数字化变电站自动化技术探讨
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智能变电站自动化系统一体化技术探讨随着科学技术的不断发展和变革,电力行业也在不断迭代更新,智能变电站自动化系统一体化技术成为了电力行业的发展趋势。
智能变电站自动化系统一体化技术是指将智能化技术与现代自动化技术相结合,实现对变电站设备、线路和系统的智能化管理和控制。
本文将就智能变电站自动化系统一体化技术进行探讨,以期为相关领域的研究和实践提供一定的理论和实践指导。
一、智能变电站自动化系统的概念及特点智能变电站自动化系统是以智能化技术为依托,结合现代自动化技术,对变电站的各个方面进行监控、管理和控制的系统。
其主要包括以下几个方面的特点:1. 数据集成:智能变电站自动化系统可以对变电站的各个设备、线路等进行数据采集和集成,实现对变电站全面数据的获取和整合。
2. 智能决策:通过对数据的分析和处理,智能变电站自动化系统可以实现智能决策,对变电站设备的运行状态进行智能化管理和控制。
3. 远程监控:智能变电站自动化系统可以实现对变电站设备的远程监控,不需要人员现场操作,可以实现对变电站的远程管理。
4. 自动化控制:智能变电站自动化系统可以实现对变电站设备的自动化控制,根据实际情况进行自动调控。
在智能变电站自动化系统一体化技术的研究和实践中,国内外学术界和工程领域已经积累了不少经验和成果。
在国外,比较典型的应用案例有美国、德国等发达国家的一些变电站采用了智能变电站自动化系统一体化技术,取得了一定的成效。
在国内,也有一些变电站开始尝试应用智能变电站自动化系统一体化技术,推动了这一技术的发展。
智能变电站自动化系统一体化技术的研究和实践,面临着一些关键技术和挑战。
最主要的包括以下几个方面:3. 远程监控与控制技术:远程监控和控制是智能变电站自动化系统的重要功能,如何通过网络技术实现远程对变电站设备的监控和控制,是一个技术上的挑战。
4. 安全可靠性技术:智能变电站自动化系统一体化技术的安全可靠性是一个重要的问题,如何确保系统的安全稳定运行,是一个需要重视的方面。
关于变电站综合自动化系统的探讨摘要:在变电站的运行当中综合自动化系统的使用,有效的实现了变电站运行管理的自动化,对推动电力系统的快速稳步发展有着重要的意义。
本文简要的介绍了变电站综合自动化系统的概念和功能,提出了提高变电站综合自动化系统工作质量的有效措施,并对变电站综合自动化系统的发展趋势进行了分析。
关键词:变电站综合自动化系统功能继电保护变电站是电力系统重要的组成部分之一,维护变电站的运行稳定,对保障电力系统的运行安全有着重要的意义。
变电站综合自动化系统的应用,有效地克服了以往变电站运行管理过程中存在的多种问题,是确保电力系统快速稳步发展的关键。
1 变电站综合自动化系统简介随着科学技术的不断发展以及计算机的普及,自动化控制系统已经越来越多的应用到各行各业当中。
将自动化控制系统引入变电站的控制当中,能够实现变电站的综合自动化控制,对提高变电站的处理能力,保证变电站的运行稳定有着重要的作用。
变电站的综合自动化控制是将变电站内部的二次设备与计算机进行连接,充分发挥电子计算机在数据处理方面的特长,有效地对二次设备进行控制,提高变电站的处理能力,同时结合电子技术信号传输技术与信号处理技术等先进科技,实现对变电站内部设备的监控与保护。
而实现变电站综合自动化控制的硬件设施,即是变电站的综合自动化系统。
2 变电站综合自动化系统的功能在变电站综合自动化系统中,多种先进的技术互相融合,共同作用,令综合自动化系统具备了多种使用功能,具体包括设备的继电保护功能、自动的信息采集功能、设备的控制与闭锁功能、报警功能、监视功能以及数据处理与远程通信功能等。
继电保护功能是变电站日常运行当中最为重要的功能之一,在变电站的运行过程中,及时的发现变电站内部构造的异常,并在第一时间对其进行断电保护,能够有效的保证变电站的工作稳定,减少设备故障对变电站造成的损失。
变电站的综合自动化系统能够对变电站各个设施的工作状况进行实时的监控,从而及时的发现各设施的运行异常,并及时的对其进行继电保护,将设备故障给变电站造成的损失控制在最低限度。
关于数字化变电站技术的探讨摘要:变电站自动化技术经过十多年的发展。
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,计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统将成为未来的发展趋势。
关键词:数字化;变电站技术;问题中图分类号:tm411+.4文献标识码:a文章编号:引言:目前,综合自动化技术已经在我国得到广泛的应用,但是,综合自动化技术的运用还存在一些技术上的局限性。
