浅析智能变电站合并单元的应用
在智能电网背景下，智能变电站大规模发展，随着变电站的智能化，合并单元在智能化变电站的应用不断增多，简单介绍了合并单元的产生、定义，合并单元和电子式互感器的接口功能，与保护测控设备的接口功能，模拟量高精度采样同步功能，以及合并单元的安放和传输信号的问题，探索了合并单元在智能变电站中的应用。通过对合并单元的了解和认识，更加清晰智能变电站的合并单元的正常运行与否，直接影响变电站“智能化”的水平，分析了合并单元的同步问题，并基于合并单元在站内故障率居高不下的现状，概括合并单元运行时的常见故障，给出相应建议，为智能变电站的调试以及运行提供经验参考，促进智能变电站运维水平的提高，为智能电网的运行提供保障。
标签：合并单元；故障；运行
随着我们国家建设智能电网的发展战略的提出，智能电网掀起了电网发展的新篇章。智能变电站的合并单元和智能终端等相关设备的应用不断发展增多，然而，合并单元发生故障的概率较多，一直以来都影响着智能变电站的发展，因此，对智能变电站合并单元的应用现状以及存在问题的分析和未来发展方向的探讨，对智能变电站技术的提高和完善将会有很大的促进作用。
1 智能变电站中合并单元的应用
1.1 合并单元的产生和定义
随着传统变电站向智能化变电站的方向发展，一、二次设备的重新定位，首先是高速数据接口取代了传统的AD变换，其次是一次设备的执行器取代了保护装置发布命令，传统的开关量输出DO、输入DI都移入智能化开关，合并单元随之产生。合并单元是一个物理单元，在过程层的设备是非常关键的，二次转换器的电流或电压数据经过合并单元进行时间相关组合。合并单元的输入信号与传统的输入模拟信号不同，而是由数字信号组成，其中包括来自变电站的同步信号、采集器的采样值、电源状态信息等，使用高速光纤接口接入合并单元。输入信号在合并单元被进一步处理，与此同时，合并单元通过光纤向间隔层智能电子设备输出经过处理过的采样合并数据。
1.2 合并单元的作用
合并单元的接口功能可以分为两种功能，一种是和传统的电子式互感器配合实现接口功能，另一种是和保护测控设备配合实现接口功能。合并单元自身带有转换器，本身能够对数据进行采集和转换，不需要额外增加转换器，减少了成本，其次，合并单元的每个转换器都能够连接数据流，不会相互干扰影响，通过合并单元再把数据传送给相应的保护和测控装置，实现保护和测量以及控制的要求，但前提是，合并单元要和相应的电子式互感器相配合，这就是合并单元和电子式互感器配合实现的接口功能，合并单元通过与电子式互感器的配合实现数据的采
智能变电站继电保护题库 第一章判断题 1．智能变电站的二次电压并列功能在母线合并单元中实现。 2．智能变电站内智能终端按双重化配置时，分别对应于两个跳闸线圈，具有分相跳闸功能；其合闸命令输出则并接至合闸线圈。 3．对于500kV智能变电站边断路器保护，当重合闸需要检同期功能时，采用母线电压合并单元接入相应间隔电压合并单元的方式接入母线电压，不考虑中断路器检同期。 4．任意两台智能电子设备之间的数据传输路由不应超过4个交换机。当采用级联方式时，允许短时丢失数据。5．智能变电站内双重化配置的两套保护电压、电流采样值应分别取自相互独立的合并单元。 6．双重化配置保护使用的GOOSE（SV）网络应遵循相互独立的原则，当一个网络异常或退出时不应影响另一个网络的运行。 7．智能变电站要求光波长1310nm光纤的光纤发送功率为-20dBm ~-14dBm，光接收灵敏度为-31dBm ~-14dBm。8．智能变电站中GOOSE开入软压板除双母线和单母线接线外启动失灵、失灵联跳开入软压板既可设在接收端，也可设在发送端。 9．有些电子式电流互感器是由线路电流提供电源。这种互感器电源的建立需要在一次电流接通后迟延一定时间。此延时称为“唤醒时间”。在此延时期间，电子式电流互感器的输出为零。 10．唤醒电流是指唤醒电子式电流互感器所需的最小一次电流方均根值。 11．温度变化将不会影响光电效应原理中互感器的准确度。 12．长期大功率激光供能影响光器件的寿命，从而影响罗氏线圈原理中电子式互感器的准确度。 13．合并单元的时钟输入只能是光信号。 14．用于双重化保护的电子式互感器，其两个采样系统应由不同的电源供电并与相应保护装置使用同一直流电源。 15．电子式互感器采样数据的品质标志应实时反映自检状态，不应附加任何延时或展宽。 16．现场检修工作时，SV采样值网络与GOOSE网络可以联调。 17．GOOSE跳闸必须采用点对点直接跳闸方式。 18．220kV智能变电站线路保护，用于检同期的母线电压一般由母线合并单元点对点通过间隔合并单元转接给各间隔保护装置。 19．智能变电站母线保护按双重化进行配置。各间隔合并单元、智能终端均采用双重化配置。 20．智能变电站采用分布式母线保护方案时，各间隔合并单元、智能终端以点对点方式接入对应母线保护子单元。 21．智能变电站保护装置重采样过程中，应正确处理采样值溢出情况。 22．与传统电磁感应式互感器相比，电子式互感器动作范围大，频率范围宽。
