单元技术规范 Q/GDW 428-2010 智能变电站智能终端技术规范 Q/GDW 429-2010 智能变电站网络交换机技术规范 Q/GDW 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 3 术语和缩略语 3.1 缩略语 MMS Manufacturing Message Specification（制造报文规范） VLAN Virtual Local Area Network（虚拟局域网） MAC-Address Media Access Control-Address（介质访问地址值） APPID Application Identifier（应用标识符） GOOSE Go Generic object oriented substation events（面向通用对象的变电站事件）IED Intelligent Electronic Device（智能电子设备） ICD IED Capability Description（IED 能力描述文件） CID Configured IED Description（IED实例配置文件） SmvID多播控制块，用于采样值定义的SmvID。习惯上简称为SvID DO Data Object（数据对象） DA Data Attribute（数据属性） 3.2 术语 DL/T 860 确立的以及下列术语适用于本标准。 3.2.1 GOOSE 面向通用对象的变电站事件（Generic object oriented substation events）。基于发布/订阅机制，快速、可靠地交换数据集中的通用变电站事件数据值的相关模型对象和服务，以及这些模型对象和服务到ISO/IEC8802-3帧之间的映射。
智能化变电站技术
内容提要
? 智能化变电站概述 ? 如何实现智能化变电站 ? 关键问题分析 ? 智能化变电站技术规范 ? 国内典型工程案例分析
智能化变电站概述-定义
? 《智能变电站技术导则》给出的定义 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化控制、智能调节、在线分析 决策、协同互动等高级功能的变电站。
? 智能变电站派生于智能电网
智能化变电站概述-变电站 内部分层
IEC61850将变电站分为三层
远方控制中心 技术服务
7
变电站层
功能A
16
功能B
9 16
8
3
继电保护
控制
间隔层
控制
3
继电保护
45
45
过程层接口
过程层
传感器
操作机构
高压设备
智能化变电站概述-需要区分的概念
? 变电站层 监控系统、远动、故障信息子站等
? 间隔层 保护、测控等
? 过程层 智能操作箱子（或称智能单元） 合并单元 一次设备智能组件等。
智能化变电站概述-需要区分的概念
? IEC61850变电站
特征： 1）两层结构（变电站层、间隔层，没有过程层）； 2）一次设备非智能化，间隔层通过电缆与传统互感器和开关连
接； 3）不同厂家的装置都遵循IEC61850标准，通信上实现了互连
互通，取消了保护管理机； 4）间隔层保护、测控等装置支持IEC61850，直接通过网络与
变电站层监控等相连。
市场特征： 该模式在国网和南网都处于大批量推广阶段，所占比例会越来 越大，以后会成为变电站标配。 例如：华东500kV海宁变、湖北500kV武东变等。
智能变电站辅助系统综合 监控平台介绍 Prepared on 24 November 2020
智能变电站辅助系统综合监控平台 一、系统概述 智能变电站辅助系统综合监控平台以“智能感知和智能控制”为核心，通过各种物联网技术，对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候状态监视和智能控制，完成环境、视频、火灾消防、采暖通风、照明、SF6、安全防范、门禁、变压器、配电、UPS等子系统的数据采集和监控，实现集中管理和一体化集成联动，为变电站的安全生产提供可靠的保障，从而解决了变电站安全运营的“在控”、“可控”和“易控”等问题。 二、系统组成 （一）、系统架构 （二）、系统网络拓扑
交换机服务器 站端后台机 网络视频服务器 门禁 摄像摄像头 户外刀闸温 蓄电池在线监测开关柜温度监测 电缆沟/接头温度监测SF6监测 空调仪表 电压UPS 温湿度电流烟感 电容器打火红外对射 门磁 非法入侵玻璃破碎电子围栏 水浸 空调 风机灯光 警笛 警灯 联动 协议转换器协议转换器协议转换器 消防系统 安防系统 其他子系统 TCP/IP 网络 上级监控平台 采集/控制主机 智能变电站辅助系统综合监控平台将各种子系统通过以太网或 RS232/485接口进行连接，包括前端的摄像机、各种传感器、中心机房的存储设备、服务器等，并通过软件平台进行集成和集中监视控制，形成一套辅助系统综合监控平台。 （三）、核心硬件设备：智能配电一体化监控装置 PDAS-100系列智能配电一体化监控装置，大批量应用在变电站、开闭所 和基站，实践证明产品质量的可靠性，能够兼容并利用现有绝大部分设备，有效保护客户的已有投资。能够实现大部分的传感器解析和设备控制，以及设备内部的联动控制，脱机实现联动、报警以及记录等功能。工业级设计，通过EMC4级和国网指定结构检测。 智能配电一体化监控装置是针对电力配电房的电缆温度以及母线温度无 线检测，变压器运行情况以及油温检测、配电、环境、有害气体以及可燃气体
智能变电站辅助系统综 合监控平台
一、概述 智能变电站辅助系统综合监控平台是智能变电站的重要组成部分，是集自动化技术、计算机技术、网络通信技术、视频压缩技术、射频识别技术以及智能控制术等技术为一体的综合信息平台，专门用于实现对变电站各种辅助生产系统的整合、优化、管理及控制，成为实施“大运行”战略体系不可或缺的重要技术手段。