另外,随着电力系统的结构越来越复杂,电压等级越来越高,对系统运行管理也提出了更高的要求。
随着数字式互感器技术和智能一次电气设备技术的日臻成熟并开始实用化,以及计算机高速网络在电力系统实时网络中的开发应用,数字化技术开始在我国逐步得到应用。
数字化变电技术代表着自动化技术的发展方向。
iec61850标准为数字化技术奠定了技术标准。
数字化一次设备以及数字化通信技术的发展及实用化,也使得按iec61850建设数字化成为可能。
1.数字化变电站的技术特征各类数据从源头实现数字化,真正实现信息集成、网络通信、数据共享。
在电流、电压的采集环节采用数字化电气测量系统,如光电/电子式互感器,实现了电气量数据采集的数字化应用,并为实现常规变电站装置冗余向信息冗余的转变,为实现信息集成化应用提供了基础。
打破常规变电站的监视、控制、保护、故障录波、量测与计量等几乎都是功能单一、相互独立的装置的模式,改变了硬件重复配置、信息不共享、投资成本大的局面。
数字化变电站使得原来分散的二次系统装置,具备了进行信息集成和功能合理优化、整合的基础。
2.数字化变电站的概念和构成目前,业界对数字化变电站的定义如下:数字化变电站是以变电站一、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,实现信息共享和互操作,并以网络数据为基础,实现继电保护、数据管理等功能,满足安全稳定、建设经济等现代化建设要求的变电站。
数字化变电站的技术革新论摘要:数字化变电站是一种新型的电力设施,通过数字化技术改造现有的变电站,实现电力系统的智能化和自动化。
数字化变电站具有可靠性高、安全性强、运行成本低等优点,能够有效提高电力系统的稳定性和可靠性,同时也适应了电力系统转型升级的需求。
本文从数字化变电站的技术革新入手,探讨其在电力系统中的作用和发展前景,以期能够有助于数字化变电站的推广应用。
关键词:数字化变电站;技术革新;电力系统;自动化;稳定性正文:一、数字化变电站的概念数字化变电站是指利用先进的数字化技术对传统变电站进行改造,实现对电力系统的智能化和自动化控制。
数字化变电站通过数字化开关、数字监测和通信技术、数字化继电器等电力设备的应用,对变电站的运行进行全面掌控和监测,并能快速响应电力系统的运行需求,从而提高电力系统的稳定性和可靠性。
二、数字化变电站的技术革新数字化变电站的技术革新主要体现在以下方面:1.数字化开关技术数字化开关技术是数字化变电站的核心技术之一。
传统变电站主要采用机械式开关,存在易损及操作不便的缺点。
而数字化开关通过使用晶闸管、场效应管等电子元器件,实现开关的电子控制,具有可靠性高、安全性强、响应速度快等优点,为数字化变电站的自动化控制提供了技术保障。
2.数字化监测和通信技术数字化监测和通信技术能够实现对变电站设备的全面监测和掌控。
数字化监测技术能够实现对电力设备的运行状态、电流、电压等指标进行实时监测,并能够进行异常报警和智能分析。
数字化通信技术则能够实现不同设备之间的数据传输和信息共享,提高数字化变电站的整体性能。
3.数字化继电器技术数字化继电器技术是数字化变电站的重要组成部分。
传统的机械式继电器存在抗干扰能力弱等问题,而数字化继电器则通过数字芯片、程序控制等方式,实现对信号的精确控制和判别,能够更为精准地辨别电力系统的故障,并进行正确的保护控制。
三、数字化变电站的作用和发展前景数字化变电站的应用能够提高电力系统的稳定性和可靠性,从而进一步增强了电力系统的供电能力和电网安全。
我国变电站自动化系统的问题探讨摘要:介绍了变电站发展过程中的一个重要阶段——变电站自动化系统技术,探讨了变电站自动化系统在实际运行中遇到的种种问题,为变电站自动化系统技术的进一步发展指明了研究方向。
关键词:变电站自动化;自动化系统;信息设备;可操作性;可拓展性中图分类号: tm76 文献标识码: a 文章编号: 1009-8631(2012)06-0084-011 引言二十世纪九十年代以来变电站自动化系统技术得到了快速发展,构成了电网调度自动化系统的重要组成部分,随着变电站自动化系统应用范围的拓展,常规变电站自动化系统逐渐显露出“技术瓶颈”。
微电子技术、光电技术、网络通信等现代技术的发展,使变电站自动化系统面临了一个崭新的发展机遇,数字化变电站关键技术将能有效地突破常规变电站自动化系统的“技术瓶颈”。
2 常规变电站自动化系统存在的问题常规变电站自动化系统应用的特点是变电站二次系统采用单元间隔的布置形式,装置之间相对独立,二次回路线路长,所接设备多、负载重,在现场可以看到反应同一个电流的位置上安装了一串不同型号不同类型的ta以提高负载能力,常规变电站大量二次电缆的存在造成了变电站运行中的安全隐患。
常规变电站自动化系统主要有以下几方面的问题:2.1信息难以共享。
