电子式互感器及其在智能变电站中的应用
摘要:详细介绍了关于电子式互感器的定义、分类及原理,分析了有源式和无源式电子式互感器的类型、原理及其存在的主要问题,并就其技术特征进行对比,讨论了电子式互感器是如何在智能变电站中起到关键的作用以及未来电子式互感器的发展趋势。
关键词:智能电网智能变电站电子式互感器有源式无源式发展趋势
中图分类号:tm76 文献标识码:a 文章编
号:1674-098x(2012)04(a)-0087-02
application of electronic transformer in smart substation feng yi-xin
(college of electrical engineering and automation,fuzhou university,fuzhou 350108,china)
abstract:introduction is made to the
concepts,classifications of electronic transformer,while analyse is made to the comparison between active type and passive type due to the classifications,axioms and the main problems.the development trend of electronic transformers in the future will play a vital part in the construction of smart substation,even in the smart grid.
key words:smart grid;smart substation;electronic transformer;development trend
电子式互感器简介 电子式电流电压互感器及智能电器产品简介： 随着计算机技术和电力设备二次系统测量、保护装置的数字化发展，电力系统对测量、保护、控制和数据传输智能化、自动化及电网安全、可靠和高质量运行的要求越来越高，具有测量、保护、监控、传输等组合功能的智能化、小型化、模块化、机电一体化电力设备，对电网安全、可靠和高质量运行具有重要意义。这已成为国内外著名电力设备生产企业进行产品研发的主流。 传统的电磁式电流电压互感器难以直接完成计算机技术对电流电压完整信息进行数字化处理的要求，难以实现电网对电量参数变化的在线监测。阻碍了电力系统自动化向更高水平发展，因此寻求一种能与数字化网络配套使用的新型电流电压互感器成为电网安全高效运行的迫切需要。 电子式电流电压互感器，二次输出为小电压信号，无需二次转换，可方便地与数字式仪表、微机保护控制设备接口，实现计量、控制、测量、保护和数据传输的功能，且消除了传统电磁式电流互感器因二次开路、电压互感器二次短路给电力系统设备和人身安全带来的故障隐患。 作为传统电磁式互感器理想的换代产品，电子式互感器可广泛用于中压领域电力监测、控制、计量、保护系统、工矿企业、高层建筑、配、变电等场所，能有效降低变电站（配电所）的建设成本和运行维护成本，提高电网运行质量、安全可靠性和自动化水平，因其几乎不消耗能量、无铁心（或仅含小铁心）、且减少了许多有害物质的使用而使其成为节能和环保产品。电子式电流电压互感器在发达国家已被广泛采用，国内也有越来越多的产品投入使用。 电子式电流电压互感器原理： 电子式电流互感器采用罗哥夫斯基（Rogowski）线圈和轻载线圈的基本原理。 Rogowski线圈由于采用非磁性的骨架，不存在磁饱和现象。一次电流通过Rogowski线圈得到了与一次电流I1的时间微分成比例的二次电压E，将该二次电压E进行积分处理，获得与一次电流成比例的电压信号，通过微处理器将该信号进行变换、处理，即可将一次电流信息变成模拟量和数字量输出。 轻载线圈它代表着经典感应电流互感器的发展方向。它由一次绕阻、小铁芯和损耗最小化的二次绕组组成。二次绕组上连接着分流电阻Ra，二次电流I2在分流电组Ra两端的电压降U2与一次电流I1成比例，电子式电流互感器比传统的电磁式电流互感器拥有更大的电流测量范围。 电子式电压互感器采用电阻分压原理。 互感器由高压臂电阻、低压臂电阻、屏蔽电极、过电压保护装置组成。通过分压
电子式互感器的现状与发展前景 随着电力传输容量的增加，运行电压等级越来越高，传统的电磁式电流，电压互感器暴露出如绝缘要求高，磁饱和、铁磁谐振、动态范围小、频带窄以及有油易燃、易爆炸等一系列缺点。基于光学和电子学原理的电子式电压、电流互感器(分别简称为EVT和ECT)经过30多年的发展以其独特的优点，成为最有发展前途的一种超高压条件下电压、电流的测量设备。 早期的电子式互感器一次侧和二次侧通过光纤来传输信号，也称为光电式互感器。2002年，IEC根据新型电子式电压、电流互感器的发展趋势，制定了关于EVT的IEC60044-7标准和ECT的IEC60044 -8标准，明确了电子式互感器的定义及相成的技术规范。 根据IEC60044-7标准，EVT采用电阻分压器.电容分压器或光学装置作为一次转换部件，利用光纤怍为一次转换器和二次转换器之间的传输系统，并装有电子器件作测量信号的传输和放大，具有模拟量电压输出或数字量输出。 根据IEC600448标准，ECT采用传统电流互感器(CT)、霍尔传感器、Rogowski线圈或光学装置作为一次转换部件，利用光纤作为一次转换器和二次转换器之间的传输系统，并装有电子器件作测量信号的传输和放大，具有模拟量电压输出或数字量输出。 电子式互感器的分类 几十年来，电子式互感器产品的种类已经被开发出很多，根据原理的不同，电子式互感器可分为无源式和有源式2类。所谓无源式电子互感器是指高压侧传感头部分不需要供电电源的电于式互感器，而有源式电子互感器是指传感头部分需要供电电源的电子式互感器。 无源式电子互感器的优点是在传感头部分不需要复杂的供电装置，整个系统的线性度比较好，缺点是传感头部分有复杂而不稳定的光学系统，容易受到多种环境因素的影响，影响了实用化的进程，虽然各国学者不断的提出新方法以提高测量准确度，备种方法都在实验室条件下取得了一定成果，但都不同程度地存在着通用性差，装置复杂等缺点，未能有效克服这个困难，其研究还有待进一步深入。 有源式电子式互感器的原理大都比较简单，已被广泛接受。无源式EVT主要利用传统的电阻分压器，电容分压器以及单个电容器测量电压值。在有源式ECT中，作为一次电流采样传感头的元件有传统的电磁式电流互感器、分流器和Rogowski线圈等。