变电站保护装置合并单元简介 传统变电站中所需要的电气量都通过电缆直接接入常规互感器 的二次侧电流、电压，再通过保护、测控等装置自身的采样模块实现对模拟量的采样的A/D转换。智能变电站则是通过某个装置专门完成电气量的采样和A/D转换，再通过光纤将采样的数字量直接传送给保护、测控装置。这个专门的装置就是我们本期要了解的“合并单元”。 1、功能 合并单元（Merging Unit）的功能主要是将互感器输出的电压、电流信号合并，输出同步采样数据，并为互感器提供统一的输出接口，使不同类型的互感器于不同类型的二次设备之间能够互相通信。 按照功能，合并单元一般可以分为间隔合并单元和母线合并单元。 间隔合并单元用于线路、变压器和电容器等间隔电气量的采集，只发送本间隔的电气量数据。一般包括三相电压Uabc，三相保护电流Iabc、三相测量用电流I、同期电压UL、零序电压U0、零序电流I0。对于双母线接线的间隔，合并单元根据本间隔隔离开关的位置，自动实现电压切换的功能。 母线合并单元一般采集母线电压或者同期电压，在需要电压并列时，可通过软件自动实现个母线电压的并列。
目前智能站中合并单元的采样频率和输出频率统一为4kHz，即每工频周期80个采样点，这可以保护、测量装置的需求。对于计量用的合并单元需要专门设计，其采样和输出频率为12.8kHz。 2、技术原理 （1）电气量采集 由互感器输入合并单元的电气量可能是模拟量，也可能是数字量。 对于传统互感器输出的模拟量，模拟信号通过电缆输入合并单元，经过隔离变换、低通滤波后进入CPU进行A/D转换后，变为数字量输出至SV接口。 对于电子式互感器输出地数字量，合并单元有同步和异步两种方式。 同步方式：合并单元向个电子式互感器发送同步脉冲信号，电子式互感器接收到同步信号后，对一次电气量开始采集处理，并将采样数字量发送至合并单元。
智能变电站及其技术特点分析 发表时间：2018-12-13T12:03:43.573Z 来源：《防护工程》2018年第26期作者：郭宝柱杨德帅[导读] 在此基础上对智能变电站的技术特点进行分析。期望通过本文的研究能够对促进智能变电站的发展有所帮助。 国网天津市电力公司检修公司天津 300250 摘要：随着我国社会经济水平的不断提升，人们对电力的需求日益增加。变电站是电力输送的中转站，在电力系统中起着重要作用。智能变电站是目前最为先进的变电站，文章首先对智能变电站的优越性进行简要阐述，在此基础上对智能变电站的技术特点进行分析。期望通过本文的研究能够对促进智能变电站的发展有所帮助。 关键词：智能变电站；技术；特点 引言 智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保技术的智能设施，以实现全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动提供信息采集、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。智能变电站技术是变电站自动化技术发展中具有里程碑意义的一次变革，对变电站自动化系统效益的提升产生了深远的影响，在系统可靠性、经济性、维护简便性等方面均比常规变电站有更大的发展潜力。 1智能变电站构建的必要性分析智能变电站在今后的发展具备十分宽广的发展空间，这也是未来的发展方向，已经得到了国家的重视。下面就智能变电站的优越性作简要分析。 （1）可靠性更高。变电站作为电力系统的重要组成部分之一，其运行是否可靠对整个电网的运行具有直接影响，因此在变电站的建设中，可靠性是最为基本的要求。而对于智能变电站而言，它的运行可靠性更加重要，在这一定程度上对智能变电站提出了更高的要求，正因如此，使得所有建成投用的智能变电站都具有较高的可靠性，尤其是各种智能控制设备的应用，进一步提升了智能变电站的可靠性，这也成为其突出的优势。（2）互动性强。由智能变电站的定义可知，其能够对电网调度进行互动，这是常规变电站所不具备的功能。智能变电站在各种电气设备信息的采集上不但快速而且高效，并且可以借助通信网络对相关信息进行实时传输，电网调度通过对这些信息的应用，可做出正确的决策，确保了电网的运行稳定，使电网的运行效率获得显著提升。（3）环保性好。近年来，我国在大力发展工业产业的同时，对环境造成了一定的破坏，对此国家提出节能减排、低碳环保的发展理念，智能变电站在建设时完全是以该理念作为指导依据，各种设备采用的都是低能耗、环保型产品，这样除了可以达到节能的目标之外，还能有效降低对环境的污染和破坏，充分体现了节能环保的理念。 2智能变电站组网技术智能变电站结构，以“三层两网”结构为主。“三层”主要为站控层、间隔层、过程层。“两网”分别为站控层网络及过程层网络。与传统变电站相比，智能变电站继电保护系统的硬件，发生了极大的变化。下面就其变化作简要分析。 （1）智能元件的应用：智能变电站技术改变了继电保护的元件类型，增加了智能元件在系统中所占的比例[1]。以电子式互感器为例，与传统互感器相比，该类型仪器，抗干扰能力更强、动态范围更大，且支持网络传输，数据处理水平更高，优势显著。（2）网络的应用：智能变电站继电保护系统，要求采用以太网传输数据。与传统变电站相比，有效拓展了交换机的性能，提高了数据信息的传输效率。在上述继电保护方式的作用下，变电站各构件运行安全性的提升将成为可能。（3）光缆的应用：智能变电站继电保护系统的光缆数量更大，数字化输出效率更高。与传统的二次光缆相比，系统性能更强。 3智能变电站的主要技术特征 3.1信息交互网络化 在智能变电站中，传统的电磁型互感器已经被淘汰，电子互感器得到广泛运用。