数字化变电站简介

数字化变电站简介及常规检测周利明摘要：本文主要介绍了数字化变电站的定义、特点，数字化变电站检测专用仪器的使用及常规检测项目开展及注意事项。

为数字化变电站的了解及检测项目的开展提供参考。

关键词：数字化变电站；检测；光数字测试仪随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，越来越多的地方建了数字化的变电站，部分新能源如风电场、光伏电站的升压站也建成了数字化升压站，对于数字化变电站的学习及检测有必要加强。

1数字化变电站介绍1.1数字化变电站的定义数字化变电站是指按照站控层、间隔层、过程层构建，过程层采用具有数字化接口的智能一次设备，以网络通信平台为基础，采用 DL/T860 数据建模和通信服务协议，实现了变电站监测信号、控制命令、保护跳闸命令的数字化采集、传输、处理和数据共享，可实现网络化二次功能、程序化操作、智能化功能等的变电站。

1.2数字化变电站的特点通过光纤通讯来传递信息，取代原来复杂的二次电缆，可以节省大量投资；电缆很少，方便做好防火措施，可以降低火灾风险；可以减少电缆施工、接线等大量工作量，缩短工程时间；二次机柜内二次接线很少，机柜内看着很整洁；可以避免电缆带来的电磁兼容、传输过电压和两点接地等问题。

用电子式（或光）互感器解决传统互感器的固有问题，电力互感器是电力系统中的一种测量传感器，负责基本参数的测量，为系统的计量、保护监控单元提供依据信号。

传统互感器存在有功率损耗大、体积大、造价贵；因受铁芯磁饱和限制，通常在使用时，将测量用电流互感器与保护用电流互感器分开处理；当短路电流过大，致使电流互感器铁芯饱和而使电流信号畸变等缺点。

电子式互感器有简单的绝缘结构，优良的绝缘性能；消除了磁饱和与磁滞问题；二次侧无开路危险，抗电磁干扰性能好；体积小、重量轻、节约空间；适应电力测量和保护数字化、微机化和自动化发展的潮流等优点。

数字化变电站自动化系统解决方案1数字化变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通信协议基础上分层构建，能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站.与常规变电站相比,数字化变电站间隔层和站控层的设备及网络接口只是接口和通信模型发生了变化,而过程层却发生了较大的改变，由传统的电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接，逐步改变为电子式互感器、智能化一次设备、合并单元、光纤连接等内容。

2IEC61850将数字化变电站分为过程层、间隔层和站控层，各层内部及各层之间采用高速网络通信。

整个系统的通讯网络可以分为：站控层和间隔层之间的间隔层通讯网、以及间隔层和过程层之间的过程层通讯网.站控层通信全面采用IEC61850标准,监控后台、远动通信管理机和保护信息子站均可直接接入IEC61850装置。

同时提供了完备的IEC61850工程工具，用以生成符合IEC61850-6规范的SCL文件，可在不同厂家的工程工具之间进行数据信息交互.间隔层通讯网采用星型网络架构，在该网络上同时实现跨间隔的横向联锁功能。

110kV及以下电压等级的变电站自动化系统可采用单以太网,110kV以上电压等级的变电站自动化系统需采用双以太网。

网络采用IEC61850国际标准进行通信,非IEC61850规约的设备需经规约转换后接入.考虑到传输距离和抗干扰要求,各继电小室与主控室之间应采用光纤，而在各小室内部设备之间的通讯则可采用屏蔽双绞线。

根据过程层的不同需求，我们提供了以下两种数字化变电站解决方案.如图2—1所示,在过程层采用电子式PT/CT以及智能化开关设备，变电站所有装置的交流采样数据通过与MU合并单元通信获得，各种测量与保护装置的交流采样部分全部取消,通过GOOSE网络传输实时跳合闸和保护间配合信号，全站使用IEC61850标准进行信息交互.该方案的组网原则主要包含以下几点：1）监控层网络使用星型独立双网。

以我给的标题写文档，最低1503字，要求以Markdown文本格式输出，不要带图片，标题为：数字化变电站方案# 数字化变电站方案## 1. 引言数字化变电站是指利用数字化和智能化技术对传统变电站进行升级改造，实现自动化、智能化、信息化管理的一种变电站方案。

数字化变电站通过应用先进的传感器、通信设备、数据处理和分析技术，实现对变电站设备和运行状态的实时监测、数据分析和故障诊断，从而提升变电站的安全性、可靠性和运行效率。