信息化在智能变电站中的应用 摘要自2009我国内部逐渐开始在电网公司中使用智能电网开始，提出全新的“坚强智能电网”的建设理念，我国的智能电网在发展和建设从探索研究逐步迈入全面建设阶段。到目前为止，全国各试点城市开始或者完成了智能电网的建设。信息化的发展在智能电网的建设中起着十分重要的作用，换句话说智能电网的建立和发展离不开信息化。 关键词智能变电站；信息化 1 智能电网和智能变电站的概念 坚强智能电网主要是通过对骨干网架和各级电网系统之间进行调整，将特高压电网作为其主要的网架基础。在建设过程中主要是利用强大的通讯平台，对其信息进行自动化和互动化处理。坚强智能电网中主要包括对电力系统的发电、输电、配电等一些列店里运输和操作系统的各个环节进行统筹规划。从而最终可以实现我国电网“电力流、信息流、业务流”一体化的发展模式。 随着我国智能电网的逐渐发展，其智能操控的理念逐渐深入到智能系统中。智能电站的发展思想与智能电网的发展思想向接近。其智能变电站主要是通过采用先进的操作方式，对其内部操作及运行进行改进，从而建立出集成、环保、低碳的智能发电站。智能电站在进行性智能化改变过程中需要对信息的采集、调控、计量、保密等工作做进行一步智能化的完善，从而从根本上实现我国智能电站的建立，完成电站自动控制、智能调节和在线分析的理论实践，促进我国智能电站的发展。 2 变电站区别 结构上的差异性。根据我国传统变电站的结构进行分析，发现其中主要包括站控层和间隔层，智能变电在传统变电站的基础上增加了过程层，过程层的作用就是合并单元，智能终端。 3 传统变电站智能变电站的组网方式的区别 传统变电站的组网方式主要是铜鼓对监控系统等及西宁保护，从而根据样本采集值和开关设定的相互定量之间进行电网的保护。在整个常规电网中闸口的每一个环节中均与电缆连接段进行连接，分为不同的连接端子。常规电网中通过各个连接端子之间的连接，完成整个电网信息中采集和呼唤，从而形成一种联合的管理和操作功能。而相较于智能电站中相关对数值的采集和开关的连接，通过sv和GOOSE之间实现不同的端口之间建立良好的数字信息的传递量，通过对不同的相对端子形象的将智能电站中的连接进行逻辑关系连接，实现整个智能电网系统的完成。 4 智能变电站过程层的合并单元和智能终端 4.1 智能变电站合并单元
变电站智能运检关键技术及应用 摘要：“十三五”期间，电网规模将迎来爆发式增长，电网运行安全性要求也越来越高，依靠人力为主的传统运维检修模式导致运维能力提升有限，已经无法满足 迅猛增长的电网运维工作需求；同时传统的运维检修模式无法实现资源的优化配置，运检资源分配随意性较大，制约了运检效率的进一步提高。通过现代科技提 升变电站运检智能化水平，可有效提升设备可靠性和提高劳动生产率，是提高电 网安全稳定和缓解人力资源紧张的有效手段。 关键词：变电站；智能运检；技术 1运维平台 1.1 在线监视 建立变电站二次系统全景信息模型，应用纤芯自动搜索算法实现虚、实对应 的二次设备全景可视化展示技术，将智能变电站信息数字化、抽象化转变为可视 化的全景模式。在线监视应能实现如下功能：1）对全站二次设备运行工况、通 信状态的实时监视与预警。2）对全站二次设备告警信息、变位信息、压板状态 等各种信息的全景展示。3）对全站二次设备间通信链路状态的实时监视与可视 化展示。4）对全站二次设备虚回路、虚端子的实时监视与可视化展示。5）对保 护装置等间隔层设备温度、电压以及保护遥测的实时监视与展示。6）对保护装 置面板指示灯状态的正确反映。 1.2 状态评估及监视预警 电力二次设备“趋势性 + 损失性”的评价体系和“横向比对、纵向校验”的评价方法，实现智能站二次设备健康状态在线评价，实现“经验评估”向“量化评估”的跨越。趋势性评估方法：是指对装置稳态量的长期监视、记录和分析，反映一段时 间内元件性能的变化趋势，包括采样值精度、开关量一致性、运行及环境温度、 端口光功率、其他自检参数等，超出门槛值预警。损失性评估方法：是指当装置 发生异常告警时，通过对告警信息按类型进行分析和统计，推断故障的具体性质，如严重等级、持续时间、影响范围、最可能的故障位置等，为装置异常缺陷处理 提供辅助决策。 1.3 保护定值管理 针对种类繁多、厂家各异的继电保护装置，能否正确、可靠动作直接关系到 电力系统的安全稳定运行，而继电保护定值的管理显得尤为重要，对于智能变电 站保护定值的管理，应能够正确、可靠地实现定值召唤、定值区切换、定值修改、定值比对等功能。定值召唤应能支持同时通过本地和远方发起的进行定值区号和 任意区定值的召唤，并且能够直观地显示定值名称及相应属性等信息。支持定值 区实时切换，通过选择、返校、执行步骤保证定值切换的正确性。定值修改内容，应能支持同时通过本地和远方发起的对定值进行实时修改，并且能够对单一保护 设备的定值进行批量修改，定值修改后，向所有远端主站发送定值变化告警信号。定值比对功能，应能根据历史数据库保存的最新定值信息与新召唤上来的定值进 行自动或手动对比，当两份定值单不一致时，应触发告警功能，并标识定值不一 致处，以便运行人员进行快速检查、核对。当定值修改后，应能对修改前后的定 值进行自动校对，并对不一致的地方进行明显的标识。 2操作智能化 2.1 隔离开关分合闸状态的“双确认” 敞开式隔离开关在操作过程中的可靠性相比短路器要低，进行操作时需要操