电子互感器的优点是能耗低、效率高，而其他模块装置已经演变成为逻辑功能模块，不再负责信息的传递，减少了设备的压力，提升了设备的运行效率。 3.2设备运行状态实时监测与诊断 由于智能变电站中存在着大量的智能设备，为确保这些设备的运行稳定、可靠，需要对其运行状态进行实时监测。从目前的技术上，想要实现对智能变电站内所有二次设备进行全面的状态监测难度较大，所以国内大部分智能变电站在对二次设备进行状态监测时，都是选取站内一些关键的设备。而对一次设备的状态监测和故障诊断则是以主变、气体绝缘开关，监测与诊断是通过相关的系统来实现的。智能变电站一般使用SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，即数据采集与监视控制系统。该系统可以实时获取与被检测设备运行状态有关的信息，利用信息融合模型，按照采集到的参数，综合历史状态记录，考虑环境影响因素，对设备当前所处的运行状态进行判断，看设备是否正常，一旦发现设备故障，系统会自行给出处理方案，由此为设备的稳定、可靠、安全运行提供了强有力的技术保障。 3.3设备操作智能化 当前，智能变电站的断路器已历经多次演变，以电子、计算机技术为基础的控制回路成为主流的断路器。智能断路器系统主要包含控制单元、智能接口、控制软件三大部分。在智能断路器中嵌入的电压以及电流变换器，取代了传统的机械式辅助和开关，实现了断路器智能化。 3.4防误功能相关技术 在智能变电站当中，防误闭锁技术的应用表现为：①智能变电站技术与常规变电站的防误闭锁功能相比，增加了监控中心层面的功能。②顺序控制主要是通过计算机来下达操纵任务，通过计算机按照步骤来完成操作任务。在智能变电站当中所有的开关都会设置防误功能，如接地开关、隔离开关等，需要采用本间隔电气节点和编辑防误等来实现防误功能。在逻辑防误实现的过程中，GOOSE属于关键的节点，需要得到足够重视。
Q / GDW 212 — 2008 ICS 29.240 国家电网公司企业标准 Q / GDW 426 — 2010 智能变电站合并单元技术规范 The technical specification for merging unit in Smart Substation 2010-××-××发布 2010-××-××实施 国家电网公司发布 Q/GDW Q / GDW 426 — 2010 I 目次 前言···································································································································································II 1 范围·····························································································································································1 2 引用标准······················································································································································1 3 基本技术条件··············································································································································1 4 主要性能要求·········································································································
浅析智能变电站变电运行现状问题及应对措施 发表时间：2015-12-21T14:48:55.340Z 来源：《电力设备》2015年5期供稿作者：王春霞 [导读] 国网浙江杭市余杭区供电公司智能电网发展的背景下，作为电网节点的变电站的设备和装置也朝着智能化及其高科技的方向发展。王春霞 （国网浙江杭市余杭区供电公司 311000） 摘要：科技进步带来了自动化技术的进步，电网建设的技术和设备也有了新的发展，作为电网重要组成部分的变电站建设朝着智能化和自动化的方向发展。在变电站运行中，由于内部结构及其外部环境的影响，可能会发生一些变电设备发热等问题，这需要我们从问题的现象出发来分析其发生的原因，在此基础上采取有效的措施来解决。本文从智能变电站运行的现状出发，在分析其运行中存在问题的基础上，探索有效的应对措施。 关键词：智能变电站；运行；问题；分析 1、智能变电站运行现状 智能电网发展的背景下，作为电网节点的变电站的设备和装置也朝着智能化及其高科技的方向发展，当前的变电站基本上实现了智能化和现代化的建设。