二、目的 通过对现有孤立分散的各类二次系统资源进行规范整合，实现二次系统的优化配置、信息资源共享、部门间业务的无缝衔接，从而提高电网一体化运行水平，解决二次系统种类繁杂、运行信息割裂等问题，满足大运行体系建设的需要。 1、通过规范各类辅助生产系统的信息传输方式及通信规约，有利于统一化管理，方便新的智能化功能扩充。 2、可以实现变电站“数据集成、业务协同、管理集中、资源共享”的管理要求，实现信息的集中采集、集中传输、集中分析、集中应用，实现与其他系统的交互应用，从根本上消除产生“信息孤岛”的局面。 3、通过各种辅助生产系统的有机整合，不仅可以提升各子系统的性能，实现系统功能的统一管理及广泛联动，提高应急处理和反应能力，加强对意外灾害和突发事件的预防和管理能力。从而全面提升系统的智能化管理水平。 4、通过各种辅助生产系统的高度集成，统一上传，有利于远方人员对站内状况的全盘掌控，以加强对变电站的运行管理，提高对变电站辅助生产系统的监管质量，降低维护成本，提高运维效率。 三、适用范围 可广泛应用于各电压等级变电站/所、换流站、开闭站/所等场所。 四、产品功能
五、基于角色的差异化应用
六、九大子系统 智能变电站辅助系统综合监控平台包括视频联动子系统、火灾消防子系统、周界报警子系统、环境温湿度采集子系统、空调控制子系统、风机控制子系统、给排水控制子系统、灯光控制子系统、门禁控制子系统等九部分内容。 1) 视频联动子系统 视频联动子系统即将变电站的视频遥视的前端摄像机接入智能辅助系统的功能单元，是智能辅助系统的核心，提供与其它八个系统进行联动操作，实现视频共享及系统间协作功能。 a. 可接受其他系统的调用请求; b. 系统可保障原视频监控系统的系统功能与应用不受影响; c. 系统支持同一摄像机的多位置调用及多个摄像机的同一位置调用方式，即以目标为基础的监控模式。 2) 火灾消防子系统
智能变电站综合监控系统解决方案 变电站作为电网“大动脉”的枢纽，在国家电网中具有举足轻重的作用。保证变电站的安全、可靠、稳定运行，实行对智能变电站的高效管理，对于打造坚如磐石、固若金汤的“坚强智电网”具有重要的意义。为了提升电力调度自动化以及电力生产安全管理水平，继遥测、遥信、遥控、遥调之后，遥视系统与其他安防技术的整合应用成为智能变电站建设的热点，并成为智能变电站智能辅助系统的重要组成部分。为了满足智能变电站电力调度自动化、安全管理的应用需求，朗驰推出了具有先进性、实用性、智能性、兼容性、可扩展性等特点的智能变电站综合监控系统解决方案。 变电站视频监控需求分析 变电站监控系统所承担的任务主要有两个方面：一是安全防范;二是保障变电站设备的正常运行。安全防范方面，主要是通过在围墙、大门等区域安装摄像机、防盗探测器来防止非法闯入，保障变电站空间范围内的建筑、设备的安全，防盗、防火。在重点部位，摄像机实现24小时不间断全天候录像，并与报警系统、消防系统等实现联动。变电站设备运行保障主要是通过摄像机、灯光联动来监视主变压器等重要设备，监视场地和高压配电间设备的运行状态，通过图像监控结合远程和本地人员操作经验的优势，避免误操作。同时，监控系统对主控室设备仪表盘、操作刀闸等设备进行监控，并配合其他系统(如变电站综合自动化系统等)的工作。在发生突发事件之后，通过与主站的双向音视频交流而进行事件应急处理。 变电站综合监控系统解决方案 变电站综合监控系统主要由视频监控系统、安全防范系统、综合监管平台、网络传输系统等构成。根据变电站综合监控系统的硬件组成，同时结合变电站综合监控应用的实际需求与特点，我们将整个变电站综合监控系统分为4个系统层次，既前端设备层、传输网络层、系统控制层与系统应用层，同时层与层之间采用标准的TCP/IP协议进行通讯，不受网络平台的限制。其系统结构如图一所示。 图一变电站综合监控系统架构图 1、视频监控子系统 在每个前端变电站根据现场需要，在变电站室外和门口处安装相应高速球型摄像机(保证报警时能快速响应进行联动录像)，实现对变电站区域内场景情况的远程监视、监听。 在变电站室内(主要是主变室、高压室、地压室等)，根据实际情况，可选定点彩色一体化摄像机用于对进出变电站人员进行监视;可根据远程管理人员的命令改变摄像机镜头的方位、角度、焦距等，用于对变电站内设备运行情况、现场环境进行监视。通过摄像机、拾音器采集来的音视频模拟信号接入网络视频编码器，网络视频编码器将摄像机采集的视频信号转化成数字格式的压缩码流后，通过以太网口接入其专用的网络进行传输。前端编码采用目
智能变电站概述 第2 章智能变电站概述 2.1 智能变电站的定义和主要技术特点 所谓智能变电站是指采用先进、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。 智能变电站具有数字化全站信息、网络化通信平台、标准化信息共享和互动化高级应用的主要技术特点。 （1）数字化全站信息。数字化全站信息是指实现一次、二次设备的灵活控制，并具有双向通信功能，可以通过信息网进行管理，满足全变电站信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化。主要表现在信息的接地数字化，通过采用电子互感器，或者常规互感器就地配置合并单元，实现了就地数字化的信息采样；通过一次设备智能终端的配置，实现就地采集设备本体信息和就地执行控制命令。使电缆缩短，光缆延长。
（2）网络化通信平台。网络化通信平台是指使用基于IEC 61850 的标准化网络通信体系，具体表现是网络化传输全站信息。变电站能根据实际需求灵活选择网络拓扑结构，利用冗余技术增强系统可靠性；互感器的采样数据可通过过程层网络同时发送到测控、保护、故障录波及相角测量等装置，从而共享了数据；利用光缆代替电缆可大幅度减少变电站二次回路的连接线数量，同时提高了系统的可靠性。 （3）标准化信息共享。标准化信息共享就是形成基于一致的断面的唯一性、一致性基础信息，一致的标准化信息模型，通过一致的标准、一致的建模来实现变电站里外的信息交换和信息共享。具体表现在信息一体化系统下，将全站的数据按照一致的格式、一致的编号存放在一块儿，使用时按照一致的检索方式、一致的存取机制进行，避免了不同功能应用时对相同信息的重复建设。 （4）互动化高级应用。互动化高级应用就是实现各种变电站里外高级应用系统相关对象之间的互动，全面满足智能电网运行、控制要求。具体而言，就是建立变电站内全景数据的信息一体化系统，供各个子系统同一数据标准化规范化存取访问以及和调度等其他系统进行标准化交互；满足变电站集约化管理、顺序控制的要求，并能与相邻变电站、电源、用户之间的协调互动，支撑各级电网的安全稳定经济运行[5,6].
