智能变电站一体化电源的特征以及故障研究
发表时间：2019-07-18T12:48:35.870Z 来源：《科技尚品》2018年第10期作者：饶聪
[导读] 随着我国经济的发展和进步，人们对电力的需求也在不断的增加，而科学技术的日新月异，使得我国电网的建设步伐和建设技术也在不断提升，故此，智能变电站就成为电网中的重要内容，对其电源的特征和故障诊断进行格外分析，从而保障我国电力系统的正常运转，本文从智能变电站一体化电源概述、智能变电站一体化电源特征以及智能变电站一体化电源故障研究等方面进行简要的分析和研究，进而解决智能变电站一体化电源中的问题，从而保障智
广西桂东电力股份有限公司梧州供电所
前言
进入二十一世纪，全球化成为世界发展的主流，而在经济的发展中，电力作为其中的重要资源，对经济的发展和人民的生活带来重要的影响，而智能变电站交直流一体化电源系统是将电力的交流、直流整合为一体化不间断电源系统作为核心，来完成的一种新型的变电站电源系统，随着我国的变电站数字化建设越来越多，以及全国智能变电站试点项目的建设，加强对一体化电源的故障诊断和研究，提出相应的解决策略，从而提高智能变电站一体化的整体运行，促进电力系统的可持续发展和进步。
1.智能变电站一体化概述
在智能变电站的一体化的运行中，其电源是其中的重要内容，随着我国科学技术和信息技术的进步，智能化和数字化作为社会建设的重点，电力系统的智能化变电站一体化建设就是其中的重点，其智能变电站一体化在其发展中，随着变电站自动化水平的不断提高和智能化技术的持续发展，二次系统所涉及的各个专业也趋向于相互渗透与融合，但是，在智能变电站的一体化电源的诊断中，主要有以下几个问题：
其一，在进行智能变电站一体化的电源诊断中，诊断人员的专业水平不高是其中的重要问题，一些智能变电站一体化的电源故障较为复杂，对诊断人员的技术要求较高，但是，诊断人员缺乏对自己技术的更新，进而影响智能变电站的发展；
其二，智能变电站一体化的运行监督不力也是其中的重要因素，在智能变电站一体化的电源故障诊断中，由于对智能变电站一体化电源的使用监督不到位，电源出现问题无法及时反馈，进而影响智能变电站一体化的运行效率和运行水平；
其三，在智能变电站一体化的电源诊断中，诊断技术也是其中的问题，在进行电源故障的诊断中，对故障诊断的原则和诊断技术要求较高，而一些电力系统对诊断技术无法进行提升，影响智能变电站一体化的电源诊断水平。
2.智能变电站一体化电源特征
2.1电源信息共享
在现今社会中，大数据技术使得信息共享成为社会信息交流中的重要特征，而在电力系统的运行中，智能变电站作为其中的重要环节，在其中通过一体化的电源保障智能变电站的运行，而通过智能化的技术，将变电站的运行信息和数据进行集中统一的管理，同时，在智能变电站的一图画电源中，通过无人值班监控对变电站进行监督，并借助系统对站用电源进行全面整合，将站用交流电源、直流电源、逆变电源、通信电源均模块化设计，配置一体化监控模块，通过一体化监控模块的以太网口与站控层网络连接，实现站用电源信息共享
[1]。
2.2管理便利
在智能变电站一体化的运行中，其对该系统的管理便利也是其电源的重要特征。随着我国科学技术的日新月异，智能化的管理手段成为企业管理的重要方式，这种管理技术和管理理念推动了企业的重要进步，故此，在智能变电站一体化的电源系统中，借助智能化的运行系统，对电源进行管理，在管理的过程中可以建立相应的信息系统，通过信息系统可以随时调整系统的运行，并对电源所出现的故障进行反馈，并针对具体故障进行解决，这种科学结构，先进的技术对于提高管理水平，保障安全可靠的运行具有重要的作用和意义，而这种一体化的电源就能够集中进行管理，用系统技术解决站用电源，进而便利管理。
2.3经济效益和社会效益高
现今社会中，经济效益和社会效益的提高对于保障企业的发展具有重要的意义，而智能变电站一体化电源在运行的过程中采用智能化的管理方式，进而实现了电源系统的智能化、网络化以及一体化，不仅仅在外观上保持一致，还在整个电源系统的设计安装上更加统一，同时，在智能变电站一体化电源系统中，通过一体化的电源系统可以极大的提高对电源系统的管理，进而促进电力系统的运行效率，保障对社会的电力供应，进而提高经济效益和社会效应。
3.智能变电站一体化电源故障研究
3.1故障查找
智能变电站一体化电源的故障研究中，故障查找是第一个环节，故障查找是一项重要的内容，在记性故障查找的过程中，一方面，可以采用元器件替代的方式进行故障查找，所谓的元器件替代法在进行进行电源故障的查找过程中如果简单的外表观察和查找方式不能找出故障所在，这时很有可能是电源器件内部出现问题，这时可以用新的电源器件进行替代进行故障查找，这样就可以轻松的找出电源故障所在，另一方面，在电源故障的查找中可以采用分段查找的方式，如果智能变电站一体化电源出现故障，可以先对进行信号和照明部分的故障查找，如果信号和照明部分没有问题，可以逐渐缩小故障的查找范围，在查找出故障点后，应将故障点隔离开来，进而对其故障进行标记并进行处理。
3.2故障处理
在智能变电站一体化电源的故障分析和研究中，故障处理是其中的重要环节，故障处理主要是针对一体化电源中的故障针对性的进行诊断和检修，进而保障智能变电站的安全运行，在进行故障的处理中，首先要遵循故障处理的原则，也就是在进行一体化电源故障的处理中，要根据微机绝缘检测装置以及当时的运行方式、操作及工作情况、气候影响进行判断可能接地的地方，在故障的处理中，要根据电源系统的监控系统对电压的接地状态进行了解，从而再进行故障处理，并根据微机绝缘检测装置检测到的绝缘故障情况确定具体故障线路，同时，在智能变电站一体化电源故障的处理中要对外部的影响因素进行分析，尤其是操作情况以及天气等，进而保障故障处理的顺利，此外，在进行故障的处理中，要加强对故障处理技术的提升，通过对故障检修人员进行技术培训，提高故障处理技术水平，故此，在智能变