在实践中，为了保证电网的安全持续运行，也要注重对变电站运行的维护，在智能化背景下，变电站的运行管理水平也要相应的提高，以保证变电设备能够在正常状态下运行，避免一些故障的发生。从当前我国变电站的运行情况来看，对于运行的管理仍较为粗放，与其智能化发展无法实现一致，从而使得变电站运行工作的效率较为低下，一些事故发生的概率较大。目前的变电站管理方式无法实现变电设备运行的要求，这对电网运行的安全性和稳定性也有较大的影响。在电网运行中，变电站承担着降低损耗来完成电压转化的任务，而智能化变电站的建设及其不断升级，对于其运行安全提出了更高的要求，但是管理的滞后在很大程度上降低了变电站的运行效率。此外，变电站运行中，维修养护的不及时也使得一些故障多发，从而使得变电设备得不到及时的养护，易发故障。 2、智能变电站运行中的问题 智能变电站在运行中，由于设备元件的磨损等会产生一些设备过热等问题，从而会对正常运行产生影响。变电站运行中常见的问题主要有以下几个方面： 2.1变电设备运行的可靠性问题 在一些变电器设备中，有源电子互感器是其重要组成部分之一，而互感器中的有源电子元件和有源端的模块都有长期供电的需求，这在一定程度上会降低变电设备运行的稳定性及其可靠性。而一些光学互感器则比较容易受到外界环境的影响，互感器中所使用的玻璃和光纤间的连接有可能会存在可靠性的隐患。另外在智能变电站中所使用的高压电子互感器则有可能会受到高压电磁场或者是电力传输线路的影响，导致所输出的信号出现一些波形的畸变或者其稳定性降低等问题。 2.2变电站的快速保护存在一些问题 智能变电站的发展发展中，电子互感器较多的应用于变电站的建设中，与传统的互感器相比，它的数据传输方式是从互感器传到保护测控或者是交换机，这一过程的实现还需要有其他的合并单元的参与，这就使得数据传输的中间环节相应的增加，而数据传输中的延时也相应的增加。此外，为了保证互感器的正常运行，在保护跳闸口处设置处理职能终端，这样一种装置和处置步骤，对于快速保护的实现也造成了一定的影响。在变电设备运行的过程中，采样的完成是从电子互感器发出信号到合并单元然后再到保护装置的一个过程，而跳闸的过程则是从保护装置传输到智能终端然后再到短路器机构的，这种快速保护信号传递路径，对于变电站的运行保护仍存在一定问题。 2.3变电站运行的安全问题 在传统变电站中，其通信采用点对点的形式，这种具有局部特征的交互方式是相对安全的。而智能变电站下，所使用的通信方式是对等通信的方式，可以实现局域网内全面信息的查询和应用，而任何一个信息受到攻击，其他的信息在没有安全防护的情况下也可能会受到攻击，从而影响整个变电站系统的安全。在智能变电站中的IED没有实现点对点的连接，也没有设置装置间的隔离点，为了实现对其保护，需要建立集中的控制体系来实现对整个系统安全的控制。变电站运行中，要通过系统软件的开发和应用来完成对变电站运行中的一些事件的记录、闭锁及其软件控制等功能，从而实现对系统整体安全的控制。智能变电站对等交互模式下，这样一种安全体制的建设有可能会带来整体的安全问题。 3、智能变电站运行问题的有效解决方式 针对智能变电站运行中出现的一些问题，我们要通过日常的检修与养护来减少该种问题或者故障发生的可能性。而变电站运行中所采用的是网络通信方式，这对于一些设备的维护和检测工作带来了一定的困难，其流程方法和智能系统的具体应用也是变电站维护工作中的难点问题，这都对维修养护人员的专业技能等提出了更高的要求，我们可以通过以下几个方面来保证变电站的正常运行。 3.1加强对变电站运行的实施检测 变电站正常运行的实现，需要对其进行及时的维护管理，而这一工作的完成需要对变电站自身的各种数据和参数进行实施的测量和保存，构建成一个在线数据并且可以方便获取的历史数据，实现对智能变电站的在线监测。这一监测的完成需要综合应用计算机技术及电子、传感技术，工作人员在检测的过程中要对变电站运行中的各种高压信号的传输、采集以及逻辑判断等来实现对变电站运行状态的测试，并且还可以以不间断的诊断和测试实现对变电站运行的检测和管理。对于一些数据，检测人员可以通过在线数据或者历史数据的使用来对变电站运行情况及相关参数进行综合的分析和处理，在此基础上得到一种状态量，并且使其能够更好的反应变电站运行的实际状态，在出现一些异常情况时，变电站维护人员应该充分利用常见的方法及其数据处理手段，对该种数据进行分析和研究的基础上诊断变电器设备的故障，实现归变电站运行的维护管理。 3.2建立有效的变电站运行维护体系 维护体系的建立为变电站运行及其管理工作的开展提供了可靠的保证，这对于我国智能变电站的运行和维护工作的开展提供了保证。就我国当前变电站的维护管理而言，运行状态的维护是变电站运行预防维护的组织结构、运行状态的评价指标以及有效的评价方法和维护策略等，都会对运行维护管理水平的提升等有着直接的影响。从制度体系上提供保障，使得变电站运行维护的技术得到充分的利用，并且以精细化的管理来合理安全维护计划，提高整个变电站的运行水平，从而使得电网的运行效率得到提升。
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