变电站自动化系统接入的信息大致可以分为电力系统运行信息、如电流、电压、频率等;变电站设备运行状态信息,如一次设备、二次设备是否投运等;变电站设备异常信息,如测控装置异常,保护装置直流失却等;电网事故信息,如断路器、保护动作跳闸等。
由于信息采集部分来自于不同的ta,因此,作为变电站自动化系统应用主要环节的测控、保护、故障录波器等系统信息的应用、处理分属于不同的专业管理部门,不同的ied以功能划分,独立运行,变电站自动化系统、变电站与控制中心之间的通信以及控制中心层面不同应用之间缺乏统一的建模规范。
来自不同信息采集单元的设备信息无法共享,形成了各种“信息孤岛”现象。
浅谈变电站综合自动化系统的功能及存在的问题摘要:本文分析了变电站综合自动化系统存在的问题,介绍了变电站综合自动化系统的特点,阐述了变电站综合自动化系统应能实现的功能。
关键词:变电站综合自动化系统问题特点功能变电站综合自动化是指利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对变电站主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护以及与调度通信等综合性自动化功能。
它综合了变电所内除交直流电源以外的全部二次设备功能。
1、变电站综合自动化系统存在的问题(1)抗干扰问题。
传统上的变电站综合自动化设备出厂时抗干扰试验手段相当原始,仅仅做一些开关、电焊机、风扇、手提电话等定性实验,到现场后往往也只加上开合断路器的试验,一直没有一个定量的指标,这是一个极大的隐患。
(2)运行维护人员水平不高的问题。
目前,变电站综合自动化系统绝大部分设备的维护依靠厂家,在专业管理上几乎没有专业队伍,出了设备缺陷即通知相应的厂家来处理,从而造成缺陷处理不及时等一系列问题。
(3)开放性问题。
现有的变电站各厂家的设备之间接口困难,甚至不能连接,从而造成各厂家各自为政,重复开发,浪费了大量的财力物力。
(4)传输规约和传输网络的选择问题。
变电站和调度中心之间的传输规约。
目前国内各个地方情况不统一,变电站和调度中心之间的信息传输采用各种形式的规约,如部颁CDT、SC-1801、DNP3.0等。
(5)技术标准问题。
目前变电站综合自动化系统的设计还没有统一标准,因此标准问题(其中包括技术标准、自动化系统模式、管理标准等问题)是当前迫切需要解决的问题。
(6)不同产品的接口问题。
接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一。
这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通,需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。
当不同厂家的产品、种类很多时,问题会很严重。
(7)生产厂家的问题。
有些厂家就某产品只搞技术鉴定,没搞产品鉴定;另外,生产厂家对变电站综合自动化系统的功能、作用、结构及各项技术性能指标宣传和介绍不够,导致电力企业内部专业人员对系统认识不透彻,造成设计漏洞较多。
浅谈数字化变电站自动化系统摘要:随着电网的不断发展和电力市场改革的深入,人们对电网安全经济运行和供电质量的要求越来越高。
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,数字化、信息化以及信息模型化的要求越来越迫切。
因此,数字化变电站将成为变电站自动化的发展方向。
本文就数字化变电站自动化系统相关问题进行了探讨。
关键词:数字化变电站系统一、变电站自动化系统概述变电站作为电网中的关键节点,担负着电能输配电的控制、管理的任务,其运行的安全可靠性对保证整个电力系统的稳定运行及可靠供电具有重要的作用。
具备继电保护、监控和远动等功能的变电站自动化系统(substation automation system,sas)是保证上述任务完成的基础。
而传统的sas并不能很好地满足这些要求,它存在如下不足:首先,信息建模缺乏统一的规范,ied之间相对独立,来自不同信息采集单元的设备信息无法实现共享,形成了各种“信息孤岛”现象;其次,缺乏统一的功能和接口规范,不同厂家的ied缺乏互操作性,进一步导致系统的可扩展性差;最后,系统可靠性受二次电缆影响,实际运行中因二次电缆引起的保护不正确动作率较高。
因此,基于这些技术的数字化变电站系统(digital substation automation system,dsas)成为变电站自动化的发展方向已成为共识。
二、数字化变电站自动化系统的特征数字化变电站的概念是随着数字式过程层设备的诞生而出现的。
在实现过程层数字化、信息共享化的基础上,数字化变电站强调sas整体的信息化、统一模型化和站内eid之间、变电站与控制中心之间协同操作、集成应用的能力。