智能变电站技术发展与创新研究 发表时间：2019-01-03T15:57:42.773Z 来源：《基层建设》2018年第33期作者：陈雯1 谢风飞2 [导读] 摘要：近年来，我国电网建设飞速发展，智能变电站已成为电网重要组成部分。 1 国网江西省电力有限公司都昌县供电分公司江西省九江市 332000； 2国网江西省电力有限公司九江供电分公司江西省九江市 332000 摘要：近年来，我国电网建设飞速发展，智能变电站已成为电网重要组成部分。智能变电站在电力系统中对电网安全和稳定运行有着直接的影响。智能变电站的优越性和经济性，决定其必将是今后变电站的发展趋势。 关键词：智能变电站；发展；创新智能变电站是电力系统发展的重要趋势，能够为人们提供更快捷、更舒适的电力服务。智能变电站的发展和应用，推动了电网的现代化、信息化和智能化。 1 智能变电站概述 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。智能变电站具有以下特点： 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。 2.网络化通信平台。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板，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。 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。 2 智能变电站的功能 智能变电站与常规变电站相比具有以下功能： 1.提高电压质量，抑制谐波和振荡。随着负荷的不断增加和电网结构的不断扩大，电网会承担更多的电力电子器件，容性负载导致系统中的电压谐波污染和振荡问题已日益突出。智能变电站应具有保证系统电压水平，抑制电压谐波和振荡的能力。 2.高度集成化控制平台，智能自动控制。智能变电站构建需要借助计算机技术的发展，随着变电站发展的智能化，高度集成的控制平台将成为智能变电站不可或缺的一部分。利用嵌入式技术实现在线操作系统，建立站内全景数据的统一信息平台，供各子系统统一数据，标准化、规范化存取访问并于调度等其他系统进行标准化交互。智能自动控制将是智能变电站智能功能中的核心部分。 3.标准的通信体系，快速、高质量的通信效果。智能变电站将是一个庞大的，集测量、分析、控制于一体的智能系统，保证系统之间各功能模块快速、高质量的通信将是系统功能实现的关键。应实现无线网、以太网等多种方式通信，实时选择最佳通信网络。数字变电站智能化的功能之一就是充分考虑到用户的需求，应利用调度信息系统，加强与用户的互动。在用户端安装通信设备，间接实现变电站——用户双向通信：智能变电站将能提供用户分时分段用电的指导信息，用户反馈的用电情况和需求趋势将作为智能变电站分析决策的参考。 4.智能化的监视系统，安全兼容分布式电源。智能化的监视系统主要采集一次设备状态信息，进行状态可视化展示并发送到上级系统，为实现优化电网运行和设备运行管理提供基础数据支撑。对网络所有节点的工况监视并在故障时报警，实现包含谐波、电压闪变、三相不平衡等监测在内的电能质量监测、分析与决策，为电能质量的评估与治理提供依据。 3 智能变电站的的技术创新 智能变电站应当实现设备融合、功能整合、结构简洁、信息共享、通讯可靠、控制灵活、接口规范、扩展便捷、安装模块化、站网一体化等特点，应包括以下先进技术创新： 1.智能变电站技术体系、技术标准及技术规范研究。在对智能电网的国内外现状、技术体系、实施进程及发展趋势进行追踪、分析和评价的基础上，研究智能变电站与数字变电站的差异，给出智能变电站的内涵、外延和应用范围。 2.一次、二次设备智能化集成技术研究。涉及变压器、开关设备、输配电线路及其配套设备、以及新型柔性电气设备等电力系统中各种一次设备与控制、保护、状态诊断等相关二次设备的智能化集成技术。 3.智能变电站全景信息采集及统一建模技术研究。主要指智能变电站基础信息的数字化、标准化、一体化实现及相关技术研究，实现广域信息同步实时采集，统一模型，统一时标，统一规范，统一接口，统一语义，为实现智能电网能量流、信息流、业务流一体化奠定基础。智能化信息采集系统与装置研究，利用基于同步综合数据采集同时适用于传统变电站和数字化变电站的新型测控模式，实现各类信息的一体化采集，包括与智能变电站有关的电源、负荷、线路、微电网的全景信息采集。 4.智能变电站系统和设备模型的自动重构技术研究。研究变电站自动化系统中智能装置的自我描述和规范；研究基于以太网的智能装置的即插即用技术；研究变电站自动化监控系统对智能装置识别技术、自动建模技术；研究当智能装置模型发生变化时的系统自适应和系统模型重构技术；研究自动化系统对智能装置的模型进行校验，对智能装置的功能及其模件进行测试、检查的交互技术；研究当变电站运行方式发生变化时，智能测控和保护装置在线自动重构运行模型的方法，后台系统自动修改智能装置的功能配置和参数整定的技术；研究自动化系统在智能装置故障时对故障节点的快速定位、切除和模型自适应技术。 5.间歇性分布式电源接入技术的研究。风能、太阳能等清洁能源可再生并网发电（称为间歇性电源）直接接入电网，将对电力系统运行的安全性、稳定性、可靠性以及电能质量等方面造成冲击和影响，对电力系统的备用容量提出更高要求。智能化变电站作为间歇性电源并入智能电网的接口，必须考虑并发展对应的柔性并网技术，实现对间歇性电源的功率预测、实时监视、灵活控制，以减轻间歇性电源对电网冲击和影响。