## 2. 数字化变电站方案的优势数字化变电站方案相比传统变电站具有以下优势：### 2.1 自动化运维数字化变电站采用先进的传感器和监测设备，可以对变电站设备的运行状态进行实时监测和数据采集。

通过数据分析和故障诊断，可以实现设备的自动化运维，提前预警和避免设备故障。

同时，数字化变电站支持远程监控和控制，可以远程调整设备参数和运行模式，提高运维效率。

### 2.2 节能减排数字化变电站可以通过智能化的能源管理和优化调度，提高能源利用效率，降低能耗和排放。

通过对供电负荷的实时监测和预测，可以合理调配电力资源，减少供电压降和传输损耗。

此外，数字化变电站可以实现对设备的智能控制和优化调度，避免不必要的设备运行和能源浪费。

### 2.3 数据驱动决策数字化变电站通过大数据分析和人工智能技术，可以从海量的数据中提取有价值的信息。

这些信息可以帮助运维人员优化设备运行、预测设备故障、制定合理的维护计划和决策。

数字化变电站还可以实现对历史数据的回溯和分析，为运营和管理决策提供科学依据。

### 2.4 安全可靠数字化变电站可以实现对变电站设备和运行状态的实时监测和预警，及时发现隐患和故障。

数字化变电站还可以通过智能设备和系统的互联互通，实现设备间信息共享和联动控制，提高变电站的安全性和可靠性。

在故障发生时，数字化变电站可以快速诊断和定位故障，提高故障排除的效率和准确性。

## 3. 数字化变电站方案的主要技术组成### 3.1 传感器和监测设备数字化变电站采用各类传感器和监测设备，用于实时监测变电站设备和运行状态。

数字化变电站是由智能化一次设备（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）构建，建立在IEC61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。

数字化变电站是应用IEC61850进行建模和通信的变电站，数字化变电站体现在过程层设备的数字化，整个站内信息的网络化，以及开关设备实现智能化。

数字化变电站有如下特点(一)智能化的一次设备一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计，简化了常规机电式继电器及控制回路的结构，数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。

换言之，变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替，常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。

(二)网络化的二次设备变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次设备不再出现常规功能装置重复的I／O现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源其享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。

(三)自动化的运行管理系统变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流交换自动化；变电站运行发生故障时能及时提供故障分析报告，指出故障原因，提出故障处理意见；系统能自动发出变电站设备检修报告，即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。

随着计算机技术的不断发展，计算能力提高，变电站自动化在技术上也不断提升，所涵盖的方面也越来越高。

特别是无人值守变电站大规模推广，对变电站的数字化要求更加全面和深入。

数字变电站将在此基础上发展起来。

数字化变电站就是使变电站的所有信息采集、传输、处理、空气微生物采样器输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息，并建立与之相适应的通信网络和系统。

数字化变电站的优点及技术应用摘要：实现变电站内各种信息的有机整合，提高系统的智能化程度和信息化应用的效率，以交换式以太网技术和光缆为媒介的信息通信模式将为整个变电站的工程实施、运行、检修、更新模式带来巨大的变化，文章就数字化变电站的优点和技术应用进行了相关的叙述。

关键词：数字化变电站；应用1概况随着光电技术在传感器应用领域研究的突破、iec61850标准的颁布、以太网通信技术的应用、计算机运算能力的提高以及智能断路器技术的发展，使变电站自动化技术迎来了一个崭新的发展机遇。

2数字变电站的定义数字化变电站是由智能化一次设备（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）构建，建立在iec61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。

3数字变电站的优点数字化变电站的主要优点有六个方面：（1）各种功能共用统一的信息平台，避免设备重复投入；（2）测量精度高、无饱和、无ct二次开路；（3）二次接线简单；（4）光纤取代电缆，电磁兼容性优越；（5）信息传输通道都可自检，可靠性高；（6）管理自动化。

4数字变电站的关键技术4.1一次设备数字化与智能化4.1.1电子式互感器国际上将有别于传统的电磁型电压/电流互感器的新一代互感器统称为电子式互感器。

电子式互感器依其变换原理可以分为有源和无源两大系列，有源电子式互感器又称为电子式电压/电流互感器（evt/ect）。

无源电子式互感器主要指采用法拉第效应光学测量原理的电流互感器，又称为光电式电压/电流互感器（ovt/oct）。

4.1.1.1有源式互感器系统有源式互感器主要指罗柯夫斯基（rogowski）线圈，又称为电子电压/电流互感器（evt/ect），其特点是需要向传感头提供电源，目前成熟产品均采用光纤供能方式。