电子式电流互感器的定义 2000年，IEC根据基于光学和电子学原理的电流互感器(ECT)的发展趋势，制定了关于ECT的IEC60044-8标准，明确电子式电流互感器(Electronic Current Transformer: ECT)指采用传统电流互感器(CT),霍尔传感器、Rogowski线圈或光学装置作为一次转换部分，利用光纤作为一次转换器和一次转换器之间的传输系统，并且装有电子器件作测量信号的传输和放大，其输出可以是模拟量或数字量。由于其中某些类型要利用光学器件对电流传感且全部利用光纤传输信号，故电子式电流互感器亦称为光学电流互感器(Optical Current Transformer: OCT) 电磁互感器的优点在于性能比较稳定，适合长期运行.并且具有长期的运行经验。 电磁互感器的缺点： 磁式电流4.感器(Current Transformer: CT)己暴露出下述内在的致命弱点:1绝缘问题：传统电磁式电流互感器采用的空气绝缘，油纸绝缘，气体绝缘乃至串级绝缘都不能满足随电压等级日益增长而更为苛刻的运行条件，在超高压等级使用电磁式电流互感器会产生绝缘击穿的潜在危险;2误差问题：电磁式电流互感器的闭合铁芯由于电流的非周期分量作用而饱和，导磁率急剧降低，使误差在过渡过程中上升到不能允许的程度3铁磁谐振效应：由于电流互感器电感饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压;4电磁式互感器含有铁芯，因此动态测量的范围小，频带窄面对暂态过程测量性能差；此外还有，输出端开路时导致高压危险; 体积重量均大，成本过高; 易产生干扰；不易与数字设备连接；因有绝缘油而导致易燃易爆炸等。已难以满足电力系统在线检测，高精度故障诊断，电力数字网发展需要 电子互感器的优点 1)数字化输出，简化了互感器与二次设备的接口，避免了信号在传输、储存 和处理中的附加误差，提高了系统可靠性。 2)信号光纤传输，抗电磁干扰性能好，在强电磁环境中保证信号的精确性 和可靠性。 3)无铁芯，不存在磁饱和、铁磁谐振现象，线性度好，绝缘简单，动态测量 范围大、频带宽、精度高。而且体积小、重量轻、低成本，减小了变电 站的面积，。 4)低压没有开路危险，没有因存在绝缘油而产生的易燃、易爆等危险 电子式电流互感器没有磁饱和、铁磁谐振等问题由于电磁式电流互感器使用了铁心，不可避免地存在磁饱和、铁磁共振和磁滞效应等问题，而电于式电流互感器采用的是磁光玻璃、光纤或电子线路。不存在这方面的问题。 电子式电流互感器绝缘结构简单，绝缘性能好。电磁式电流互感器的绝缘结构非常复杂，尤其是对于电压等级比较高的电流互感器来说，绝缘部分要消耗大量的电工材料，体积也非常庞大。而电子式电流互感器由于采用了光纤和比较轻便的绝缘子支往，其绝缘结构比较简单，绝缘性能也比较好、 (3)电子式电流互感器动态测量范围大，精度高。电网正常运行时，流过电流互感器的电流并不大，但短路电流一般很大，而且随着电网容量的增加，辣路故障时的电流越来越大。电磁式电流互感器f}I为存在磁饱和问题，难以实现大范围测量，不能同时满足高精度计量和继电保护的需要。电子式电流互感器有很宽的动态范围，测量额定电流的范围从几十安培至几千安培，过电流范围可达几万安墙。个电子式电流互感器可同时满足计量和继电保护的
智能变电站信息一体化应用分析 摘要：随着科技水平的提高，智能电网建设势在必行，信息一体化技术在其中发挥了重要作用。因此，在今时今日加强智能变电站信息一体化建设是非常重要的。那么，如何科学地进行智能变电站信息一体化平台建设？本文将对此问题进行分析与研究。 关键词：智能变电站；信息一体化；技术应用；变电站 引言 变电站作为电网能量交换的重要节点，可以完整地进行电网运行数据、设备状态、告警信息的采集与处理，为电网运行控制提供基础性的数据支撑。然而，传统的变电站存在各业务数据信息繁杂、站端分析处理能力不足、上送数据使用率低等现状严重制约了信息的进一步融合和综合利用，无法高效率地为电网提高精简、高质的数据信息。建设智能电网需要实现电力流、信息流、业务流的有机融合，满足智能电网各类客户端的应用需求。 1智能变电站信息一体化的重要意义 在以往的变电站中，设备检查检修工作缺乏足够的针对性，使得检修工作无法发挥应有的效果，存在一定隐患，严重时还会造成停电等事故，给系统运行造成严重的影响。为消除这些问题，需要对设备检修方法进行全面的优化和整改，并运用当前较为先进、有效的技术措施。信息一体化的应用可以很好的解决数据交互方面的难题，借助相应的平台，可对变电站复杂、海量的实时数据进行统一的管理。与传统意义上的变电站对比，切实应用信息一体化的智能变电站在采集数据时更加方面，处理效率也更高。由于传统变电站的系统相互交叉，容易使数据也产生重叠或交叉，所以会对数据的准确性造成一定程度的影响，不利于后续分析、处理等工作。然而，信息一体化的合理应用可以从根本上避免这种问题的发生，它强调信息的统一性，可实现数据共享，不仅节省了大量资源，还能提高各类数据的准确性和可靠性。由此可见，信息一体化的合理应用对于变电站数据采集、处理与分析等都有着十分重要的意义和作用。 2智能变电站信息一体化设计原则 2.1注意推广最新变电站设计技术 为了提高智能变电站信息一体化平台的应用性，设计师在进行平台设计过程中，除了要借鉴以往设计经验之外，还要注意了解最新的变电站设计技术，结合平台建设需要，合理地运用变电站设计技术，以使智能变电站信息一体化更加智能、先进、科学。 2.2敢于创新，着眼于整体，优化布局设计 科技的不断创新带来了各个领域的飞速发展，在现代科学技术日新月异的今天，科学技术的不断进步带动了多重领域的发展。变电站信息一体化的设计也需要利用科技创新的优势，进一步凸显变电站信息一体化设计的优势。借助于不断地更新技术设备以及不断地革新设计方案，借鉴国内外宝贵的建设经验，不断地高新技术应用到变电站信息一体化的设计中去。同时，设计者要把握整体布局，立足社会发展，随着社会发展的日新月异进一步对变电站进行革新。针对于变电站的整体布局，要紧随时代的发展。变电站信息一体化的设计中势必需要借助于多重设备的支持，设备运营性能的好坏直接决定了变电站信息一体化技术应用的好坏，因此，随着科学技术的不断进步，对变电站信息一体化建设中运用的各项设备也要不断地优化，例如，对变电站中通讯室、低压室以及多种专用设备做到