智能一体化电源系统的特点及应用分析李仕章 发表时间：2019-07-05T14:49:07.790Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：李仕章 [导读] 摘要：伴随着时代的发展和进步，我国的整体科学技术水平及经济水平都在不断提升，智能化技术不断发展。 （深圳供电局有限公司广东深圳 518000） 摘要：伴随着时代的发展和进步，我国的整体科学技术水平及经济水平都在不断提升，智能化技术不断发展。智能一体化电源系统在自动化水平以及资源整合等方面发挥着独特的优势，存在着较大的应用空间。为了满足人们不断发展的需要，变电站已经完全实现了智能化，自动化，其目的就是保障供电的安全可靠程度。伴随着电力运行的进一步发展，对于变电站智能一体化电源系统的研究也越快越深入，提升智能一体化电源系统的技术，实现设备的自动切换，自动启动，保障用电的安全性，相比较传统变电站的电源系统，该种方法更加科学，更加高效。本文首先分析了智能一体化电源系统的基本构成，然后分析了智能一体化电源系统的基本特征。结合实例总结了智能一体化电源系统的应用情况，最后分析了智能一体化电源系统的设计可行性。 关键词：电力；智能一体化；电源系统；特点；应用 1.前言 科学技术水平的不断提升，使得电站运行引进了越来越多的先进技术，特别是智能变电站的建立，对一些新技术的应用也是越来越广泛，在很大程度上提升了供电的安全性，极大的满足了经济发展的需要。常规的变电站使用的电源是由直流，交流，不间断电源，通信电源等几种不同类型的电源组成，在自动化水平提升，资源整合等方面仍然有待于进一步提升和优化，常规的站用电源无法满足新型变电站的发展需要。而智能一体化电源将直流电源，交流电源，不间断电源，通信电源等有机的整合起来，应用前景十分广泛。 2.分析智能一体化电源系统的构成 变电站智能一体化电源系统将直流电源，交流电源，UPS，通信用直流变换电源等有机的整合起来，形成直流电源蓄电池组，监控工作统一完成。智能一体化电源系统从设计，生产，到安装，服务都是由同个厂家完成的。相比较常规站用电源系统，智能一体化电源系统的通信电源直接从两段直流母线拉专用馈线到通信电源柜，然后经过DC/DC转化为通信电源，不需要额外配置蓄电池组，将独立的UPS取消，采用逆变器直接挂于直流母线上。 智能一体化电源系统与一体化健康模块完成整合，实现了各个子系统通信的网络化，监控网络借助以太网接口，综合自动化系统实现通信，通信信息实现共享，系统实现开放。 图一：一体化智能电源系统图 3.智能一体化电源系统的特征 3.1设计一体化 智能一体化电源系统最显著的特征就是设计一体化，一体化的特征表现为屏柜的数量极大减少，系统更加紧凑，外观上看更加协调，并且一体化设计能够实现在同一个监控平台上的对所有交直流电源同时完成监控，不同的设备均按照统一规定将综合自动化系统接入，这样一来就解决了不同厂商提供的设备通信规约存在不兼容的问题。 3.2实现网络化监控 实现了网络化的监控。一体化电源系统的每一个子系统都是借助通信网络连接的，通信管理模块健康器全部采用统一的通信规约建立起信息化的平台，对于子系统实现网络化的监控，保障不同的子系统之间结合的有效性，保障了管理整体的高效性。 3.3实现管理集约化 智能一体化电源系统实现了管理的集约化。整个电源系统只需要由一组专业人员对于全站的电源进行维护即可，所以人力资源的调配难度系数大大降低，节省了人力成本，同一个厂家提供从设计，到生产，安装，后期服务等的工作，问题解决的效率极大提升，减少了采购，协调沟通所带来的成本。 3.4提升了电源管理水平 相比较传统的变电站的电源管理体系，智能一体化电源系统对于站内的电源能够实现更加准确，更加快捷，更加及时的管理，结合系统的不同设置的数据完成报警处理，此外还能够对处理的结果进一步判断，结合不同情况采用站用电和电池管理，输出控制等一系列的操纵，将厂家提供的所有的电源进行统一化的设计，生产，安装，更好的解决所有站用电源的问题，节约了采购协调沟通的成本，促进了电力电源的整体管理水平不断提升。 4.智能一体化电源系统的实际应用分析 下面结合具体的实例，探讨智能一体化电源系统的具体应用情况。例如山东某供电公司的220kv智能变电站投入了一套智能一体化的电源系统，该系统采用了一体化的设计模式，对于常规的占用电源进行了系统的优化和完善，配置了一体化的智能监控器，运行稳定，可靠，实现了既定的目标，有良好的经济效益和社会效益。相比较传统的占用电源系统，智能一体化电源系统将功能，协调，维护等三个方面的工作有机的整合起来，成效显著，主要表现如下。首先从电源的设计源头出发，智能一体化电源系统更加节能，更加经济，更加环保，重复配置的情况减少，从而大大节约了生产成本，维护成本也降低了很多，保障了良好的经济性，比较智能一体化电源系统和常规的
1 引言 站用电源是变电站安全运行的基础，随着变电站综自化程度的越来越高以及大量无人值班站投运，相应提高站用电源整体的运行管理水平具有非常重要意义。笔者认为，站用电源始终需要立足于系统技术来研究和发展，根据实际问题、发展现状提出发展思路。现有站用电源在资源整合、自动化水平、管理模式等方面都还存在很大的优化空间，结构紧凑、经济可靠的变电站交直流一体化电源模式具有广阔的应用前景。 2 传统站用电源现状分析 传统变电站站用电源分为交流系统、直流系统、UPS 、通信电源系统等，各子系统采用分散设计，独立组屏，设备由不同的供应商生产、安装、调试，供电系统也分配不同的专业人员进行管理。这种模式存在的主要问题： （1）、站用电源自动化程度不高。由不同供应商提供的各子系统通信规约一般不兼容，难以实现网络化管理，系统缺乏综合的分析平台，制约了管理的提升。 （2）、经济性较差。站用电源资源不能综合考虑，使一次投资显著增加。 （3）、安装、服务协调较难。各个供应商由于利益的差异使安装、服务协调困难，远不如站用交直流电源一体化的“交钥匙工程”模式顺畅。 （4）、运行维护不方便。站用电源分配不同专业人员进行管理：交流系统与直流系统由变电人员进行运行维护，UPS由自动化人员进行维护，通信电源由通信人员维护，人力资源不能总体调配，通信电源、UPS等也没有纳入变电严格的巡检范围，可靠性得不到保障。 3 变电站交直流一体化电源的解决方案 变电站站用交直流一体化电源系统是使用系统技术，针对变电站站用交流、直流、逆变、通信电源整体，根据实际问题、发展现状提出解决方案的站用电源系统。 目前有关生产研发厂家已提出三代产品，分别是： （1）、智能型站用电源交直流一体化系统 主要实现：