智能变电站辅助系统综合监控平台 一、系统概述 智能变电站辅助系统综合监控平台以“智能感知和智能控制”为核心，通过各种物联网技术，对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候状态监视和智能控制，完成环境、视频、火灾消防、采暖通风、照明、SF6 安全防范、门禁、变压器、配电、UPS等子系统的数据采集和监控，实现集中管理和一体化集成联动，为变电站的安全生产提供可靠的保障，从而解决了变电站安全运营的“在控”、“可控”和“易控”等问题。 二、系统组成 （一）、系统架构 GPRS/3G/4G TCP/IP RS485/RS232 智能变电站辅助系统综合监控平台 变压器配电环境SF6 音视频安防消防门禁空调灯光 （二八系统网络拓扑
智能变电站辅助系统综合监控平台将各种子系统通过以太网或 RS232/485接 口进行连接，包括前端的摄像机、各种传感器、中心机房的存储设备、服务器等， 并通过软件平台进行集成和集中监视控制，形成一套辅助系统综合监控平台。 （三八 核心硬件设备：智能配电一体化监控装置 PDAS-100系列智能配电一体化监控装置，大批量应用在变电站、开闭所和基 站，实践 证明产品质量的可靠性，能够兼容并利用现有绝大部分设备， 有效保护 客户的已有投资。能够实现大部分的传感器解析和设备控制， 以及设备内部的联 动控制，脱机实现联动、报警以及记录等功能。工业级设计，通过 EMC4级和国 网指定结构检测。 智能配电一体化监控装置是针对电力配电房的电缆温度以及母线温度无线 检测，变压器运行情况以及油温检测、配电、环境、有害气体以及可燃气体和腐 蚀性气体检测、安防、消防、采暖通风除湿机控制、灯光控制以及门禁而设计生 产的一款产品。它通过以太网 TCP/IP 或者GPRS/3G/4C 网络，主要解决分布式无 人值守配电房的监控和管理问题。 1）置触摸屏支持单机管理 配置7寸TFT 触摸屏，可以在触摸屏上进行网络参数设置、监控对象上下限 设置，状态监测、设备控制等功能，即使不联网也可以实现绝大部分功能。 联动 门禁 上级监控平台 交换机 站端后台机 网络视频服务器 摄像头 电缆沟/接 头温度监测 摄像 机 采集/控制主机 空调 仪表 UPS 门磁 电压 SF6监测 电流 —电子围栏 I —水浸 非法 入侵 玻璃 破碎 蓄电池在 线监测 温湿 度 开关柜温 度监测 电容器 打火 红外 对射 _户外刀闸温 度 空调 风机 水泵 _ 警灯 警笛 -灯光
智能变电站高级应用 专题报告
目录 1概述 2高级应用介绍 2.1程序化操作 2.2与主站系统的无缝连接(图模一体化) 2.3智能告警及分析决策 2.4无功自动调节 2.5智能开票系统 3预研功能 3.1分布式状态估计 3.2设备在线监测与状态检修 3.3事故信息综合分析决策
1 智能变电站概述 智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑。由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成，以高速网络通信平台为信息传输基础，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、协同互动等高级应用功能。 智能变电站对于硬件、软件同样有自身的需求。对于软件来说，智能化意味着自动化程度更高，将工作人员从大量繁复、易出错的工作中解放出来；更聪明，对于系统运行状态并不是简单的通知运行人员，而是可以从系统采集数据中判断自身所处的状态，并可以对状态进行闭环的处理；更灵活，系统部署方便、系统规模可调整，与其它系统的集成方便。
2高级应用介绍 2.1程序化操作 程序化操作也称为顺序控制。变电站程控操作是指变电站内智能设备依据变电站操作票的执行顺序和执行结果校核要求，由站内智能设备代替操作人员，自动完成操作票的执行过程。实际操作时只需要变电站内运行人员或调度运行人员根据操作要求选择一条顺控操作命令，操作票的执行和操作过程的校验由变电站内智能电子设备自动完成。 在智能化变电站内实施顺控操作，能够使智能化变电站真正实现无人值班，达到变电站“减员增效”的目的；同时通过顺控操作，减少或无需人工操作，最大限度地减少操作失误，缩短操作时间，提高变电站的智能程度和安全运行水平。 智能化变电站的几个特点：一次设备智能化和二次设备网络化；互操作性和
智能变电站一体化信息平台 摘要：在我国的智能变电站中经常会出现设备重复设置的状况，这不仅不利于变电站的正常运行，同时也会大大增加变电站运行过程中所需要的成本，所以在智能变电站运行的过程中逐渐出现了一体化信息平台，这种技术的出现对变电站的资源起到了很好的优化作用，主要介绍了智能变电站一体化信息平台，以供参考和借鉴。 关键词：智能变电站；一体化信息平台；整合集成 当前我国很多变电站在数据采集和逻辑判断上有着非常紧密的联系，同时这一过程中的所有操作都是由一个设备完成的，所以在实际的工作中，数据采集是由不同的具有较强独立性的单元分别完成的，这种情况的出现就使得我国的智能变电站存在设备重复设置和使用的其情况，同时还存在着诸多其他方面的问题，所以在智能变电站一体化信息平台建设的过程中一定要加强对资源的整合，提高资源的使用率。 1 一体化信息平台主要技术问题 1.1 试点工程中出现的主要问题 在我国第一批智能变电站建设的过程中，变电站监测系统和智能辅助系统后台等很多设备都是需要单独设置的，同