电子式互感器的应用分析 摘要： 互感器是电力系统中不可缺少变电站的重要设备，按照一定的比例关系将一 次回路上的高电压和大电流变为可直接输入测量仪表和继电保护设备的低电压和 小电流，实现二次设备与高压部分的隔离，保证设备和人身安全。 一、常规互感 1.1常规互感器概述 传统的电力系统中一直采用基于电磁感应原理的电磁式电流互感器（CT）和 电磁式电压互感器（PT），为二次计量和保护等设备提供电流及电压信号，CT的 额定输出信号为1A或5A，PT的额定输出信号为100V或100/√3V。它们的原理 和结构与变压器相似，在铁芯上绕有一、二次绕组，靠一、二次绕组之间的电磁 耦合将信号从一次侧传到二次侧。电磁型互感器的工作原理如下图 额定一次电流与额定二次电流之比称为电磁型互感器的额定电流比，用Kn表示。在理想情况下，二次电流与一次电流成正比，相位差在连接正确时为零: 但实际上一次磁动势中有一小部分将作为励磁磁动势用于产生铁心中主磁通，不能全部转化为二次磁动势。故励磁电流是造成电磁型互感器误差的主要原因， 减小误差必须减小励磁电流。 1.2电子式互感器与常规互感器相比的优势 随着电力系统的发展，继电保护、电气设备自动化程度不断提高，传统电磁 式互感器的缺点多。电子式互感器弥补常规互感器的缺陷，解决电力系统难题。 (1)高低压完全隔离，安全性高，具有优良的绝缘性能。 (2)不含铁心，消除了磁饱和及铁磁谐振等问题。 (3)抗电磁干扰性能好。 (4)动态范围大，测量精度高 (5)频率响应范围宽。 (6)没有因充油而潜在的易燃、易爆炸等危险。 (7)体积小、重量轻。 (8)性价比好。 综上所述，电子式互感器与常规互感器相比具有诸多优势，故选用电子式互 感器。 二、电子式互感器 2.1电子式互感器综述 电子式互感器是互感器传感准确化、传输光纤化和输出数字化发展趋势的必然。便于向数字化、微机化发展等诸多优点，是智能变电站的关键技术之一。 其中，发展较成熟、工程上有应用的是罗氏线圈型电流互感器（下文简写为RCT）用于保护绕组，低功率线圈型电流互感器（下文简写为LPCT）用于测量绕组，全光纤型电流互感器（下文简写为FOCT）和分压型电子式电压互感器（下文简写为EVT）。 2.2有源电子式互感器 有源式电子互感器一次信号变化仍是电气量之间的变化，不涉及到光等其它 物理量，这一点与常规互感器一致。 2.3 无源电子式互感器
智能变电站在变电运行工作的应用 发表时间：2019-07-09T15:50:29.263Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：吕旭波[导读] 摘要：智能电网本身实际上主要涉及到了电网系统的发电、传输、变电、配电、用电等多个不同的环节。（国网吕梁供电公司山西吕梁 033000）摘要：智能电网本身实际上主要涉及到了电网系统的发电、传输、变电、配电、用电等多个不同的环节。在这一过程中，智能变电站则是作为一个至关重要的核心存在，其本身主要是从数字化的变电站体系下所演变出来，其技术本身在这一过程中持续不断的进行完善、提升，已经基本成熟，具备了大范围使用的基本条件。 关键词：智能变电站；变电运行；应用智能变电站本身主要是通过低耗能、高效率的原则来运行，该技术目前已经应用了大量的计算机技术、数字化通信技术、广电传输技术等先进技术，并且一些数控技术也已经被引用到了相关变电管理过程中。智能变电站技术的应用，有效的使得变电站运行的维护成本进行控制，而光缆的广泛应用，也直接使得变电站表现出的工作效率大幅度提升。 1.智能变电站的技术特点近几年来，随着国民经济的飞速发展，各行各业得到前所未有的发展。特别是在电力行业，用电客户不断增加，给电力企业的供电系统造成巨大的困扰。人们对于变电站提出了更高的要求。在这个信息化时代，大部分变电站引入了信息技术以及智能技术的数字化，这些技术的应用，使得企业的电力系统更加安全、稳定运行。本文分析了普遍常见的数字化变电站关键技术，并提出了变电站建设方案。 1.1、实现局部或全局智能控制智能化变电站所表现出的一大特性，就是其对于设备控制的智能化。那么在针对相关的一次设备采取光电技术的过程中，其所就地控制柜所产生的效果实际上就和微型的GIS控制器相当。而在二次设备之中所使用的相关高压电压封闭装置、自动化控制、漏电闭锁智能交流互感器，进而有效的实现了相关设备运行的智能化操作运行，这一功能的实现，实际上一定程度上使得相关故障排查提供了技术上的便利。此外，智能化设备还有效的实现了，电能传输本身和电力设备之间的智能控制功能。 1.2、分级控制技术的应用分布式控制技术的应用有效地降低了中央处理设备的负荷，降低了潜在风险性，提高了设备工作效率。这项技术实现的原理是在三层中分别安装具有智能控制和处理能力的设备，实现了各自具备分级调控功能。数字化变电站主要包括以下几个优势：第一，各个功能之间可以使用同一个信息平台，这样可以有效的减少设备的投入。第二，测量精确度相对于较高，没有饱和的现象。第三，针对于二次接线的方式相对于较为简单。第四，针对于光纤维电缆来说，电磁的兼容性能比较优越。第五，信息传输的通道可以进行自检，可靠性能较高。数字化变电站的特点主要包括以下几个方面：第一，变电站的传输和处理的效果，最后的信息全部都是数字化。第二就是过程可以使用设备智能化的效果。第三是针对于数字化变电站中出现的相关模型来说，基本上都是统一的。第四，通信协议是统一的，数据之间的交换属于无缝交换。第五，信息之间是高质量的信息，具有可靠性和完整性。