智能变电站交直流一体化电源系统的研究与应用 伴随着我国科技水平的发展，智能技术被广泛应用在各个领域中。交直流电源智能化运行是通过整合交、直流电源实现的，为供电用电的一体化提供了解决方案，能有效地提高运行的稳定安全性，从而提高了变电站电源管理能力。而交直流一体化电源系统具有集成度高、管理简便等优势，可集中监控和管理多套电源系统，提高了多套站用电源系统蓄电池组的共享性，随着交直流一体化电源系统方案的广泛应用，其所存在的问题急需从根本上进行解决（包括标准化程度不高、各品牌间的兼容性差等）。为确保变电站的可靠运行，提出全模块化电源系统方案，以期提高维护效率并降低维护成本，为提高交直流一体化电源系统的标准化程度提供参考。 标签：智能变电站;交直流一体化;电源系统;研究;应用 引言 变电站内部供电系统的稳定运行是供电可靠的前提。近年来，随着互联网与自动化技术的发展，数字化与智能化设备被大量的应用于变电站中，为提高电源管理的可靠性具有积极的意义。传统变电站电源系统由直流部分、交流部分、UPS、通信系统等构成。各个子系统的设计制造到现场的安装调试由不同的生产厂家对应负责，后期运行维护也由相应的专业人员负责检修。随着智能变电站系统的成熟发展，较多智能变电站在投运后逐步提出了交直流一体化电源设计。在智能变电站设计运行中，将传统变电站各个子系统实现统一化设计、统一化安装配置、统一化监测控制。采用直流变换器直接接入直流母线代替了通信蓄电池组，应用智能终端，合并单元等装置，采用庞大的交换机组。因此，改变传统变电站的不足，使智能变电站的电源更加可靠、合理。此外，技术更加先进，减少人力资源投入，实现自动化设计具有现代化的意义。 1智能变电站交直流一体化电源系统现状 常规变电站中分散设计电源系统逐渐被淘汰，新诞生的智能变电站交直流一体化电源系统得到了广泛应用，很大程度上方便了变电站的使用与管理。现下，有关智能变电站交直流一体化电源系统的研究包含： （1）如何可靠且稳定的将智能站交流电源启动切换实现的问题; （2）电力专用逆变电源产生能够影响负载设备的一些干扰，如被电气隔离的电源直流、交流输出与输入或动态瞬变、杂讯干扰等。同时，旁路控制逻辑维修中，任意运行状态下的不间断电源得以在维修旁路开关闭合下而连续供电且不会遭受影响的问题; （3）交直流变换电源模块、高频开关电源自主稳流、均流及稳压方面，同时整机效率、电网冲击、浪涌彻底消除及抗干扰能力，开机软启动问题等;
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
变电站操作电源有关问题分析(提纲) (提纲) 1 变电站供电电源与操作电源 任何建筑物都需要有供电电源，变电站也不可能例外。变电站室内照明与办公用电以及开关柜柜内照明、除湿器等需要供电电源外，还需要由操作电源给断路器保护控制回路、信号回路、继电保护与监控装置供电，才能够保证变电站可靠运行。 为开关柜或配电间隔中的断路器、电动负荷开关与电动隔离开关操动机构储能的电源应称为储能电源，但习惯上称为合分闸电源；断路器、电动负荷开关与电动隔离开关合分闸操作回路电源称为保护与控制电源；反映断路器、负荷开关与各种隔离开关合分闸位置的信号回路，以及微机保护与监控装置信号输入回路电源称为信号电源；微机保护与监控装置本身需要的电压称为装置电源，上述储能（合分闸）回路、保护与控制回路、信号回路以及微机保护与监控装置需要的电源，总称为变电站操作电源。 开关柜柜内照明、除湿器以及变电站室内照明与办公用电等需要的电源，可靠性也有较高要求，但设计上与变电站操作电源还是有区别的。 2 变电站供电电源设计 1）变电站的供电电源需要设计两路电源供电，大中型变电站可设计两台所用变，可由变压器低压侧取得220／380V电源时，可设计一台所用变。小型变电站一般由变压器低压侧取得220／380V电源，同时可选用
容量为400V A以上的电压互感器，经过容量为400V A以上的100／220V 升压变压器升压后作为操作电源。 2）变电站操作电源可靠性要求非常高，需要单独设计。开关柜柜内照明、除湿器以及变电站室内照明与办公用电等电源；当变电站在某一建筑物内部时，可以与建筑物内部备用电源统一考虑；当变电站为独立建筑物时，供电电源由所用变引出后，需要备用电源时宜另行设计，否则会增加操作电源的容量与投资，也会影响到操作电源的可靠性。 3）直流电源有关技术指标 （1）国家标准《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB／T14285－2006）第6.3.1条规定：继电保护和安全自动装置的直流电源，电压纹波系数应不大于2%，最低电压不低于额定电压的85%，最高电压不高于额定电压的110%。第6.1.5条c）规定：操作回路在最大负荷时，电源引出端到断路器分、合闸线圈的电压降不应超过额定电压的10%，这里可能是针对户外变电站而言。 （2）国家标准《电力装置的继电保护和安全自动装置设计规范》（GB ／T50062－2008）第15.3.1条规定：继电保护和安全自动装置应由可靠的直流电源装置（系统）供电。直流母线电压允许波动范围为85～110%，纹波系数应不大于1%。电压允许波动范围与《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB／T14285－2006）要求相同，纹波系数要求比其大于1%。 断路器产品样本中，弹簧储能操动机构储能电动机的电压允许波动范围为85～120%，功率为50～300W，储能时间为6～8s，所以属于短时运