未来的sas将以输配电系统的统一信息源和执行终端、自动化功能的协调和集成为目标,从数字化的趋势出发进行建设。
目前,数字化变电站尚未有严格定义,但普遍认为它大致应具备以下几项形态特征:1. 变电站层次化根据不同功能,变电站在逻辑结构上划分为变电站层、间隔层和过程层。
对变电站自动化系统及其智能化发展体系的探讨【摘要】智能化变电站自动化是一个系统工程,要实现全部智能化变电站自动化的功能,还有许多技术问题需要攻关解决,智能化的变电站自动化系统是有一个蓬勃的发展期。
本文分析了变电站综合自动化技术的主要特点,介绍了变电站系统的演变历程,结合当前兴起的智能变电站技术,阐述了iec61850对变电站综合自动化技术的推动作用。
【关键词】变电站综合自动化;智能变电站;体系结构中图分类号: tm411 文献标识码: a 文章编号:随着2009年9月《智能变电站技术导则》通过评审,变电站智能化将成为变电站建设的必然趋势。
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,变电站中所有信息的采集、传输和处理全部数字化。
1、变电站综合自动化系统主要特点变电站综合自动化系统与一般自动化的区别关键在于自动化系统是否作为一个整体执行保护、监测和控制功能,主要特点体现在:全面代替常规二次设备,在微机保护的软硬件设置方面既与监控系统独立,又相互间协调,具有串行接口或现场总线接口以便为监控系统提供保护动作信息或保护定值等信息。
系统功能和配置应满足无人值班的总体要求,利用先进并可靠的通信网络和规约,保证各子系统具有独立的故障自诊断和自恢复功能。
系统的可扩展性和适应性要好,充分利用数字通信的优势,实现数据共享。
变电站综合自动化系统是将变电站的二次设备利用计算机技术和现代通信技术,经过功能组合和优化设计,对变电站实施自动监视、测量、控制和协调的一种综合性自动化系统,是自动化和计算机、通信技术在变电站领域的应用。
在技术上涉及到自动控制、远动、通信、测量、计量、信号及控制等二次系统,专业上涉及到自动化、继电保护、变电站运行等。
采用综合自动化系统的变电站是一个全微机的变电站,通过二次优化设计,实现软硬件资源的合理共享。
关于数字化变电站技术的探讨摘要:随着数字式互感器技术和智能一次电气设备技术的日臻成熟并开始实用化,以及计算机高速网络在电力系统实时网络中的开发应用,数字化技术开始在我国逐步得到应用。
数字化变电技术代表着自动化技术的发展方向。
iec61850标准为数字化技术奠定了技术标准。
数字化一次设备以及数字化通信技术的发展及实用化,也使得按iec61850建设数字化成为可能。
关键词:数字化变电站变电站技术发展中图分类号:tm411+.4文献标识码: a文章编号:引言数字技术的发展及应用使得数字化变电站有了技术的支撑。
目前,我国数字化变电站的技术主要有数字化的电气量测量系统。
而变电站的自动化技术基础主要包括:智能化的开关、光电式的电流及电压互感器、一次运行的设备、在线状态的检测系统、运行操作的培训仿真技术等。
数字化变电站的特征及技术的影响势必会使数字化的变电站成为发展的趋势。
1.数字化变电站的概念和构目前,业界对数字化变电站的定义如下:数字化变电站是以变电站一、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,实现信息共享和互操作,并以网络数据为基础,实现继电保护、数据管理等功能,满足安全稳定、建设经济等现代化建设要求的变电站。
数字化变电站是变电站自动化发展过程中的一个阶段,数字化将贯穿变电站自动化的始终,数字化变电站具有一次设备智能化、二次设备网络化、运行管理系统自动化、符合iec61850标准的通信网络和系统等技术特征,在信息共享、功能扩展、电磁兼容、提高测量精度和信息传输可靠性等方面具有独特的优势。
1.1数字化变电站主要由以下技术和设备组成:1.1.1iec61850标准。
iec61850是国际电工委员会tc57工作组制定的《变电站通信网络和系统》系列标准,它采用自顶向下的方式对变电站自动化系统进行系统分层、功能定义和对象建模,规范了数据的命名、数据定义、设备行为、设备的自描述特征和通用配置语言,包括面向对象的标准、通信网络性能要求、接口和映射、系统和项目管理、一致性测试等方面内容,使不同智能电气设备间的信息共享和互操作成为可能。
数字化变电站自动化技术探讨
摘要本文介绍了数字化变电站自动化系统的特征,主要从智能化的一次设备、网络化的二次设备、iec6l850标准及对继电保护的影响等方面探讨。
关键词数字化变电站;自动化;iec61850
中图分类号tm63 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2010)33-0157-01