时在变电站建设的过程中还会受到二次安全分区等问题的 影响，系统运行中主要的系统都没有形成有效的联动机制，这样也给各个环节之间的相互配合带来了一定的障碍，同时也会使系统后台主机的数量不断增加，相关人员在对智能变电站改建的过程中首次构建了一体化信息平台的雏形，从而也提高了智能变电站的自动化水平，但是在该系统改建的过程中各个子系统的接入规范都不符合变电站运行的相关规范。 1.2 二次安全分区问题 在智能变电站技术发展的过程中，一体化信息平台的概念已经被明确提出，同时试点工程的硬件建设也已经完成，但是建设一体化信息平台还要受到二次安全分区问题的重 要制约，在我国的二次安全分区要求中将实时监控划入了安全一区中，同时将继电保护工作和电能信息的处理划为安全二区中，将系统运行状态的检测划为三区，在运行的过程中，几个系统都有着很强的独立性，所以在电力系统二次安全防护中一定要着重考虑一区和二区的控制工作。 2 一体化信息平台整合方案及应用 2.1 整合方案 在采取当前分区策略的前提下，通常会采用一体化信息平台和状态监测系统、智能辅助系统的方案，采用这种方案具备极大的优势，首先是二次安全防护技术在现阶段具有非
变电站智能辅助监控系统
变电站智能辅助监控系统 摘要：介绍了一种变电站智能辅助监控系统，系统以智能控制为核心，对变电站关键设备、安装地点以及周围环境进行全天候的状态监视和智能控制，并能将站端状态、环境数据、火灾报警信息、SF6监测、防盗报警等监测信息传输至调度管理中心。该系统满足了变电站安全生产和安全警卫的需求，具有非常好的推广应用价值。 关键词：智能；监控；网络；变电站 传统的变电站安防智能化系统受传统理念和技术的影响，各个子系统都是孤立的，以至于出现了一种监控“孤岛”现象，无形中降低了系统的实用性、稳定性和安全性，而且增加了投资成本。尤其是现在变电站系统平常的生产过程大量采用无人值守或少人值守的模式。而对于变电站这样的场所来说，远程、实时、多维、自动的智能化综合安保系统是变电站安全运作必备的前提条件。 系统总体设计 根据智能化变电站实际应用需求，把变电站智能辅助控制系统分为三级中心、九大子系统。
三级中心 变电站智能辅助控制系统(以下简称“辅助系统”)为分层、分区的分布式结构，按变电站智能辅助控制省级监控中心、变电站智能辅助控制地区级监控中心、变电站智能辅助控制区域监控中心系统和变电站智能辅助控制站端系统四 级构建，如图1所示。 变电站智能辅助控制系统从区域上分为三级中心，每级中心从技术上都分为主控中心、客户端和接口系统(预留)，用于扩充与其他系统之间的衔接，以及WEB浏览功能。主控中心：包含数据库和管理平台，实现数据存储、权限控制、实时监控、配置管理等全部功能。客户端：在变电站和其他必要的地方电脑上安装客户端，根据权限的不同，操作员可以进行相应的监控、管理和操作。接口系统：系统通过采用IEC61850通信规约与综合自动化等系统的接口和联动。WEB浏览：系统另外提供浏览器的方式，供值班和相关人员实时监控每个变电站区域的环境状态、报警状态、人员进出状态等实时状态。 九大子系统 辅助控制系统必须把环境、视频、火灾消防、SF6、防
探究智能变电站的智能监测系统 发表时间：2016-03-22T16:02:44.330Z 来源：《基层建设》2015年26期供稿作者：苏峰 [导读] 国电南京自动化股份有限公司目前，我国正在大力发展智能电网技术，其中智能变电站的建设是智能电网建设不可缺少的重要环节。 国电南京自动化股份有限公司 211100 摘要：目前，我国正在大力发展智能电网技术，其中智能变电站的建设是智能电网建设不可缺少的重要环节。在智能变电站监测系统的建设中，在线智能监测系统把各种监测设备联系到一起，对电网的安全建设与正常运行起着重要作用。本文主要通过对变电站的前端信号采集与处理系统，网络传输系统和监控中心系统等三部分的介绍，阐明了智能变电站的工作方式是先信号采集与处理再信号传输到最后的监测与控制。然后分析了其系统的相容性。 关键词：智能变电站；输变电设备；智能监测系统 引言 近年来，随着自动化技术的发展，智能监控技术正逐步渗透到各个岗位。智能变电站作为电网的重要组成部分，其智能化的建设实现将对建设整个电网智能化起到关键作用。而保证智能化变电站智能化目标实现的关键因素就是智能监控系统。通过智能监控系统，可以直观、及时的了解和掌握各变电站安全情况，并对于发生的紧急情况作出应急处理方案。因此，通过对智能化变电站智能监控系统的探讨对整个电网来说具有积极意义。 1 智能变电站智能监测系统的定义 所谓智能化变电站，主要是对变电站的智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）的构建，实现24小时自动监控，减少值班人员的运行监盘。而智能监测系统则是通过网络化、信息数字化、共享标准化等方法，以先进、集成、可靠的智能化设备为主要平台完成实时监测设备状态、评估检修周期、自动控制电网、在线分析决策、智能调节调度等功能。使得电站运行变得更加安全、稳定。最终实现经济效益最大化的目的。 