浅析智能变电站在线监测系统的运用 发表时间：2015-01-07T10:43:15.377Z 来源：《科学与技术》2014年第11期下供稿作者：陈钱丽 [导读] 日志服务。记录用户登录的操作和用户维护的系统应用设备并生成不同类别的日志，通过日志可以实现分时段查询。江苏省电力公司如东供电公司陈钱丽 摘要：随着数字化变电站的相继建设投产及全国智能变电站试点项目的建设，交直流一体化电源系统正在逐步替代传统变电站电源系统，这样不仅可以提高电源系统的安全性能和网络的智能化，还能很好地解决常规变电站电源中存在的一些问题，同时为了提高了变电站的安全可靠运行，必须进行在线监测。 关键词：智能变电站；交直流；在线监测 前言随着电网技术的不断发展，智能变电站已经是电网的主要组成部分。在整个智能变电站也在实现自动化控制、信息化控制以及数字化操作。对于智能变电站用交直流电源系统的使用要求和标准也在逐步升高，相较于原有比较独立、分散以及耗能的站用式交直流电源系统而言，其已经不能够满足智能变电站的发展要求。与此同时，站用式的交直流电源系统已经逐渐发展成交直流一体化电源系统，为智能变电站提供一个稳定、高质量、智能化、集成化的电源运行系统。为实时掌握变电站交直流电源设备的运行工况，要是实施站内在线监测，主要是将变电站交流系统、直流系统和UPS 系统的遥信量、遥测量、整定值和录波数据等运行数据以统一的标准采集，建立一体化的实时监测平台，实现对交直流电源设备运行数据的分析和诊断，并对设备隐患进行预警。 1 智能变电站与在线监测系统随着我国对电需求量的扩大，变电站的数量也与日俱增，那么变电站的管理将是电力管理部门面临的一大难题，这就需要我们采用先进的科学技术，使变电站中设备能够实现自动化和智能化。智能变电站拥有在线分析决策、自动控制和智能调节等功能，在技术方面，一次设备可采用先进的测控设备，从而实现一次设备的智能化，使一次设备能够具备监控和操作等功能。 2 智能变电站交直流电源设备在线监测系统的功能建立一致的通信规约是变电站交直流电源设备在线监测系统所有功能得到实现的基础，只有这样才能实现对交流系统、UPS 系统、充电机、蓄电池组等设备的监控，保证及时获得设备运行的实时和历史信息和数据。其主要功能有：（1）数据查询。对历史数据的查询和分析可以通过表格数字、图表曲线实现。 （2）实时监控。除了具有告警确认和处理功能外，数字、图形和曲线还能真实客观地反应设备的实时运行状态，并能监控设备的实时遥测和遥信数据、实时告警、厂（站）实时告警。 （3）日志服务。记录用户登录的操作和用户维护的系统应用设备并生成不同类别的日志，通过日志可以实现分时段查询。 （4）充电机性能分析。通过对实时显示的充电机环境温度、电流和电压的分析和计算，能很方便地得到稳流精度、均流系数和稳压精度等，再结合性能分析模型对这些数据和信息进行验证，形成最终的性能分析结果。 （5）报表管理。可以通过上传报表模板来改变报表内容格式，设定报表计划，输出报表文档，自动生成报表。 （6）系统设置。图模库一体化技术的编辑功能强大，能轻松实现绘制、修改接线图，添加、删除厂（站）及设备，修改关联设备遥测、遥信数据。 （7）实时通信。图形能清晰地反映当前厂（站）通信链路状态。 （8）录波浏览。具有在线浏览录波曲线，下载录波文件的功能。 （9）专家分析。根据对蓄电池组单体内阻、组温度、单体电压和组电压的分析结果，制定蓄电池性能分析报告并提出维护建议。 （10）直流馈线环网告警。通过警示灯和弹出窗口等方式对电源环网和控制保护环网的异状态进行实时告警。 （11）用户管理。通过对用户操作权限和厂（站）权限进行管理和分配，减轻管理数据的压力。 （12）参数管理。维护并管理系统应用的基础信息数据，包括运行参数、数据采集保存周期、设备台帐数据、遥测越限告警值。 3 智能变电站交直流电源设备在线监测系统的实际应用为了方便研究和论述，我们以某电网公司供电局为例，来探讨变电站交直流电源设备在线监测系统的实际应用，该供电局的平台配置如图1 所示。 图1 变电站交直流电源设备在线监测系统的配置其中，MIS 是managementinformationsystem 的缩写，中文意思是管理信息系统。 该供电局充分利用调度通信资源，通过变电站内的保信系统的信道对交直流电源系统的运行监测信息进行收集和上传，接着经由物理隔离装置传送至安全区的调度Web 服务器。在根据调度Web 服务器上的数据建立相应的管理系统。而起配置的1 台Web 发布服务器和1 台应用服务器，使得变电站交直流电源设备的在线监测和系统的功能更加齐全。 通过ACE/TAO 软件该系统建立了实时数据总线，利用https://www.doczj.com/doc/e610075839.html, 建立Web 子系统，采用Qt 软件作为人机界面开发工具。而B/S 配置界面的应用，使得配置和维护更加的方便。该系统安装于110kV 的变电站上，已安全可靠地运行了四年，在这期间系统很少出现故障，只需要进行日常的维护就能满足工作的需要。该交直流在线监测系统具有定值出错告警、馈线断路器跳闸告警、直流馈线环网智能告警、充电机高级诊断等功能，这些功能使得设备检修更加的简单，减少排查故障所花费的时间，保证能及时发现电源设备缺陷及缺陷点，使得交直流电源设备一直处于良好的工作状态。该系统还能在线对蓄电池内阻进行测试并自动生成蓄电池性能分析报告，极大地方便了工作人员对电源设备维护，减少了用工成本。并且，变电站交直流在线监测系统所具有的数据查询、用户管理、报表管理、实时通信、参数管理、录波浏览和系统设置等人性化功能缓解了巡视和维护人员的工作强度，提高了维护的工作效率。