在我国数字化变电站建设的过程中，数字化变电站通常基于IEC61850标准及IEC60044-8标准建设，变电站的自动化系统按照站控层、间隔层和过程层进行划分，各层次内部及层次之间采用高速网络通信，全站采用GOOSE网的方式实现各开关的跳合闸、信息的传输等，并使用双网双冗余光纤通道，大大提高了信息传输的可靠性。 1.3、引入控制终端 计算机终端对于变电站运行来说，就属于运行过程中的大脑，变电站所表现出的相关实际运行状况，能够直接利用计算机终端来进行计算，达到极短时间内进行判断、处理的目的。也就是说，控制终端的应用为变电站的故障解决以及输变电事故控制起到了至关重要的作用。 1.4、光纤技术的应用和集成化电力装置光纤技术本身使用相关的帮助措施，有效的满足了变电站内部各个控制层所表现出的相关局域网管理需求。在这一过程中，信息本身可以直接在一次和二次设备层以及相应的控制中心中进行持续性的播散。那么在这一基础之上，大量数据在进行传输的过程中，光纤技术能够使得传输体系更加的稳定、可靠。电能检测设备本身所表现出的设备、管理设备等方面表现出的集成化的特性，主要是属于一种计算机数字技术的应用。这项技术本身表现出的相关优势，主要就在于安装成本、缩短工期等方面。 2.智能变电站在变电运行中的应用 2.1、一次设备智能化实现智能组件按间隔配置，包括断路器及与其相关的隔离开关、接地开关等。220kV智能终端按双套配置（母线除外），220kV母线智能终端按单套配置。110kV智能终端按单套配置。智能终端就地安装于智能端子箱，分散布置于配电装置场地。断路器根据在线监测要求，在本体或操作机构预装传感器。35kV一次、二次设备均在开关柜内安装，采用常规设备，不设置智能终端（主变间隔除外）。主变间隔设置单套智能终端。为配合顺序控制，提高智能化程度，35kV采用手车试验、运行位置可电动操作的开关柜，接地开关采用电动机构。在主变本体端子箱内设置单套智能终端，执行主变非电量保护功能，重瓦斯保护跳闸通过控制电缆直跳方式实现。 2.2、交直流一体化电源系统 220V直流系统中组装了两个500AH阀控式密封铅酸蓄电池，从而可以有效的对电源起到保护的作用。直流系统电压主要采取的是220V、直流母线为两段单母线，每一段母线接一组蓄电池和一套浮充电设备。在对于智能高频开关电源系统选择的过程中，可以选择两组6×20A的充电装置。直流系统采用成套装置，充电及馈线等设备组屏6面，均放置在二次设备室。直流负荷供电采用放射状供电方式。取消UPS系统专用蓄电池组。在交流系统失电后，UPS系统由站内直流系统蓄电池组供电。智能站用交直流电源一体化系统所有屏柜均放置在二次设备室内。另外，鉴于配电装置处智能终端、电子式互感器等电子设备需直流电源，在配电装置处设置4面直流分配箱，以节省直流馈线屏和长距离电缆。 2.3、高级变电功能的实现智能变电站可以有效的实现对变电设备进行检测，可以实现智能报警和智能信息的分析，并且还可以对线路的故障进行综合的控制等功能。 （1）变电设备整体监测
智能变电站新技术的应用 智能化的变电实施标准，导致变电站的设备和数量上，有所增加，从而能够在主要的问题上，进行处理和决定，以求带来更好地技术应用基础。只有加强节能环保的节能变电新技术，提高整体的能源利用率，智能变电站新技术的研究与应用才能起到真正的效果。 标签：国网智能;变电站;新技术;应用 1 智能变电站新技术的意义 对于智能变电站的新技术的应用研究，有着重要的研究意义。其中主要是以研究智能变电站的理论方法为主要关键点。对智能变电站的新技术研究，可谓实施智能变电站的新技术提供重要的方法观点和理论基础。并主要围绕智能变电站所要遵循的可靠、安全、节能环保的理念，进行可靠的分析研究。智能变电站所要遵循的可靠、安全、节能环保的理念，能够阻止全球变暖化的趋势，能够有效抵抗环境污染，改善环境，并能够做到节约社会资源，加强可利用资源的应用，为社会创造更多良好的经济效益和社会效益。其次便是智能化变电站的新技术，对于全国性智能变电的合理性实施奠定一个良好的基础，具有一定的现实意义。因为随着电子技术的智能化普及，全国各地的变电站已逐渐将智能化要求面向于各个变电站。主要是采用了一种分散式结构作为基础，这大大提高了智能变电站的可靠性、可扩充性、可维护性。智能变电站的技术人员，根据现存的技术条件，研发出一批新型的智能设备和技术，在保证变电站电力运行正常的基础上，逐渐推进整个技术进程。这是对智能变电站新技术进行研究设计的过程，也是不断发现问题解决问题的过程，通过这一过程设计出一整套建设方案，使得智能变电站的新技术更加具有一定的实用性、倡导性。 2 项目在实施过程中的创新点 （1）首次在智能变电站实现集中式保护测控方案，保护测控服务器集成了保护、测控、电能计量、故障测距等功能，减少保护测量装置、屏体数量，按常规组屏方案本期大约需要43面柜，按集成一体化方案仅需要10面柜，总体节省度达76.7%。 （2）实现采样值IEC 61850-9-2，对时信息IEEE-1588，GOOSE三网合一技术，实现全站信息共享;实现了过程层合并单元与智能终端一体化设计，提高了装置的可靠性，减少了交换机数量40%，减少了装置光纤接口数量67%。 （3）首次实现了变压器油色谱检测“一拖二”模式的变压器设备在线监测功能，提高了监测设备集成度，节约了检修维护成本。 （4）首次实现了单网双套集中式保护装置的检修方案，在各种运行方式及切换过程中均满足继电保护的性能要求，解决集中式保护故障或者检修时影响范