2 系统总体设计 2.1 智能监测系统结构 整个智能变电站在线智能监测系统可分成三个部分：前端系统、网络传输系统和监控中心系统。前端系统是指智能变电站在线监测系统对监控区域的图像采集和处理。工作过程是将前端摄像头采集到的信号经由模拟线缆接入到视频编码服务器中，再由视频编码服务器对相应的模拟信号进行编码和压缩，最后通过网络传输系统将压缩后的信号传往监控中心。变电站智能在线监测系统的系统结构图如图所示。 2.2 系统工作原理 智能变电在线智能监测系统就是把现场采集到的信号从变电站的现场采集摄像机中提取出来，再经由数据传输系统将其传输到监控中心的服务器上，也就是一个下行数据传输的过程。首先是把摄像机采集到的信号输入到各自的视频编码服务器中，然后这个服务器会对视频进行处理，先将这个信号清晰化，然后将其压缩，再把处理压缩后的信号发送到数据传输网络中，并通过数据传输网络把信号传输到监控中心。最后在监控中心的数据接收端收集来自前端的数据信息，由终端监控计算机对这些信号进行处理并进行解压缩，再通过计算机的图像电视显示墙以及声卡进行情景回放。 3 系统分部结构设计 3.1 前端子系统 变电站的监控范围称作前端现场，它主要由现场信号采集摄像机、云台和网络视频编码器三个部分组成。主要把现场摄像机采集到的模拟信号发送到视频编码服务器中，在这里视频信号会被压缩并编码成数字信号流。当变电站智能在线监测系统的监控管理中心需要查看相应的监控区域时，监控中心就会通过监控主机发出控制信号调用相应的摄像机，对前段摄像机进行控制。 3.2 网络传输系统 光同步数字传输网络是把不同类型的网元设备通过光缆路线组成的，这些不同类型的网元设备可以实现光同步数字传输网络的同步复用、交叉连接和网络故障自检、自愈等功能。交叉连接系统以灵活的分插任意支路信号，因此它可以用在光同步数字传输网络中点对点的传输，也可以在环形网和链状网的传输中应用。由于光信号在传输过程中会随传输距离的增加而产生衰耗，再生器的功能就是对光信号进行放大、整形处理，主要用于光信号的长距离传输中。当 SDH 传输网络在传输过程中某一传输通道出现故障时，数字交叉连接系统可以对复接段的通道进行保护，把这一信号接入保护通道中。 3.3 监控中心系统 变电站智能在线监测系统的监控中心系统主要是由图像监控服务器，监控管理系统和监控客户终端三部分组成的。由监控中心负责对远端和近端的现场监测设备进行统一管理，并且在管理中要对应好变电站的主控计算机，以便当相应的解码设备对相应的图像信息解码后，把还原后的信号发送到主控计算机中。最后在主控计算机上会显示相应的图像，并记录下变电站智能在线监测系统的的各设备、仪器仪表的使用情况和对应的状态，与此同时在监控中心外配置的大屏幕上可以对屏幕进行显示。变电站智能在线监测系统的控制中心可以对监控现场摄像机进行随意切换和控制。 4 系统相容性 智能变电站在线监测系统在智能监测的过程中不仅要做好监控工作，还要兼顾站内各系统相互间的关系，以防对监测结果产生影响。继电保护系统作为电网安全稳定工作的最后保护关口，它的安全性和可靠性都是最高的，这些特点也对自身有很高的要求，其中最基本的一点就是要保证系统的独立性。在变电站智能在线监测系统出现前电能量采集系统一般是通过拨号的方法向各监测部门发送相应的电量信息，这种方式比较落后。但是随着网络技术飞速发展和控制中心监控系统的改进，电量信息的网络传输也具有了另一种快速、方便的
智能变电站的对时系统（一） 摘要：时间是基本物理量，那么时间也就会有精度的问题，不同时间源有着不同的精度。如Apple Watch与iPhone配合使用，同UTC时间误差不超过50ms。50ms误差对于人类的感知可以忽略，可是如果用在智能变电站中就显得不尽人意了。 Apple Watch的发售将智能手表提高到一个新的热度，时下不管哪个厂家的Watch都是在手表的基本时间功能上进行扩展，如加入心跳的测量，从而变成智能化。提到时间，不同的人对时间有不同的理解，古代文人将时间的流逝描绘成一首首耐人寻味的诗句；哲学家将时间看成抽象概念，表达事物的生灭排列；科学家给出了时间科学的定义：事件过程长度和发送顺序的度量，是物理学中的七个基本物理量之一。 时间是基本物理量，那么时间也就会有精度的问题，不同时间源有着不同的精度。如今人们生活获取的时间都是国际标准时间（UTC），不同的设备都是获取UTC进行对时，这样就产生了不同的精度，如Apple Watch与iPhone配合使用，同UTC时间误差不超过50ms。50ms误差对于人类的感知可以忽略，可是如果用在智能变电站中就显得不尽人意了。 变电站对时系统的重要性 电网系统是时间相关的系统，对于电网的运行和事故系统性分析需要有描述电网暂态过程的电流、电压波形，断路器、保护装置动作时序的时间，各种事件发生的时间序列在电网运行或故障分析过程中起着决定性的作用，同时全站的时间同步技术也是智能化变电站乃至智能电网稳定运行的关键技术之一。智能变电站的二次系统通常包含电子式互感器、合并单元、交换机、保护测控等设备。这些装置必须基于统一的时间基准运行，方能满足事件顺序记录（SOE）、故障录波、实时数据采集时间一致性的要求，确保线路故障测距、相量和攻角动态监测、机组和电网参数校验的准确性。这些要求对智能变电站的时钟同步系统提出严格的要求。 IEC61850标准将变电站分为站空层、间隔层和过程层，对时间同步精度的要求，各层设备是不同的。间隔层设备需要到达ms精度；而过程层设备，由于主要传输采样值、跳闸信息，需要达到μs的同步精度。智能变电站的测试设备DT6000系列（DT6000、DT6000E 和DT6000S）的对时精度可达μs的同步精度，完全满足变电站各层的设备的对时精度。