0 引言
数字化变电站是以变电站一、二次设备为数字化对象,以高速网络通信平台为基础,将物理设备虚拟化,对数字化信息进行标准化,实现信息共享和互操作,满足安全可靠、技术先进、经济运行要求的变电站。
数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为两类即智能化的一次设备和网络化的二次设备。
在逻辑结构上可分为3个层次:“过程层”、“间隔层”、“站控层”,各层次内部及层次之间采用高速网络通信。
符合iec61850标准的变电站通信网络和系统、智能化的一侧设备、网络化的二次设备、自动化的运行管理系统,是其最主要的技术特征。
1 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。
智能化开关设备提供更完善的状态检测功能,节省了传统方案一次设备和二次设备之间的大量电缆,原来冗余控制回路如防跳、不一致、压力闭锁等回路得以简化和优化,取消了一次和二次之间的大量的端子排连接设计,简化了设计工作,一、二次界面清晰,联调与现场安装方便快捷,调试工作量减少人为出错率降低,投运时间缩短。
传统互感器测量大短路电流存在的问题是直流分量测不到、大电流易发生磁饱和,电压互感器有铁磁谐振;绝缘结构在高电压时体积大、成本高,安全系数降低;二次负载对精度有影响,输出没有数字化。
随着iec61850标准在数字化变电站中的应用,作为过程层设备的互感器也逐步数字化。
电子式互感器的优势有无油浸式电流互感器的爆炸危险,可提供保护和测量需要的大范围量程(动态范围从<10%in到2000%in),无ct饱和问题,无电容式电压互感器的暂态过程,体积小、重量轻。
2 网络化的二次设备
变电站内常规的二次设备,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,通过网络实现数据共享、资源共享,常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。
3 iec 61850标准
iec61850是关于变电站自动化系统通信体系结构的国际标准,更
确切地说,它是一种新的变电站自动化的方法,一种影响工程、维护、运行和电力行业组织的新方法。
它采用面向对象的建模技术,面向未来通讯的可扩展架构,来实现“一个世界,一种技术,一个标准”的目标。
iec61850具有如下突出的特点:
1)应用面向对象建模技术;
2)采用分层分布式的结构体系;
3)使用抽象通信服务接口acsi和特殊通信服务映射scsm技术;4)实现智能电子设备间的互操作性;
5)提供自我描述的数据对象及其服务;
6)具有面向未来的开放的体系结构。
iec6185o和以前使用的协议不同之处在于对象模型,它建模了大多数公共实际设备和设备组件。
这些模型定义了公共数据格式、标识符、行为和控制,例如变电站和馈线设备。
4 自动化的运行管理
变电站运行管理自动化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即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,将“定期检修”、改变为“状态检修”。
5 对继电保护的影响
数字化变电站对继电保护的影响主要体现在两个方面:
1)简化变电站继电保护的配置。
由于面向变电站事件的通用对象(generic object oriented。
substation event,goose)通信技术的应用,可以实现同一标准平台上的实时信息数据共享,从而简化了继电保护的配置[2];
2)简化二次接线设计:ect和evt实现了数字化输出,并借助光纤传输,不仅增强了抗干扰能力,也完全摒弃了传统互感器的二次交流回路,不再有二次回路开路及短路接地的传统概念,真正实现了一、二次系统之问的电气隔离。
由于智能开关的应用,现场执行机构的控制与主控室的保护及测控设备之间已没有直接的电联系,现场的智能开关单元作为终端设备接受并执行控制命令,各单元之间界限分明,可减少现场继保工作人员误接线、误触碰等情况,同时也可简化断路器控制回路的二次接线设计,减少继电保护装置的i/o插件。
6 结论
数字化变电站综合自动化的实现,推动了电网自动化技术的进一步发展。
数字化变电站是智能变电站的初级阶段。
从长远发展来看,面向数字化电网的需求,数字化变电站技术还将涉及的内容有变电站之间、变电站与控制中心之间的信息交互技术,信息安全技术,广域同步采样技术,实时动态监测技术,一、二次系统的技术融合,电能质量在线监测技术和实时分析技术。
参考文献
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