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。
智能变电站综合自动化技术浅析 发表时间：2018-08-13T17:07:44.913Z 来源：《电力设备》2018年第8期作者：李丽丽张世汉谭科[导读] 摘要：继电保护及实时监测、控制是电力系统安全可靠、优质高效运行的首要基础和有力保障。 （中机国能电力工程有限公司上海市 200444）摘要：继电保护及实时监测、控制是电力系统安全可靠、优质高效运行的首要基础和有力保障。常规保护和监控设备结构及接线复杂，整定调试工作量大，而且需要定期维护，对于相对复杂的保护方式和要求智能化程度较高的功能较难实现。随着对电网控制精度、准确度、智能化程度以及供电安全性、可靠性的提高，如何实现变电站综合自动化和管理自动化是电力科技工作者面临的主要课题，是电力 系统发展的必然趋势，也是电力科技发展的技术推动力。 关键词：智能变电站；变电站综合自动化；自动化技术前言 智能站的兴起带动了变电站电气二次系统建设新的革命，自动化在电力投资中所占的比例已然急剧增加，以微处理机为基本测控手段的数字式综合自动化装置已成为当今新建电站和老站改造中二次系统建设的主流产品。建设智能变电站有许多难度很大的关键技术需要解决，是一项复杂的系统工程，决不是一朝一夕就能实现的事，需要许多相关行业长时间共同不断的研究解决。而综合自动化技术是其中十分重要的一部分。 1智能变电站的概念以及意义智能变电站就是采用先进、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，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。变电站作为电力系统中不可缺少的重要环节，它担负着点能量转换和电能量分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。变电站自动化技术是实现变电站运行管理的重要条件。 2 智能变电站二次系统结构 智能变电站监控网络可用三层两网来概括。物理结构上，完整的智能化变电站由三个层次构成，分别为过程层、间隔层、站控层，每层均由相应的设备及GOOSE网络和SMV网设备构成。 相较于常规变电站，智能站多了一个过程层。智能站过程层主要设备包括电子式互感器（实现采样的数字化）、合并单元（实现采样的共享化）、智能终端（实现开关、刀闸开入开出命令和信号的数字化）等。 过程层主要功能包括：完成实时运行传输测保装置需要的采样值（SV）和开关量（GOOSE）。设备运行状态的监测与统计，变电站需要进行状态参数监测的有变压器、断路器、刀闸、母线、电容器、电抗器、直流电源系统等。在线监测的内容主要有温度、压力、密度、绝缘、机械特性及工作状态等数据。操作控制执行，包括变压器分接头调节控制，电容器、电抗器投切控制，断路器、刀闸的合分控制，直流电源充放电控制等。 3智能变电站综合自动化系统的组成智能变电站综合自动化系统由智能传感技术（智能传感器实现一次设备的灵活操作）、数字采样技术（采用电子式互感实现电压电流信号的数字化采集）、同步技术（采用Ｂ码、秒脉冲等网络实时方式实现全站信息同步）、网络传输技术（构成网略化二次回路实现采样值及监控信息的网络化传输）、信息共享技术（采用基于标准的信息交互模型实现二次设备间的信息高度共享和互操作）这五大技术模块组成，每一技术模块都是独立的个体，但是每个技术模块又是相互作用相互配合，最终组成智能变电站综合自动化系统，实现其功能。 4智能变电站综合自动化系统实现的功能任何事物在开始研发设计初期，都带有一定的目的性，即这个物体能够实现哪些功能，能够解决哪些问题。 （1）要实现对电网运行参数、设备运行状态进行实时监视和监控，同时具有独自完成自己检查自己诊断的功能，在变电站设备、装置内部等出现异常情况时，能立即自动报警并且还能停止这一环节的其他操作，避免扩大事态。 （2）在电网运行有事故时，可以迅速隔断、取样、诊断、决策及事故解决，把故障点以及故障原因排查在最小的范围内（3）可将变电站运行参数的在线计算、存储、统计、分析报表和远传自动完成，从而促使自动和遥控调整电能质量得以保证。 5智能变电站综合自动化系统所面临的问题近年来，不论是我国自主研发的智能变电站综合自动化技术，还是从国外外引进的此技术，在技术方面、质量方面、功能方面、数量方面都是有显著的进步和发展。但是在实际操作过程中，智能变电站综合自动化系统的部分功能还是不能被充分的发挥出来，会存在一些缺陷和问题。 5.1供需方目标不一致 （1）在经济利益的驱动下，企业在追求着利益最大化。与此同时，用户在热衷于对技术含量的追求，所以在智能变电站综合自动化系统选择中，一批批高技术含量，但功能不全面、结构不合理、性能不稳定等产品屡屡被使用。 （2）电力企业工作人员在购买变电站综合自动化系统时，由于生产厂家对自己的产品在介绍时，会夸大其功能和作用，或者是遗漏产品的一些性能，从而导致工作人员对产品的一些不够认识不透彻，对其功能的掌握不熟悉、不全面。 5.2不同产品标准不一致 远程终端控制系统（ＲＴＵ）、小电流接地装置、通信控制器、故障录波、无功装置等设备之间的数据接口不对等问题，是智能综合自动化系统的接口是长期以来没有得到有效解决的十分重要问题之一。而不同的生产厂家在制造产品时，都是闭门造车，不愿为了这些产品的接口方面的问题，去花时间和精力去沟通，所以当厂家的数量越来越多，产品种类也越来越多的时候，数据接口问题不但没有缓解而会更严重。 6智能变电站综合自动化系统所面临问题的建议为了进一步推动智能变电站综合自动化系统较好的服务于社会，让我们更多的享受到科学技术发展带来的红利，对智能变电站综合自动化系统所面临问题，提出以下两方面的建议。 6.1统一供需方初衷