智能变电站一体化监控系统integratedsupervision andcontrolsystem ofsmartsubstation 按照全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化的基本要求，通过系统集成优化，实现全站信息的统一接入、统一存储和统一展示，实现运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警、运行管理和辅助应用等功能。 全景数据panoramicdata 反映变电站运行的稳态、暂态、动态数据、设备运行状态以及图像、模型等数据的集合。 3.3 数据通信网关机communication gateway 一种通信装置。实现智能变电站与调度、生产等主站系统之间的通信，为主站系统实现智能变电站监视控制、信息查询和远程浏览等功能提供数据、模型和图形的传输服务。 综合应用服务器comprehensiveapplicationserver 实现与状态监测、计量、电源、消防、安防和环境监测等设备（子系统）的信息通信，通过综合分析和统一展示，实现一次设备在线监测和辅助设备的运行监视、控制与管理。 数据服务器dataserver 实现智能变电站全景数据的集中存储，为各类应用提供统一的数据查询和访问服务。 智能变电站自动化体系架构 a ）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； b ）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，其逻辑关系如图 1 所示。
智能变电站自动化系统 1 智能变电站简介 智能变电站作为智能电网的物理基础，同时作为高级调度中心的信息采集和命令执行单元，是智能电网的重要组成部分。作为智能电网当中的一个重要节点，智能变电站以变电站一、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，实现站内外信息共享和互操作，并以网络数据为基础，实现测量监视、控制保护、信息管理等自动化功能的变电站。智能变电站既是下一代变电站的发展方向，又是建设智能电网的物理基础和要求。为了实现智能化电网的目标，智能变电站的研究和建设具有重要的意义。 1.1智能变电站的特点及功能 随着智能电网的提出和建立，变电站将由数字化演变为智能化，更突出“智能”的特点。智能化变电站在数字化变电站的基础之上，赋予了以下十二个“智能特征”或“智能化功能”。 1.1.1 一次设备智能化 与数字化变电站描述的一次设备智能化相比，智能变电站加大了一次设备信息化，可监测更多自身状态信息，也可通过网络获知系统及其他设备的运行状态等信息。自动化程度更高，具有比常规自动化设备更多、更复杂的自动化功能。具备互动化能力，与上级监控设备、系统及相关设备、调度及用户等及时交换信息，分布协同操作。 1.1.2 信息建模统一化 除了基于 IEC61850 标准的建模外，智能变电站能实时监测辖区电网的运行状态，自动辨识设备和网络模型，从而为控制中心提供决策依据。 1.1.3 数据采集全景化 智能变电站利用对时系统，同步区域和站内时钟，完善和标准化站内设备的静态和动态信息模型，向智能电网提供统一断面的全景数据。采用新型传感技术、同步测量技术、状态检测技术等逐步提高数字化程度，逐步实现潮流数据的精确时标，实时信息共享、支撑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。 1.1.4 设备检修状态化 全面采集能够反映系统主设备运行的电脉冲、气体生成物、局部过热等各种特征量。智能变电站配置用于监测系统主设备的传感器，或者由智能一次设备直接提供其功能。利用 DL/T860 提供的建模方法，建立设备状态检修的信息模型，构建具备较为可靠实用的状态监测预警算法和机制、支撑状态检修实践的专家系统。 1.1.5 控制操作自动化 程序化操作。智能变电站具备程序化操作功能，除站内的一键触发，还可接收和执行监控中心、调度中心和当地后台系统发出的操作指令，自动完成相关运行方式变化要求的设备操作。程序化操作具备直观的图形界面，在站层和远端均可实现可视化的闭环控制和安全校验，且能适应不同的主接线和不同的运行方式，满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求。
智能变电站辅助系统综合监控平台安装部署手 册
智能变电站辅助监控系统安装部署手册