智能变电站技术的应用与发展分析 近年来，我国经济高速发展，作为经济发展的基础行业，电力系统也在不断发展创新，各种先进的技术不断得以应用，而作为电力系统中的重要一环，变电站的智能化也越来越受到重视，智能技术可以从根本上减少变电站的人员投入与人工操作引起的失误，通过运用自动化设备、电子计算机、新型智能设备等可以显著改善电力行业的经济价值，实现高效低耗的企业目标。电力部门坚持科学发展观可以为建设节约型社会做出贡献，智能变电站技术可以很大程度上保证电力系统的安全与稳定，为人民生活与经济发展提供稳定可靠持久的动力来源，为我国的经济发展与人民生活提供帮助。 1. 智能变电站技术基本概念与发展现状 国家电网颁布的《智能变电站技术导则》定义智能变电站是通过运用先进可靠、环保节能并且高集成度的智能化设备将整个变电站系统做成一个网络化、数字化、标准化的信息平台，从而实现变电站的信息处理的高效与可靠，并且完成信息收集、控制与保护等功能的自动化。通过智能技术的运用，使变电站单体与临近变电站、控制调度中心等部门实现自动控制、协同动作以及在线辅助分析等行为。通过智能变电站可以在很大程度上提高电网的稳定性与高效安全，对于我国的经济发展起到了非常重要的基础支撑作用。 据统计，目前我国的智能变电站系统通过采用先进的自动化数据采集与反馈系统，能够为变电站的自动化程度提高提供支撑。在新型变电站中，主要采用的是集中配屏、全部分散以及局部分散等几种模式，基于人工智能的图像分析识别技术在变电站二次设备智能巡检系统中的研究与应用主要研究针对二次屏柜进行智能监控，具体为以下3个方面：首先，所有的视频均通过以太网传输至智能算法在线分析服务器进行识别、分析及上传数据。其识别对象涵盖大部分二次屏柜内部对象。其次，开发数据管理及展示平台，将汇集的信息数据及监控画面显示至监控屏幕，供工作人员进行异常状态的监测、往期数据查询和报表查看等。最后，开发相应的APP，便于工作人员随时查验现场情况。未来变电站的全自动化是发展趋势，因此需要不断提高电气设备与计算机技术作为支撑。 2. 新一代智能变电站的功能
电子式互感器在智能电网建设中的应用研究 李红岩 周德志 （1.辽宁新创达电力设计研究有限公司 辽宁 沈阳 110179；2.沈阳电力勘测设计院 辽宁 沈阳 110003） 摘 要： 电子式互感器相比与传统电磁式互感器在智能电网中有着诸多的优点，对电子式互感器分类、工作原理进行简单介绍，阐述电子式互感器在智能电网中的应用现状及运维中暴露的问题，并提出解决方案。 关键词： 电子式电流互感器；电子式电压互感器；智能电网；智能变电站 中图分类号：TM45 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1120116－02 表1 电子式电压互感器技术性能比较表 1 电子式互感器的简介 电子式互感器是具有模拟量电压输入或数字量输出，共频 率为15Hz～100Hz的电气测量仪器和继电保护装置使用。其中 图1为数字量输出型电子式互感器的通用图框。 表2 电子式电流互感器技术性能比较表 图1 单相电子式互感器的通用图框 根据IEC和国家标准，电子式互感器可分为有源型和无源 型两种。在图1中，若一次变换器是电子部件，需要一次电源供 电，则称此类电子式互感器为有源式电子式互感器；若一次传 感器是光学原理的，光纤传输系统可以直接将光测量信送出， 无需一次变换器，则称此类电子式互感器为无源式电子式互感 器。其中图2为电子式互感器的分类示意图。 图2 电子式互感器的分类示意图 2 电子式互感器的技术特点及性能比较 电子式互感器与常规互感器相比，具有消除磁饱和现象、 对电力系统故障响应快、消除铁磁谐振、绝缘性能优良、能适 应电能计量与保护数字化发展、动态范围大、频率响应范围 宽、经济型好等优点。其中不同原理的电子式互感器也具有其 自身的技术特点。 在工程应用中，不用原理的电子式互感器有其自身的优势 和弊端。表1、表2中将对电子式电压互感器和电子式电流互感 器根据其分类进行在性能上进行比较。
智能变电站继电保护运维防误技术研究及应用黄小东 发表时间：2019-01-17T11:50:20.487Z 来源：《电力设备》2018年第26期作者：黄小东 [导读] 【摘要】：为了智能变电站的正常运行，我们必须重视运维防误技术。 (中国电建集团福建工程有限公司福建福州 350018) 【摘要】：为了智能变电站的正常运行，我们必须重视运维防误技术。运维防误技术打的基础技术是具有综合性和主动性的防务技术，而且将两次设备的运维的状态有效的结合起来，从而建立一个操作全面的安全机制。这个方法在具体的操作过程中效果非常好，对智能变电站进行了准确的保护。 【关键词】：智能变电站；继电保护；运维防误 引言 智能变电站在平时的运行过程中，如果工作人员操作不当的话会给变电站带来许多安全事故，轻则设备受损，重则也可能导致工作人员受伤或死亡。在我国整个的电力系统中，智能变电站是不可或缺的一个环节，这能变电站的运维安全关系着整个电力系统的安全，所以我们一定要加大力度来研究更加先进的继电保护技术来保障国家电网的安全。 1、智能变电站的概念 在智能变电站中建立信息处理系统可以提升变电站的信息采集功能、信息传输功能以及信息处理功能、智能变电站中应用了很多数字化的网络技术，数字化技术保证了网络信息的顺畅度，在保证设备智能化水平的同时，可以发挥网络信息的应用优点，对变电系统中的配电装置进行统一控制。 智能变电站的显著特征就是一次智能化和二次网络化，这类运营方式降低了变电站的运营成本，提升了变电站的送电效率。智能变电站在应用过程中也通过智能化的工作管理方式，克服了过去变电站中互感器的饱和问题。智能变电站改变了光缆的应用方式，解决了过去存在的交直流串扰等电磁兼容问题。在智能变电站被应用过程中，继电保护装置改善了传统的变电环境，提升了带电力系统的稳定性、智能变电站的组成结构大致分为三部分，分别是变电过程层、变电间隔层、变电站控层。变电间隔层和变电站控层在对电力数据进行控制时。可以达成数据共享.优化变电站的信息处理功能.过程层在变电站中起着过度的作用，在被应用过程中，保持变电站稳定性。而智能变电站中的继电保护装置就是维护变电站的稳定性，保证智能变电中电力装置的运维安全。 2、智能变电站继电保护运维防误主动式综合防误技术 2.1 主动式综合防误技术的实现 在进行智能变电站的运维管理措施实施中，首先要运用到的一项技术就是主动式综合防误技术，在该技术的实施过程中，应该注重对技术实施中关键性因素控制的分析，保障在分析和落实过程中，能够提升整体的技术实施效果，进而能够提升整体的技术应用效率。