智能变电站运维模式探究 发表时间：2016-10-13T15:35:53.330Z 来源：《电力设备》2016年第14期作者：蒲寅 [导读] 在信息技术的带动下，智能变电站的应用范围进一步扩大，在确保电力输送系统的安全可靠前提下，为人们的生产生活提供了更多的便利。 （国网青海省电力公司海东供电公司青海省海东市 810600） 摘要：在信息技术的带动下，智能变电站的应用范围进一步扩大，在确保电力输送系统的安全可靠前提下，为人们的生产生活提供了更多的便利。相对于传统的变电站运维模式来讲，智能变电站的运行维护工作要求更高，其最终目的是提高电力系统运行的稳定可靠，减少风险的发生，从而满足社会发展对于电力能源的多层次需求。据此本文就从管理的角度入手，对当前智能变电站的运维模式进行了分析和研究。 关键字：智能变电站；运维模式；管理控制 智能变电站的技术支持是以计算机技术、控制技术以及通信技术等为主的，在先进技术的支持下对电气一次设备、二次设备等进行调控，进而完成自动化、智能化以及信息化管理的过程。随着我国电力事业的长足发展，智能变电站设施越来越完善，这就为电力系统的高效运行提供了技术上的保障，减少了运行的风险，可以为国民经济提供更为可靠的电力支持，对于它的运维管理也是极其重要的一项工作，使其功能发挥的内在必需。 1.智能变电站运维模式 智能变电站作为科学技术创新发展的产物，它的运维模式内容主要涉及到变电站的建设、运行周期的确定、工程的验收以及日常的检查和维护等等，相对于传统的变电站来说，它的电力输送管理和输送过程控制更为规范有序，可以有效确保电力系统运行的稳定可靠。从它的实际应用来看，它的功能作用可以归结为两部分，即对电力系统的控制、检测以及警告报警，这两个作用都是确保电力系统正常运行的重要保障，也是电力输送不可缺少的一种措施，最终目的是减少系统运行风险的产生，提供供配电质量。 实际上，在整个电网的运行中，智能变电站属于是一个智能节点，调度中心的调度人员按照自身的意愿，把所要执行的指令信息传输给变电站，智能变电站的工作人员可以根据指令对数据信息进行汇报、操作以及记录等，这一系列工作的实现是自动完成的，这样也就确保了电网系统运行的安全性和稳定性。 2.智能变电站运维模式现状 2.1巡视模式 从当前实际来看，智能变电站的运维模式并不是很理想，它的基础是巡视检修工作，巡视人员在对变电站多个系统环节进行巡视检查时，可以及时发现其中存在的问题，进而解决处理。而当前电网规模不断扩大，电负荷急剧增加，它所存在的问题一方面来自于设备管理的复杂化，另一方面来自于工作人员的技术水平不足，在不同的电压等级中，变电站的巡视工作模式会有较大的差异，具体如下所示： 2.2检修模式 智能变电站的检修模式包含有三方面内容：第一，检修周期安排。在这方面内容中，需要先对设备所需要进行检修的原因进行分析，正常状态下，可以依据变电站内实际运行周期来完成检修；第二，检修内容。根据故障检修的条件，要根据设备故障所带来的一系列影响来确定检修的周期和内容，在正常检修状态下，一般是对重要设备进行清扫和试验为主；第三，检修现状分析。这方面需要依据设备运行的实际年限、设备故障发生的时间以及故障范围的大小等来灵活制定检修计划，一方面要注重预防性检修，另一方面还要进行预知性检修，做到防患于未然。 3.智能变电站运维模式的具体分析 3.1状态巡视 对智能变电站进行状态检修离不开科技信息技术的支持，在先进技术的应用下可以保证巡检的彻底完整。在传统的状态巡检模式下，存在着分析不准确、信息统计不健全的现状，但是智能化的状态巡视则不同，它有三种形式，第一，图像监视系统和安全警卫子系统，它包含有视频服务器、录像设备以及编码器设备等等；第二，火灾自动报警子系统，它包含有探测器、信号模块以及手动报警按钮等；第三，环境监测子系统，它包含有温度传感器以及湿度传感器等等智能化设备。 3.2状态检修 相对于传统的设备检修工作来说，状态检修具有一系列突出特点，首先，在功能发挥方面，它的可靠性非常高，而传统的电力检修工作存在着较大的随意性，很难再检修周期内发现故障，但是，状态检修就具有明显的实时性，可以在故障出现前发现问题，并采取措施解决，进而保证了电气系统运行的稳定性；其次，这种检修方式具有明显的经济性特征，它在故障发生之前就可以发出警报信息，实现对电力设备的准确分析和评价，也就避免了电力设备出现较大的停电现象，减少了经济损失；第三，它的目的性很强，依据变电站电气设备的结构构成特点和实际运行的数据，可以准确判断出设备是否发生了故障。 3.3成效效果分析 在状态巡视模式下，智能变电站的检修制度会愈加完善，这对电力企业的专业管理以及设备管理水平的提升是具有重要促进作用的。在没有采用这种巡检模式之前，在电网的变电系统结构中，主要采用的是统一固定的周期巡检模式，而且在实际巡视中也没有明确的重点，而在采取状态巡视之后，对于巡视周期可以进行及时的调整，这样就可以大大减轻运行人员的工作压力。此外，从运检质量角度来考虑的话，采用科学的方式可以对变电站进行有效检修，有利于电网系统的安全水平提升，与此同时，还可以降低智能变电站中的运维成