一、准备机器 准备一台计算机作为服务器，配置要求如下： CPU： Pentium Ⅳ 2.0G 四核以上 内存： 8GB以上 硬盘：系统平台所在分区剩余可用空间50GB以上 （且该分区文件系统格式要求为NTFS） 准备一台计算机作为客户端，配置要求如下： CPU： Pentium Ⅳ 2.0G 双核以上 内存： 4GB以上 显卡：至少1G独立显卡 硬盘：系统平台所在分区剩余可用空间20GB以上 （且该分区文件系统格式要求为NTFS）软件资料光盘或者平台软件资料包文件列表 安装顺序 1、数据库sql2000或2005 2、还原数据库文件 3、安装数据服务管理 4、安装客户端软件
二、安装及配置操作系统(如果已安装，可跳过) 1、安装操作系统 服务器操作平台： 建议安装服务器版windows操作系统，如Windows 2000 Server，Windows Server 2003，Windows Server 2008，Windows Server 2008 R2。 客户端操作平台： 建议安装专业版windows操作系统，如Windows Xp，Windows 7 旗舰版（64） 2、安装常用软件及工具 1)安装360安全卫士 建议在网上下载最新的360安全卫士安装包，然后按提示安装完成后，点击360安全卫士，点开修复漏洞，只对360建议需要修复的 漏洞进行修复，然后点开修复漏洞右上角的设置，在设置里扫描提示 和修复方式选择自动扫描和修复高危漏洞。 2)安装office 办公软件 建议客户端平台安装office2003系列办公软件。 3)安装解压工具 建议安装WinRAR 3.80或更高版本。 2.配置防火墙 打开控制面板，点击Windows防火墙，进入Windows 防火墙界面，关闭启用windows防护墙功能 三、安装数据库系统(如果已安装，可跳过) 可安装以下数据库：Microsoft SQL Server 2000、Microsoft SQL Server 2005 下面以Microsoft SQL Server 2005为例简要说明一下安装数据库的方法： 1、打开软件资料光盘或者平台软件资料包，找到数据库安装包压缩 文件
智能变电站在线监测解决方案 变电站在线监测系统实现了休息共享平台化、系统框架网络化、设备状态可视化、监测 目标全景化、全站信息数字化、通讯协议标准化、监测功能构件化、信息展现一体化、实时 采集站内设备的状态数据、进行综合的诊断分析和全寿命评估。一方面，变电站在线监测系 统内部是一个独立的内部互联配变设备网络， 另一方面又是远方主站的一个节点， 向主站发 送变电站内部设备的监测诊断系统和自身状态信息。
变电站在线监测需求>> > 设备符合电力 IEC61850 规约，兼容变电站各种 IED 设备 > 设备须适应变电站恶劣环境 > 光纤资源有限，布线困难，要求通信设备接口灵活 形式多变，组网方式灵活 方案优势>> > 设计符合 IEC61850 规约，能兼容变电站任何智能 IED 或其他设备 > -40～75℃工作温度，优于 IEC61850-3 标准的 EMI 抗性 > 灵活的组网方式，可以根据现场组建各种复杂网络 <<关键产品>>
◎支持接口类型可根据需要搭配 ◎支持 SW-Ring 环网冗余专利技术，网络故障自愈时间＜20ms ◎支持 802.1X、密码管理、端口镜像、端口汇聚 ◎支持支持 DC110~220V 或 AC100~240V 三位端子电源输入 ◎无风扇设计,工业级设计，-25~70℃温度工作范围 ◎IP30 防护等级，19 寸标准机架安装方式 IES5024 系列 （3onedata） ◎支持 10Base-T/100Base-TX ， 100BaseFX（SC 或 ST 接口， 单模或多模） ◎支持 12~48VDC 四位端子的电源输入，电源支持无极性 ◎双电源输入，1 路继电器输出告警 ◎无风扇、低功耗设计 ◎IP40 等级防护，波纹式高强度金属外壳，DIN 导轨式安装 ◎工作温度-40～75℃，存储温度-40～85℃ IES318 系列 （3onedata）
智能电网的含义其实就是电网的智能化，具备了高级应用功能的智能化变电站是智能电网中的坚强节点之一。目前已投入运行的智能化变电站实现了相对简单的高级应用功能，其高级功能的应用也是来区别智能化变电站和数字化变电站的重要特征之一。 1区域电网协同功能 1.1区域化智能网络保护 区域网络保护实际上是利用电压、电流的同步采样信息以及开关量信息，通过调控管理主机完成对区域电网内多个元件的保护与控制。网络保护功能实现的是后备保护的功能，其借助区域电网内的网络信息完成，利用空间多点信息做出判断而不是动作时间上的配合来保证后备保护的选择性，从而达到缩短保护的动作时间，缩小故障切除范围的目的。 1.2区域电网内的实时智能自动控制与调节 将区域电网内的变电站电压、无功调节设备纳入区域无功电压调节系统，进行整体统一的策略控制，实现区域级别的电压无功自动优化调节，事实上该功能是对单站AVQC进行调度整合，实现区域AVQC功能。该功能使对电压无功控制的限值由调度系统下发，变电站为调度系统服务，最终为下一步实现区域级别的经济运行与优化控制打下了良好的基础。 1.3与分布式电源的协同互动 随着分布式电源的快速发展，在未来智能电网下的智能化变电站，可以实现与分布式电源和大用户的相互数据交换，进一步实现智能电网区域内的协调运行与控制。对于外部接入的分布式电源，通过信息交互对其运行状态进行监视，相应调整控制模式，实现分布式电源的灵活接入。