智能变电站基础知识 一、单项选择题 1. 合并单元是（）的关键设备。 （A）站控层；（B）网络层；（C）间隔层；（D）过程层 答案：D 2. 智能终端是（）的关键设备。 （A）站控层；（B）网络层；（C）间隔层；（D）过程层 答案：D 3. 从结构上讲，智能变电站可分为站控层设备、间隔层设备、过程层设备、站控层网络和过程层网络，即“三层两网”。（）跨两个网络。 （A）站控层设备；（B）间隔层设备；（C）过程层设备；（D）过程层交换机 答案：B 4. 智能变电站中交流电流、交流电压数字量经过（）传送至保护和测控装置。 （A）合并单元；（B）智能终端；（C）故障录波装置；（D）电能量采集装置 答案：A 5. 避雷器在线监测内容包括（）。 （A）避雷器残压；（B）泄漏电流；（C）动作电流；（D）动作电压 答案：B 6. 智能变电站中（）及以上电压等级继电保护系统应遵循双重化配置原则，每套保护系统装置功能独立完备、安全可靠。 （A）35 kV；（B）110kV；（C）220kV；（D）500 kV 答案：C 7. 继电保护设备与本间隔智能终端之间通信应采用（）通信方式。 （A）SV点对点；（B）GOOSE点对点；（C）SV网络；（D）GOOSE网络 答案：B 8. 继电保护之间的联闭锁信息、失灵启动等信息宜采用（）传输方式。 （A）SV点对点；（B）GOOSE点对点；（C）SV网络；（D）GOOSE网络 答案：D 9. 智能变电站中双重化配置的两套保护的跳闸回路应与两个（）分别一一对应。（A）合并单元；（B）智能终端；（C）电子式互感器；（D）过程层交换机 答案：B
10. 智能终端放置在（）中。 （A）断路器本体；（B）保护屏；（C）端子箱；（D）智能控制柜 答案：D 二、多项选择题 1. 智能开关的在线监测类型有：（） （A）局部放电在线监测；（B）绕组测温在线监测；（C）六氟化硫微水密度在线监测；（D）断路器机械特性在线监测 答案：（A、C、D） 2. 下列哪些设备不属于智能变电站过程层设备？（） （A）合并单元；（B）智能终端；（C）线路保护；（D）操作箱 答案：（C、D） 3. 下列哪些设备不属于智能变电站微机保护装置？（） （A）交流输入组件；（B）A/D 转换组件；（C）保护逻辑(CPU)；（D）人机对话模件 答案：（A、B） 4. 下列哪些不属于智能变电站继电保护装置的硬压板？（） （A）“投检修状态”压板；（B）“保护出口跳闸”压板；（C）“投主保护”压板；（D）“启动失灵保护”压板 答案：（B、C、D） 5. 智能变电站的高级应用有：（） （A）智能告警及分析决策；（B）顺序控制操作；（C）设备状态可视化；（D）源端维护 答案：（A、B、C、D） 三、填空题 1. 智能变电站定义：采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以______________、_____________、____________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。 答案：全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化 2. 智能变电站中过程层面向__________，站控层面向运行和继保人员。 答案：一次设备
浅析智能变电站的主要特征及其建设 发表时间：2017-11-24T10:22:57.353Z 来源：《电力设备》2017年第19期作者：徐弘[导读] 摘要：智能变电站是伴随着智能电网这一概念应运而生，并且智能变电站建设是智能电网建设的重要内容。 （国网江西省电力公司赣州供电分公司江西赣州 341000）摘要：智能变电站是伴随着智能电网这一概念应运而生，并且智能变电站建设是智能电网建设的重要内容。因此加强变电站智能化建设，做好传统变电站的智能化改造，将智能化优势更好地应用、体现在变电站的日常运行中则尤为重要。目前已经有大量智能化变电站被投入使用，提高了电网系统的运行安全，并为电力企业获取了更多的经济效益。基于此，本文概述了智能变电站，对智能变电站的主要特 征及其建设进行了探讨分析。 关键词：智能化变电站；特征；智能化建设智能变电站作为智能电网中变换电压、接受和分配电能、控制电力流向的重要电力设施，其对确保智能电网的安全稳定运行有着极其重要的作用。也正因如此，做好变电站的智能化建设是构建智能电网的重要前提。以下就智能变电站的主要特征及其建设进行探讨。 1智能变电站的概述智能变电站是现代化智能技术应用于电力行业的具体体现，相对于传统变电站而言，智能变电站是一个全新的智能化控制体系，是在计算机技术、信息技术、通信技术、输配电技术的等基础上融合发展起来的智能化设备的集合。