罗柯夫斯基（rogowski）线圈原理图4.1罗柯夫斯基线圈（简称罗氏线圈）实际上是一种特殊结构的空心线圈，将测量导线均匀地绕在截面均匀地非磁性材料的框架上，就构成了罗氏线圈，如图4.1所示。

数字化变电站2篇数字化变电站（一）随着社会的不断发展和科技的进步，数字化变电站成为了电力行业的重要发展方向。

数字化变电站的出现，相比传统变电站有着诸多优势。

本文将从数字化变电站的定义、特点和应用前景三个方面介绍数字化变电站。

首先，我们来了解一下数字化变电站的定义。

数字化变电站是利用数字化技术和智能化手段对传统变电站进行改造和升级的变电站形态。

其核心是数字化技术的应用，通过数字化传感器、数字化保护设备、电能质量监测仪器等设备的应用，实现对电力系统的全面监控、管理和控制。

数字化变电站具有许多特点。

首先，数字化变电站具备高度智能化。

通过采用先进的数字化保护装置和计算机控制系统，数字化变电站能够实现自动监测、快速处理故障，并能够远程遥控、遥调变电站设备。

其次，数字化变电站具备高度可靠性。

数字化变电站能够实时监测设备运行状态，并能够进行故障诊断和数据采集，大大提高了设备运行的可靠性。

此外，数字化变电站还具备高效性和灵活性。

数字化变电站可以通过软件程序进行自动化控制，从而提高工作效率和灵活性。

数字化变电站的应用前景非常广阔。

首先，在电力系统中广泛应用数字化设备可以提高供电可靠性和电能质量，并优化电网运行。

其次，数字化变电站的智能化特点可以实现对电力系统的快速监测和快速故障处理，提高了电力系统的安全性。

此外，数字化变电站还可以与其他智能设备进行互联互通，构建智能电力系统，为电力行业带来更多的创新和发展。

综上所述，数字化变电站是电力行业发展的必然趋势。

数字化变电站通过数字化技术的应用，实现了对电力系统的全面监测和控制，具备了高度智能化、可靠性和灵活性，并在电力系统中广泛应用，为电力行业带来了更多的发展机遇。

数字化变电站（二）随着数字化技术的快速发展，数字化变电站成为电力行业的重要组成部分。

本文将从数字化变电站的发展背景、技术特点和应用前景三个方面进行介绍。

首先，我们来了解一下数字化变电站的发展背景。

传统的变电站存在着设备老化、维护成本高、安全风险大等诸多问题，不适应电力行业的快速发展和智能化要求。

一、实训目的随着科技的飞速发展，电力行业也在不断进行技术创新。

数字化变电站作为电力行业的重要组成部分，对提高电力系统的运行效率、保障电力安全具有重要意义。

本次实训旨在通过实际操作，使我对数字化变电站的构成、工作原理、运行方式及维护保养等方面有更深入的了解，提高自己的实践操作能力。

二、实训内容1. 数字化变电站概述数字化变电站是利用现代信息技术，对变电站进行信息化、智能化改造，实现变电站设备、运行、监控、维护等全过程的数字化管理。

本次实训主要涉及数字化变电站的构成、工作原理及运行方式。

2. 数字化变电站构成数字化变电站主要由以下几部分构成：（1）一次设备：包括变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等。

（2）二次设备：包括继电保护装置、自动化装置、通信装置、监控装置等。

（3）信息传输系统：包括光纤通信、无线通信等。

（4）监控中心：实现对变电站设备的实时监控、故障诊断、维护管理等。

3. 数字化变电站工作原理（1）一次设备：通过变压器将高压电能降压为低压电能，再通过断路器、隔离开关等设备进行分配、控制。

（2）二次设备：对一次设备进行实时监测、保护、控制。

如继电保护装置可实现对故障的快速切除，自动化装置可实现对设备的自动控制。

（3）信息传输系统：将二次设备采集到的数据传输至监控中心，实现对变电站的远程监控。

（4）监控中心：对变电站设备进行实时监控、故障诊断、维护管理等。

4. 数字化变电站运行方式数字化变电站采用集中监控、分布式控制的方式。

监控中心对变电站设备进行实时监控，发现问题后，通过自动化装置进行控制，实现对故障的快速处理。

5. 数字化变电站维护保养数字化变电站的维护保养主要包括以下几个方面：（1）对一次设备进行定期检查、维护，确保设备正常运行。

（2）对二次设备进行定期检查、维护，确保设备数据准确、可靠。

（3）对信息传输系统进行定期检查、维护，确保通信畅通。

（4）对监控中心进行定期检查、维护，确保监控系统正常运行。