2010年第05期（总第120期） 沿海企业与科技 COASTAL ENTERPRISES AND SCIENCE&TECHNOLOGY NO.05,2010 （Cumulatively NO.120）变电站一体化电源分析 李昭桦 ［摘要］文章针对变电站站用直流系统和通信系统共享使用统一的蓄电池组的一体化电源方案进行深入分析，提出一体化电源在实现过程中需要注意的关键问题—— —接地和蓄电池组后备时间，并给出解决措施的建议。 ［关键词］变电站；电力；站用直流系统；通信电源；一体化 ［作者简介］李昭桦，广东省电力设计研究院工程师，研究方向：电力系统通信设计，广东广州，510663 ［中图分类号］TM63［文献标识码］A［文章编号］1007-7723（2010）05-0139-0003 一、引言 变电站内的站用直流系统和通信电源系统均 配置有蓄电池组，其维护分别由电气和通信两个 专业负责。变电站一体化电源典型方案是取消通 信电源的蓄电池组，将站内直流电源系统、通信用 直流变换电源（DC/DC）组合为一体，共享使用站用 直流系统的蓄电池组，并统一集中监控的成套设 备。该组合方式是以直流操作电源为核心，通信用 直流变换电源DC/DC由直流输入变换为直流输出 的电源装置，输出特性满足通信电源的要求。它与 直流操作电源的充电装置和蓄电池组相配合，为 电站的通信设备提供电源，可以减少蓄电池组的 重复配置，提高电力通信的运维效率，节约人力维 护成本。 二、站用直流系统和通信电源 变电站直流系统由交流输入、充电装置、馈电 屏、蓄电池组、监控单元（含馈线状态监测单元）、 电压监测、绝缘监察（含接地选线）、硅降压回路、蓄电池管理单元、直流馈线网络等组成。站用直流系统作为变电站控制负荷和部分重要直流动力负荷的电源，主要任务就是给继电保护、开关合分及控制系统、信号系统、自动装置等提供可靠的直流电源，它在变电站中是一个独立的电源，不受交流的影响，在全厂或全所失电的情况下，仍能保证控制信号、保护、自动装置等电源及事故处理工作。站用直流系统采用不接地方式，典型的直流系统原理图如图1所示。 通信设备的直流供电系统由交流配电屏（可选）、高频开关电源、蓄电池、直流配电屏等部分组成，通信电源的连接如图2所示。 三、一体化电源的关键问题和解决措施 站用直流系统为不接地系统，通信电源为接 地系统。一体化电源如何接地，这是技术上需要解决的问题。站用直流系统和通信电源的蓄电池组后备时间的规定标准不同，一体化电源的蓄电池组后备时间遵循哪个标准，需要从管理和规章来分析。本文就这两个关键问题展开分析，提出解决的建议方案。 （一）接地问题的解决 1.站用直流系统接地 当前全国变电站直流系统具有统一的规范（DL-T5044-2004）《电力工程直流系统设计技术规程》[1]指导，直流电源系统采用不接地方式。站用直流系统为不接地系统，直流系统发生一点接地，不会产生短路电流，亦可继续运行；但是必须及时查找接地点并尽快消除接地故障，否则当发生另一点接地时，就有可能引起信号装置、继电保护及自 图2通信电源连接示意图 图1站用直流系统原理图 139
国内智能变电站研究现状 国家电网公司和南方电网公司组织中国电力科学研究院和国内的各大电力设备制造厂商从2001年开始关注AEC 61850系列标准，并开始对该标准进行翻译，目前已经发布和出版了IEC 6185o系列标准的正式版，并组织了6次互操作实验，国内较有影响力的电力自动化设备供应商积极响应并参与了互操作性试验。 为有效推进智能变电站建设的规范化，国家电网公司在近年近百个各种类型数字化变电站项目实施经验的基础上，组织下系列标准和规范的讨论，并由智能电网部牵头编写了e／GDw 383－2009《智能变电站技术导则》、e／GDwZ410下2010《高压设备智能化技术导则》、《智能变电站设计规范》、O／GDw441－2010《智能变电站继电保护技术规范》、《智能电网试点项目评价指标体系与评价方法研究》等。这些标准和技术规范的出台，为智能变电站的实施试点项目提供了规范化的依据。 1．实际工程应用 2007年5月，河南首个智能变电站——洛阳金谷园110kv变电站正式投入运行。该站基于“网络化二次系统”概念，采用vLAN技术将局域网内的设备按网络化保护和控制功能逻辑划分成若干个网段，保证了控制的实时性，实现了网络的安全隔离；在间隔层采用了GOOSE网络传输技术，实现了数字化变电站三层结构的一体化应用；利用GOOSE网络实现了设备跳合闸命令传输、智能操作，实现了变电站过程层、间隔层、站控层一体化的五防操作逻辑闭锁功能；利用网络化实现了母线保护、备自投、低频低压减载功能；采用基于SNMP协议的网络在线监视与诊断服务技术，实时监视各网络节点的工作情况，实现了变电站二次设备的网络可视化监控。特别是在“网络化二次系统”及“网络化保护”方面处于国际领先水平。河南金谷园110kⅤ变电站智能化改造成功，标志真正意义上的智能变电站投人运行，也为智能电网的建设打下了良好的基础工作。
变电站运行操作规程 目录 第一章送电线路停送电的操作 第二章母线停送电的操作 第三章电力系统并列和解列的操作 第四章验电及装设接地线的操作 第五章继电保护和自动装置投停的操作 第六章新设备投入运行的程序 第七章断路器的投停操作 第八章隔离开关的操作 第九章变压器的投退操作 第十章电压互感器投退操作 第十一章电流互感器投退操作 第十二章电容器的投退操作 第十三章变电站综合自动监控装置的操作 序言 变电站倒闸操作是一项十分复杂的,重要的工作.为了防止误操作事故的发生,保证电力系统的安全生产,
经济运行.本规程根据有关规程及本公司<<变电运行管理>>的有关制度规定,结合我县变电站实际情况制定.如对本规程有异议或建议.请及时上报. 变电站运行值班员应严格遵守倒闸操作制度及本规程的规定. 第一章送电线路启停的操作 1.在启用送电线路前应先投入其控制回路的熔断器和继电保护装置,新设备投入或带有极性的保护装置校验后投入运行时,应先将该保护装置投入,待设备带负荷后,申请调度退出保护装置,测保护电流相量正确后再将保护装置投入. 2 .在合闸操作时,为先检查断路器在断开位置,先合上母线侧隔离开关,后合上负荷侧隔离开关,再合断路器. 3 .当小电流接地系统发生单相接地时,首先检查本站设备有无接地情况.用试断.合断路器,寻找单相接地线路时,事先得到调度批准,应注意监视电压表判断是否该项线路接地. 第二章母线停送电操作 1.母线停送电备用 1).断开接至该母线上的所有断路器(先断开负荷侧,后断电源侧).