从智能变电站继电保护装置运行的规律来看，其在运行和维护过程中，主要分为以下几点防护处理措施：一是在进行操作防护的实施过程中，应该将装置在一体化配置技术控制实施下，进行操作实施。二是将继电保护装置实施范围内的断路器以及隔离开关等都做出及时的建设和评估。三是对防误设备的检查力度应该逐渐加大，保障在防误技术的处理和实施过程中，能够将整体的电力传输运行信息，以及电力传输中的二次设备工程概况明确，便于相关的施工人员运行施工工序时，减少失误性因素出现。 2.2 主动式综合防误技术的应用 主动式综合防误技术的应用，主要针对继电器保护实施中的母线控制而言，在进行继电保护装置的控制实施过程中，相关的人员为了能够提升装置应用的效果，在进行防误技术的实施过程中，对于继电器保护中的间隔SV接收板做出了整改，按照电压接收效果，相关的人员在进行继电保护装置的控制实施过程中，应该按照主动式综合防误技术实施的因素去控制相应的电力继电传输因素，比如借助主动式综合防误技术的落实实施母线装置继电保护措施工序，相关的继电保护措施管理者，应该针对主动综合防误技术的实施进行控制，将原有的SV接收板转换，降低在接收板转换中的电力损耗，保障电力的运行和输送安全。 3、智能变电站继电保护运维防误技术的应用 3.1装置就地操作防误技术 根据装置就地操作中的防误因素分析，将其整个防误技术的实施归纳为以下几点：一是在装置的控制中，运维人员需要按照装置应用的需求，对整个装置控制实施中的因素进行分析，从而实现就地操作的应用性能提升。二是在装置的就地操作过程中，相关人员应该针对装置就地中存在的某一种现象进行针对性的分析，借助对装置就地防误技术的应用分析，协调好相应的技术。三是在装置就地控制运行过程中，相应的装置控制操作者，应该针对装置设计中的自动化控制因素进行分析，按照装置控制的指令操作以及装置控制的条件判断确定其就地过程中的操作时间，以及就地操作中应该注意的因素等。 3.2对间隔合并单元故障的维护 就当前的智能变电站建设水平与运行状况来看，间隔合并单元故障是一种最为常见的故障类型，也就是说，合并单元是智能变电站继电保护设备当中的薄弱环节。对此，需要运维人员加以重视，总结丰富的运维经验，保证故障发生时能够快速、准确地判断故障原因，并通过先进的技术手段降低相关故障的发生率。例如，在单套配置的间隔当中，有可能发生合并单元故障，故障发生后，运维人员需要在第一时间发出“断开”申请，即让发生故障的间隔单元的开关及时断开，并退出运行。当合并单元故障发生在双套配置的间隔当中时，运维人员需要作出如下反应：将单线间隔与故障位置对应的保护出口压板退出运行，同时将故障位位置对应的保护母线装置退出运行。当发生合并单元故障问题时，退出处理能够避免故障影响的进一步扩散，并为运维人员获取到充足的维护时间。 3.3防误装置检修隔离防误措施实施 3.3.1 装置检修防误操作分析 智能变电站的运行和维护中，由于相应的技术维护实施措施存在差异性，为了能够将整体的防误技术实施效果体现出来，需要对装置检修技术的操作进行分析，保障能够对整个电力系统运行中的装置检修技术实施提供参考，保障整体的技术控制应用规范。由于在智能变电站的运行过程中，采用二次回路光纤组网代替电缆连接传输，这种装置的应用中，没有物理端子和物理连线，实现了装置传输的虚拟化构建传输，整个装置虚拟化传输中的构建中，存在着很大的差异性，致使SV接收板的存储过程中，软压板的控制能力不够，要想实现整个装置传输控制的虚拟化运行，还应该注重对装置应用的检修防误操作处理分析，确保在装置的检修操作处理分析过程中，能够提升整体的
电子式互感器的原理与比较 随着光纤传感技术、光纤通信技术的飞速发展，光电技术在电力系统中的应用越来越广泛。电子式互感器就是其中之一。电子式互感器具有体积小、重量轻、频带响应宽、无饱和现象、抗电磁干扰性能佳、无油化结构、绝缘可靠、便于向数字化、微机化发展等诸多优点，将在数字化变电站中广泛应用。 电子式互感器的诞生是互感器传感准确化、传输光纤化和输出数字化发展趋势的必然结果。电子式互感器是数字变电站的关键装备之一。传感方法对电子式互感器的结构体系有很大影响。光学原理的电子式互感器结构体系简单，是无源的电子式互感器。电磁测量原理的电子式互感器是有源电子式互感器。 1电子互感器的优点 1.1高低压完全隔离，安全性高，具有优良的绝缘性能，不含铁芯，消除了磁饱和及铁磁谐振等问题 电磁式互感器的被测信号与二次线圈之间通过铁芯耦合，绝缘结构复杂，其造价随电压等级呈指数关系上升。非常规互感器将高压侧信号通过绝缘性能很好的光纤传输到二次设备，这使得其绝缘结构大大简化，电压等级越高其性价比优势越明显。非常规互感器利用光缆而不是电缆作为信号传输工具，实现了高低压的彻底隔离，不存在电压互感器二次回路短路或电流互感器二次回路开路给设备和人身造成的危害，安全性和可靠性大大提高。 电磁式互感器由于使用了铁芯，不可避免地存在磁饱和及铁磁谐振等问题。非常规互感器在原理上与传统互感器有着本质的区别，一般不用铁芯做磁耦合，因此消除了磁饱和及铁磁谐振现象，从而使互感器运行暂态响应好、稳定性好，保证了系统运行的高可靠性。 1.2抗电磁干扰性能好，低压侧无开路高压危险 电磁式电流互感器二次回路不能开路，低压侧存在开路危险。非常规互感器的高压侧和低压侧之间只存在光纤联系，信号通过光纤传输，高压回路与二次回路在电气上完全隔离，互感器具有较好的抗电磁干扰能力，低压侧无开路引起的高电压危险。 1.3动态范围大，测量精度高，频率响应范围宽 电网正常运行时电流互感器流过的电流不大，但短路电流一般很大，而且随着电网容量的增加，短路电流越来越大。电磁式电流互感器因存在磁饱和问题，难以实现大范围测量，同一互感器很难同时满足测量和继电保护的需要。非常规互感器有很宽的动态范围，可同时满足测量和继电保护的需要。