智能变电站能够通过自身的智能化设备，对所需信息进行采集、分析、整合、处理，进而实现信息共享，同时还能对电网系统进行监控和智能化调节，并且兼备保护、测量、控制、计算、检测等多种功能。 2智能变电站的主要特征智能变电站从性能上而言主要具有集成性、可靠性、交互性、环保性等特征。智能变电站的特征主要表现为：（1）集成性特征。智能变电站实现了计算机技术、通信技术、传感技术等的高度融合，使得智能变电站系统变得更为先进性。智能变电站的成功构建，其中还应用到虚拟电厂技术与微网技术，使得在数据采集上更具实效性，使得数据采集工作变得更为简单、便捷。通过多种技术的共同融合与集成，打造了更为完善的电网信息化平台，通过该平台能实现对电网系统的合理控制、实时监控、智能化调节与制定决策等，为变电站的运行奠定了信息数据基础。（2）可靠性特征。传统变电站主要依靠人工与计算机技术相结合来进行工作，而智能变电站主要依靠智能化设备的运行来进行工作，相比较而言，智能变电站在效率、数据处理、多方监测及环保等方面都具有较多优势。由于智能变电站的先进性使得人力资源得到了大大的解放，也消除了数据处理方面的误差，也说明了智能变电站具有更高的可靠性。智能变电站的可靠性主要体现在三个方面：一是智能化设备具有相对较好的稳定性，就使得变电站及其设备具有较好的稳定性，能够对有效应对外部的干扰；二是智能变电站自身具备对设备的预警机制，能够进行诊断和自我诊断，防患于未然，三是即便发生故障，智能变电站具有更快的反应速度，能够及时采取措施，减少损失。（3）交互性特征。智能变电站建设是以智能化技术为基础，能够通过这些智能化技术为电网提供准确、可靠、及时的信息，保证电力系统能夠正常运行。智能变电站的主要作用是为电网提供信息，因此信息的采集速度、范围都是智能变电站工作的考核指标，只有能够与电网实现良好的交互性，才能在运行中采集到需要的、足够的信息，并及时、充分地共享给电网，从而确保电网系统的安全。（4）环保性特征。智能变电站系统是将传统电缆进行转换，将电缆更换为光纤，选择耗能低的电子元件，并将传统变电站中的充油式互感器转变为电子式互感器。在此过程中可看出，资源消耗问题得以解决，节省大量的能源消耗，能有效减少变电站工程建设所耗费的成本。与此同时，智能变电站的构建，能适度减少噪音污染、辐射以及电磁污染和干扰，使得整个变电站的电磁环境得到不断的优化与净化，大大增强了变电站的运行性能，进而达到环保的效果。 3智能变电站建设的分析 3.1智能变电站的一次设备智能化建设。一次设备作为变电站的重要电气设备，对其进行智能化建设，不仅会进一步提高变电站自身的数据收集能力，还会进一步促进变电站在数据上的分析能力。因此，做好变电站的智能化建设就必须要做好变电站一次设备的智能化建设工作。一方面，要从GIS电气设备入手进行智能化建设，正是因为GIS电气设备是由多项元件共同组成的，所以，在智能化建设过程中必须要进一步强化GIS变压器的绝缘性能，排除变压器在运行过程中可能存在的各种缺陷，保障变电站的智能化能力，从而进一步提高GIS电气设备的抗干扰能力，也就等同于提高变电站的抗干扰能力，避免变电站在运行过程中受到其他干扰因素的作用；另一方面，要从互感器入手进行智能化建设。这是因为伴随着高压变电运行的日益复杂，互感器的结构也变得日益复杂多变，因此，要想确保变电站的安全稳定运行，确保互感器的能够达到理想化的运行方法，就必须充分利用电子技术，改进互感器的结构特征，体现出数字化特点。 3.2智能变电站二次系统的智能化建设。做好变电站二次系统的智能化建设，对进一步提高变电站的智能化水平，提供必要的智能化服务都有着至关重要的影响。所以，做好二次系统的智能化建设尤为重要。在二次系统的智能化服务上可以从以下几个方面入手：电站二次系统内的主变保护，在配置上实行智能建设，优化主变配置，该变电站按照智能化建设的规定，对主变保护实行双套维护，融合主变与后备，辅助主变达到一体化的状态，双套维护的智能开发，保障后备系统与测控的有效匹配，进而确保主变配置在智能变电站中的高效性，既可以适应不同等级的变压运行，又可以实现选择性的系统保护。 3.3智能变电站辅助系统的智能化建设。监控系统与控制系统作为变电站的重要辅助系统，其对变电站的智能化运行有着至关重要的影响。所以在变电站的智能化建设与改造之中，就必须对变电站的辅助系统进行相应的智能化改造。首先，要在原有监控系统的基础上，遵循智能化原则对其进行全方位的数字化监控，并对通信模块进行改进以实现通信模块之间的协调作业，改进监控端模式，确保监控信息得以快速、准确地分配与传递，进而使变电站中的各项信息数据能够在监控系统内部得以良好的交换；其次，在控制系统中充分体现出智能化特征，进而实现智能变电站建设对直流、交流的智能化控制需求，从而有效地解决变电站所面临的运行负担，保护变电站系统运行效率。 3.4智能变电站建设的发展。主要表现为：（1）制定严格的智能变电站建设标准，将该标准与智能变电站技术的重要理论知识点相结合。（2）将以太网技术作为重要前提，开展深度的研究与设计，借助以太网来实现对变电站通信平台的架构。（3）加强对电子互感器技术的研究，推动其升级、优化，制定科学的技术方案，为后续智能变电站的运行提供基础条件。（4）优化智能调度技术，以更高等级的应用为重要目标，以提升技术的实用价值。 4结束语