2).可不拉开母线电压互感器和接至该母线上的所用变压器隔离开关,但必须取下电压互感器低压侧熔断器熔丝,拉开所用变压器低压侧隔离开关. 2.母线停电检修 1).断开接至该项母线上的所有断路器 2).拉开所有断路器两侧的隔离开关,将母线电压互感器和接至该母线上的所用变压器从高.低压侧断开. 3).在母线上工作地点验电接接地. 第三章电力系统并列和解列的操作 1.两系统并列时应符合下列条件: 1),相序.相位相同. 2)电压.频率相等 允许电压最大差值,一般35KV以上不超过10%,10KV及以下不超过5%,电压调整范围不得超过额定电压上.下限的规定.频率误差不得超过+0.5HZ,高调整时期的最低频率不得低于48.5HZ. 2.解列操作 必须将解列线路的有功功率,无功功率调整至最小,解列后的两个系统的频率.电压在允许范围内,才能进行解列操作. 3.解环和合环注意事项: 1)相序.相位应相同.新设备投入或检修后,应核相.
智能电网站用交直流一体化电源系统简介 近年来，高中压开关电器、综自系统在电力系统受到高度重视，变电站综合技术与智能化水平得到了极大的提升。然而，针对站用电源的技术研究与产品创新却相对滞后，传统站用电源设计方案已难以适应新型变电站的发展需要。 本文针对传统站用电源分散设计存在的问题，阐述了站用交直流一体化电源系统的设计方案及其技术特点，并对其所产生的经济效益与社会效益等方面进行了综合分析。 1、传统站用电源分散设计存在的问题 一直以来，变电站站用电源分为交流电源系统、直流电源系统、UPS不间断电源系统、通信电源系统等，各子系统采用分散设计，独立组屏，设备由不同的供应商生产、安装、调试，供电系统也分配不同的专业人员进行管理。站用电源的分散设计与管理，存在着诸多问题： 1)站用电源难以实现系统管理 由不同供应商提供的交流系统与直流系统通信规约一般不兼容，难以实现网络化系统管理，自动化程度低。由于没有统一的监控设备对整个站用电源进行管理，不能实现系统数据共享，无法进行站用电源协调联动、状态检修等深层次开发应用。 2)可靠性受到影响 由于站用电源信息不能网络共享，针对故障或告警信息不具备进行综合分析的基础平台，不同专业的巡检人员分别管理各个电源子系统，难以进行系统分析判断、及时发现事故隐患。 对于涉及需站用电源各子系统协调才能解决的问题难以统一处理。如：防雷配置，避雷器参数选择，安装位置只有将整个站用电源交直流系统统一考虑才能解决；由于充电模块均流对于直流母线上纹波较敏感，需要对母线所接负荷，如逆变电源等反灌电流进行统一治理等。 3)经济性较差
由不同供应商分别设计各个子系统，资源不能综合考虑，造成配置重复，一次性投资显著增加。如：直流电源，UPS不间断电源、通讯电源分别配置独立的蓄电池，浪费用严重；交流系统配置电源自动切换设备，充电模块前又重复配置，既浪费又使设备之间难于协调运行。 4)长期维护不方便，增加成本 各个供应商由于利益差异使安装、服务协调困难，站用电源一旦出现故障需向多个厂家进行沟通协调，造成沟通困难与效率低下。 现有变电站站用电源分配不同专业人员进行管理：交流系统与直流系统由变电人员进行运行维护，UPS由自动化人员进行维护，通信电源由通信人员维护。人力资源不能总体调配，通信电源、UPS等也没有纳入变电严格的巡检范围，可靠性得不到保障。 2、交直一体化电源系统设计方案及特点 通过分析与研究传统站用电源分散设计存在的问题，针对性提出了站用交直流一体化的设计思路，以实现：第一、建立站用电源统一网络智能平台；第二、消除站用电源隐患；第三、提高站用电源管理水平；第四、进行深层次开发，提高站用电源安全与智能化水平。 1)交直流一体电源系统的定义 站用交直流一体化电源系统是指：将站用交流电源系统、直流电源系统、逆变电源系统、通信电源系统统一设计、监控、生产、调试、服务，通过网络通信、设计优化、系统联动方法，实现站用电源安全化、网络智能化设计，实现站用电源交钥匙工程，实现效益最大化目标。 智能站用电源交直流一体化系统包括：智能交流电源子系统、智能直流电源子系统、智能逆变电源子系统、智能通信电源子系统、一体化监控子系统。 2)主要技术特征 站用交直流一体化电源系并不是对交流、直流电源系统的简单混装，其主要技术特征表现在： (1)网络智能化设计：通过一体化监控器对站用交流电源、直流电源、逆变 电源、通信电源进行统一监控，建立统一的信息共享平台，实现网络智 能化。支持61850通讯规约。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/d09496281.html, 智能变电站技术研究综述 作者：王震李洁李鲁燕 来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2015年第11期 摘要：随着科学技术的革新以及电力系统的不断进步，推动了智能电网的快速崛起，智 能电网是优化电力能源配置的重要平台，涵盖发电、输电、配电、用电和调度各环节，广泛利用先进的设备和技术，确保了安全、可靠、优质的电力供应。