对于钢厂等大客户，可通过协同互动对用户的电能质量进行在线监测，还可实时传送客户需要的相关信息，支持电力交易，为客户提供更好的服务。 2变电站内部智能控制功能 2.1站域控制 智能化变电站内具有全景数据的一体化信息平台，此平台依托站内高速通信网来实现基础数据的采集，各种高级应用功能均建立在一体化信息平台提供的基础数据之上。一体化信息平台可以提供方便的共享信息，这就为实现全站级别的控制和保护提供了条件。 2.2站域保护 站域保护是指通过信息共享，结合系统运行状态，对站内一次设备实现协调保护。主要功能包括：全站统一的后备保护、分布式新能源接入保护、保护定值自动生成和修改等。最终智能化变电站中的站域控制和站域保护功能可以采取适当的方式一体化实现。 3辅助运行管理功能 3.1一体化五防 现在具有代表性的是下述两种模式：普通一体化五防，充分利用了监控系统平台，结合电脑钥匙及其编码锁技术、计算机通信技术，在监控系统引入操作规则，通过软、硬件结合，实现完善的五防功能，严格杜绝操作人员在操作中可能出现的误操作；在线式一体化五防，不使用五防锁具进行就地操作闭锁，不配置电脑钥匙就地操作闭锁由间隔层I/O测控装置参与实现。 3.2顺序控制 变电站电气设备顺序控制，是指通过自动化系统的单个操作命令，根据预先规定的操作逻辑和五防闭锁规则，自动按规则完成一系列断路器和隔离开关的操作,最终改变系统运行状态的过程，从而实现变电站电气设备从运行、热备用、冷备用、检修等各种状态的自动转换。3.3设备状态可视化 智能变电站由站控层设备、保护测控设备、智能终端和合并单元、交换机组成了三个网络：MMS网络、GOOSE网络、SMV网络。网络的坚强性决定了智能变电站的可靠运行，从冗余角度考虑虽然实现了双网双配置，但是一旦网络发生故障对智能变电站来说将是灾难性的。所以通过对网络上的异常节点、心跳报文的监视及光电信号转换的监视，进行状态组合逻辑判断，来区分硬件故障和软件故障，进一步分析故障的严重性是可恢复性还是不可恢复性的，为检修人员及时处理异常提供可靠有力的指导方向。 3.4智能告警 智能告警功能通过建立变电站故障信息的逻辑和推理模型，对告警进行细致分类，每类告警进行分页显示按告警类型分类：COS、SOE、遥测越限、保护事件、装置自检。按告警级别进行分类：告知、预告、事故。对变电站的运行状态进行在线实时分析和推理，实现对单个或关联的多个告警事件进行推理判断给出建议。 3.5故障信息综合分析与决策 故障信息综合分析决策是指在事故或故障情况下，对系统收集故障信息进行数据挖掘，结合装置定值、设备运行信息、及其他设备的运行状态、整个系统的运行状态、应用专家系统，对故障信息进行诊断，故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。为检修人员提供一个事故分析报告并给出事故处理预案，便于迅速确定事故原因和应采取的措施，而且可以为事后相关部门分析事故原因提供相关数据信息。 3.6源端维护 变电站作为调度主站数据采集的源端，提供各种可自描述的配置参量，维护时仅需在变电站利用统一配置工具进行配置，生成标准配置文件（包括变电站主接线图、网络拓扑等参数及数据模型）。调度主站可自动获得变电站的标准配置文件，自动导入到自身系统数据库中，并自动更新运行监控画面。 3.7环境的智能检测及控制(物联网) 图像监视子系统采用智能高清摄像机结合图像识别技术，自动识别、跟踪进入视场范围内的目标，图像自动弹出在监视器的最顶层，值班人员可迅速直观的看到现场的实际情况。 安全警卫子系统针对图像监视子系统的不足，组建多类型传感器协同感知网络，实现全新的目标识别、多点融合和协同感知；声光报警设备向现场进行声光告警，值班人员通过麦克风设备向现场通话告警，警告可疑人员；当入侵目标强行翻越围墙时，启动电子围栏击退入侵目标，电子围栏可远程设定投退。 火灾报警及消防子系统以物联网技术理念集成现有成熟产品，通过读取感烟感温传感器的信号，结合图像识别、环境温度等信息，实现对变电站火灾的智能检测、报警及主变充氮灭火的联动处理；实现对各种消防设备的状态检测与故障警报；实现火灾时与空调、风机的闭锁联动。 采暖通风子系统通过无线温湿度传感器监测室内外的温湿度情况，经无线传感器网络(WSN)传送至汇聚节点，再经有线网络上传站内控制主机；主机根据室内外温湿度状况对空调的温度、排风机的风向等进行自动控制；当发生火灾时与火灾报警子系统联动闭锁空调、风机，防止火灾蔓延。 给排水子系统安装水位传感器对污水池、电缆沟等位置进行水位监测，当水位告警时启动摄像头联动，查看现场情况，远程查询积水情况，远程控制排水泵运行。 3.8无人巡视支撑平台 无人变电站拟人智能巡检机器人以软件和机器人平行与协同的方式，利用智能视觉导航及智能PID协调控制方法,实现拟人智能巡视、自动监测，电站维护、故障报警、自动充电、断电（下转第407页） 浅谈智能化变电站主要高级功能的应用 晋飞王思诚张凡 （潍坊供电公司，山东潍坊261041） 【摘要】智能化变电站的高级应用功能使变电站实现了信息化、数字化、自动化和互动化，本文从区域电网协同功能、变电站内部智能控制功能和辅助运行管理三个方面对智能化变电站的各种高级应用功能进行讨论。 【关键词】智能化变电站；高级应用；功能实现 408