智能变电站关键技术分析及应用 发表时间：2019-09-11T10:06:57.673Z 来源：《中国电业》2019年第10期作者：施超 [导读] 探究智能变电站的概念以及特点介绍，并分析智能变电站使用过程中的关键性技术。 国网山东省电力公司泰安供电公司山东省泰安市 271000 摘要：现代化电网建设中，智能电网已经成为其发展的主要方向，特别是智能变电站的构建十分重要，更是智能电网存在的前提与基础。智能变电站关键性技术的实行能满足变电站水平衡量要求。本文主要探究智能变电站的概念以及特点介绍，并分析智能变电站使用过程中的关键性技术。 关键词：智能变电站；关键技术； 一、智能变电站的概念以及特点 1、智能变电站的概念 所谓智能变电站，即是指利用先进、低碳、可靠和集成的智能化设备，全站信息数字化、信息传输网络化和信息共享标准化是智能变电站最基础的技术要求，利用高效的互联网通信平台传递信息数据，自动实现信息的采集、测量、监测、控制和保护功能。一旦电网发生异常或故障，它能够按照具体情况实时控制和调节电网，具有自动研究处理对策和相互合作的功能，可以在无人的情况下实现与相邻变电站和电网调控中心进行互动，以保障电网的安全稳定运行。智能变电站在电力企业中的应用，在一定程度上推动了智能电网的发展，促使变电站的工作更加流畅，在实际运行过程中，能够把过程层和间隔层的诸多方面进行集中兼并，可以自动化地研究变电站各个装置的运行状况，针对一些存在的故障做出全面细致的分析，为变电站的稳定运行提供保障，极大地保证电网的安全稳定。 2、智能变电站的特点 智能变电站的特点首先是具有高度的可靠性，高度的可靠性是智能变电站应用于智能电网的最基本、最重要的要求。高度的可靠性不仅意味着站内设备和变电站本身具有高可靠性，而且要求变电站本身具有自诊断和自治功能，能够对设备故障提早预防、预警，并在故障发生的第一时间内对其做出快速反应，将设备故障带来的供电损失降低到最小程度。其次，智能变电站具有很强的交互性。智能变电站必须向智能电网提供可靠、充分、准确、实时、安全的信息。为了满足智能电网运行、控制的要求，智能变电站所采集的各种信息不仅要求能够实现站内共享，而且要求实现与电网内其他高级应用系统相关对象之间的互动，为各级电网的安全稳定经济运行提供基本信息保障。第三，智能变电站具有高集成度的特点[3]。智能变电站将现代通信技术、现代网络技术、计算机技术、传感测量技术、控制技术、电力电子技术等诸多先进技术和原有的变电站技术进行高度的融合，并且兼容了微网和虚拟电厂技术，简化了变电站的数据采集模式，形成了统一的电网信息支撑平台，从而为实现电网的实时控制、智能调节、在线分析决策等各类高级应用提供了信息支持。 二、智能变电站的关键技术 1、智能变电站关键技术发展情况 （1）发展突破 智能变电站的发展好处就是在于，在体系的架构上与传统变电站相比，不断紧凑的体系架构以及不断完善的应用功能。这一变化在现代化发展的前提下也更加符合变电站技术今后的发展需求。对传统电力设备进行不断融合也是智能变电站发展的主要要求，主要手段就是由高压设备和智能组件构成其设备层，完成变电站内的质检与保护等相关目的。主要使用的模块化的硬件设计方式应用在设备层的设备，这样的使用方式就能对变电站内信息的采用和共享模式进行变化。同时在设计思路上面也采用了控制分散的方法用以确保模板之间可以相互独立的同时还能够应用合作，对硬件系统的可靠安全性进行了确认。系统层次不仅承担着协调控制变电站内不同层次的设备和智能电网通信的任务。 （2）发展的好处 智能变电站发展的好处就在于可以进行控制和干预电力系统的发展情况，以保证其安全。同时智能变电站对信息的采集不但需要加强与其他电网之间的互动实现信息与资源的共享，还对加强控制电网系统。以保证电网系统各等级之间的安全情况。同时发展过程中的智能变电站系统具有高度融合的特点，不但能在变电系统中将通讯与网络技术进行融合还能结合传感测量与控制技术谋求电力系统的发展。这一系统的改进对变电站传统的数据采集系统进行了简化和加工，构建了统一完整的电网信息支撑平台，在现代电网技术的发展中突破了传统电网无法实现实时控制预测、智能调节分析的障碍，为各类信息的高级发展提供了技术支持。 智能变电站的发展顺应了可持续发展的要求，保持了低碳、环保的优良做法。对于传统的电缆接数据线的做法进行了改革，采用了内部使用光纤的做法，应用于变电站和其他电子设备的电子元件也一并更换成了污染低，功耗小和集成度高的电子元件。这些设备的使用在很大程度上高度利用了资源，减小了污染程度，还节约了建设成本，缩小了变电站附近的电磁污染，使得变电站的发展更加具有环保功效，符合可持续发展的要求。 2、智能变电站关键技术应用 智能变电站所涉及的关键技术有：电子式互感器技术、IEC61850标准应用、在线监测技术等。通过对智能变电站新技术的分析和应用，全面提升变电站的安全性、可靠性，进而提高电网的安全稳定运行水平。 （1）电子互感器技术 当今时代变电站逐渐向智能化方向发展，在智能化变电站的建设过程中电子互感技术得到了广泛应用，现阶段电子互感技术主要分为类，一种是光纤式的电互感器，另一种是基于分压原理的电压互感器。目前试点阶段，我们发现两种电子互感器之实践运用中都存在一定的缺陷，其使用效果还有待改善。光纤式互感器在电流不足时会发出很大的噪音，一方面对工作人员产生较大危害，另一方面也会造成大功率作业产生浪费。而分压原理互感器则受到其高压传感部件上装置的电子电路设备制约，需要外部保持电力供给，才能正常运转。进而解决智能变电站电磁的兼容性问题。同时在智能变电站的建设中会涉及二次调理线路问题，在使用寿命长短上，二次调整装置与初次设备存在一定的差异。在具体实践中就需要对传感器不断进行完善，改进技术缺陷，加强智能变电技术与传统互感器的融合。 （2） IEC61850标准应用 基于IEC61850的变电站二次系统采用分层分布设计，从物理和功能上分为过程层、间隔层、站控层三层。 IEC61850标准建立了三类信息服务模型：MMS（制造报文规范）、GOOSE（通用面向变电站事件对象）、SV（采样值）。MMS通信