变电站作为智能电网发展的重要环节，其智能化水平也随之得到了有效的提升。智能变电站技术是通过智能一次技术，智能二次技术，辅助系统综合监控平台等技术，实现安全、可靠、自愈、兼容、协调等功能。本文主要对智能变电站技术进行了研究，以供参考。 关键词：智能电网;智能变电站;技术;发展 1 智能变电站概述 1.1 智能变电站的结构智能变电站是由站控层、间隔层和过程层三大部分组成的。站控层的主要功能是完成数据采集、监测、控制和相应的信息保护管理，其是由通信系统、站域控制、对时系统以及自动化系统组成的;间隔层的设备主要包括继电保护装置、测控装置等二次设备;过程层的主要作用是对变电站中的电能进行科学的分配、转换、传输测量和控制保护，组成部分包括智能组件构成的智能设备、相应的合并单元以及智能终端。 1.2 智能变电站的主要技术特点第一，智能变电站中的分层控制技术。智能变电站通常采用的是分布式的控制技术，其将变电站的内部结构合理划分为站控层、间隔层和过程层三个部分。另外为了确保变电站各层调控功能的独立性，进一步降低变电站中央控制与处理设备的实际负荷量，需要在各层中安装设置具有智能化控制与处理能力的设备，进而降低变电站安全隐患以及潜在风险的发生率，促进智能变电站工作效率的进一步提升。第二，智能变电站中的计算机控制终端技术。在智能变电站中引进计算机终端，变电站可以利用计算机终端，在较短的时间内分析与判断站内的各项数字信息和变电站的实际运营情况，进而促使变电站实际运行中存在的问题得到及时的发现和解决，从而避免了因没有发现安全隐患而造成的输变电站事故，提升了变电站的安全性与可靠。第三，智能变电站中的电力装置集成化技术。目前智能变电站已经广泛使用光纤技术，光纤技术的应用有效的实现了智能变电站中各个控制层面的局域管理功能，使信息能够在控制中心与一、二次设备之间进行自由传播，同时信息传输过程中各层面的稳定性与可靠性得到了显著的提高。另外，在智能变电站中应用先进的计算机与数字化信息技术，使电能检测和设备管理之间的集成化得以实现，在减小电力设备所需空间面积的同时降低了设备的安装成本。 2 智能变电站技术分析
变电站一体化电源的应用 摘要：电力是人们生活工作中非常重要的能源，在变电站中，一体化电源的应 用是很重要的发展趋势。通过变电站一体化电源的建设，能够解决很多零散问题，大大地提升变电站的运行效率和电力管理水平。所以，为了实现这样的目标，本 文通过对变电站一体化电源的应用内容进行了分析与论述，从而为有关单位及工 作人员在具体的工作中提供一定的帮助作用。 关键词：变电站；一体化电源；应用 1 引言 变电站交直流电源系统是变电站安全、稳定、可靠运行的基础。目前，35kV 及以下变电站交直流电源系统普遍采用一体化电源系统。变电站一体化电源系统 是将站用交流电源、直流电源、电力用交流不间断电源（UPS）和电力用逆变电 源（INV）、通信用直流变换电源（DC/DC）等装置进行组合，共用蓄电池组，并 统一监控的成套设备。该设备通过监控装置管理变电站交流系统、直流系统、不 间断电源、通信电源、逆变电源等站内电源系统，同时与计算机监控系统实现通信，并将实时数据上传至调度端，实现变电站交直流电源系统的“三遥”功能。 2 一体化电源的优点 2.1统一、集中监管 对各个子系统设备通过通信网络进行一体化监控。监控系统中心单元和各部 分监控单元通过一体化监控的监控器接入调度系统和自动化系统来进行监管。监 管人员可以及时通过一个管理系统查看各子系统的各种信息，包括参数、事件信息、开关状态等，也可以以此实现对各种信息的修改和管理，实现站用电源的一 键式遥控功能。专家可以整合整个电源信息，再进行专业智能系统统一的处理管理。 2.2提高土地使用率和系统安全性 一体化电源可以以组屏形式统一安放在变电站的智能化机房，不用分开安置 而占用变电站很大的空间，提高了系统的安全性。此外，解决了许多传统通信系 统电源的缺点，如漏液、起火、爆炸和漏电等。 2.3可靠的通信设备供电能力 站用直流系统和通信电源系统的整合，很好地解决了系统单独停电的情况， 提高了社会生产生活的用电质量。统一的变电站直流系统，方便专业的维护团队 建立，提高了通信设备的供电可靠性。 3 变电站一体化电源的应用 3.1接地隔离问题 在变电站运行过程中，如果出现DC/DC模块被击穿，直流操作电源接地会出 现一些状况。变电站中，运行电流较小，且变电站本身的设施建设标准不高，容 易出现故障，导致电力系统受损。发生故障时，需要进行故障隔离，确保发生故 障的不同元件间不会再有各种工作相关联。变电站各变压器运作中，一旦DC/DC 模块发生故障，就需采用反向变压器方式，利用各自的接地系统降低相互间的联系，防止故障的负面效应扩大。接地隔离问题是交直流一体化电源在变电站应用 中普遍出现的问题。解决这一问题的方法比较简单，只要及时发现故障并及时隔 离故障，就能在很大程度上降低随之而来的经济损失。在变电站中应用一体化电 源系统，应针对接地方面的故障整理出具有理论体系的应对措施，有效降低这一 故障带来的不利影响，保障一体化电源系统有效提升运作的安全性和稳定性。