智能变电站技术培训.pptx
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《智能化变电站知识》课件
人工智能技术
应用人工智能技术， 实现智能化变电站的 自主学习、自适应和 优化控制。
智能化变电站的应用
1
智能化配电网
智能化变电站可实现对配电网的实时监测、远程控制和故障处理，提升配电网的 可靠性和安全性。
2
智能化开关站
智能化变电站利用先进的开关技术，实现对电流的自动切换和分布控制，提高电 力系统的运行效率。
3
智能化光伏发电系统
智能化变电站与光伏发电系统结合，实现对光伏电能的智能管理和优化利用。
智能化变电站的未来发展趋势
1 数字化
未来智能化变电站将趋向全面数字化，实现 对电力系统的数字化建模和运营管理。
2 联网化
智能化变电站将与其他能源设备和系统实现 互联互通，形成智能能源网络。
3 智能化
通过应用先进的人工智能技术，实现智能化 变电站的自主决策和优化控制。
智能化变电站利用先进的信息技术和自动化 技术，能够实现电力系统的快速响应和高效 运行。
智能化变电站的关键技术
物联网技术
通过物联网技术，实 现对电力设备的智能 感知、远程监测和互 联互通。
云计算技术
借助云计算技术，实 现电力数据的集中存 储、快速分析和智能 决策。
大数据技术
利用大数据技术，对 电力系统的数据进行 实时监测、分析和预 测，提供决策支持。
智能化变电站可以实现对电 力系统的实时监测和分析， 从而优化能源调度和管理， 提高能源利用效率。
增强电力系统的安全性
智能化变电站具备自动故障 检测和快速处理能力，可以 及时预警和隔离电力系统的 故障，保障供电的可靠性和 安全性。
降低维护成本和风险
智能化变电站能够实现设备 状态的远程监测和维护，减 少了人工巡检和维修的成本 和风险。
智能变电站继电保护及相关技术培训.pptx
技术和装备实现重大突破
和广泛应用。
4
一、智能变电站的发展历程
智能变电站作为统一坚强智能电网的重要基础和节点支撑, 是必不可少的建设内容。 1、第一批试点工程:
2、从2011年开始所有新立项的110kV及以上变电站均需按
智能站设计。
5
提纲
一 一、智能变电站的发展历程 二 二、智能变电站的基本概念及技术 一 三、IEC 61850标准 二 四、继电保护技术原则和配置原则 二 五、继电保护工程实施方案 二 六、智能变电站存在的主要问题
6
二、智能变电站的基本概念及技术
智能变电站的定义：
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。
智能变电站的主要特点：
一次设备数字化，二次设备网络化，数据平台标准化。一次设备数字
化主要体现为全数字化输出的电子互感器和智能开关；二次设备网络
化体现在二次设备对上和对下联系均通过高速网络通信；数据平台标
准化体现为IEC61850标准。
智能变电站的目标:
常规站存在多套系统，每套系统的数据采集的要求不一致，大量设备
12
二、智能变电站的基本概念及技术
过程层装置-合并单元
合并并同步多个电子式互感器的数据，获取电力系统电流和电压瞬时值， 并以确定的数据品质传输到电力系统电气测量和继电保护设备。
可以接入常规互感器，完成常规互感器的数据采样。
必要时，完成规约转换:电子式互感器采用IEC60044-8协议，合并单元与
智能变电站技术 PPT课件
BP-2C-D
合并单元 网络分析仪
B相电流 C相电流
合并单元级联模式
SMV
间隔合并单元
电压合 并单元
22
智能终端
接收保护跳合闸命令、 测控的手合/手分断路 器命令及隔离刀闸、 地刀等 GOOSE 命令； 输入断路器位置、 隔离刀闸及地刀位置、 断 路器本体信号（含压力低闭锁重合闸等）； 跳 合闸自保持功能；控制回路断线监视、 跳合闸 压力监视与闭锁功能等；
我们是否会遇到以下的问题：
智能变与常规变到底有何 不同？
智能变电站的术语在天空 中“凌乱”飞过，却不明 白“它”代表个啥。
智能变验收，却不知智能 变设备配置。
此次，我们将学习 第一部分 智能变电站的特点
第二部分 智能变电站相关术语
第三部分
智能变电站设备及典型方案
此次学习，我们能收获
➢掌握智能变电站的技术特点 ➢掌握变电站的相关术语 ➢智能站三层两网结构的设备及典型
第三部分 第一部分 智能变电站的特点
第二部分 智能变电站相关术语
第三部分
智能变电站设备及典型方案
过程层设备
过程层设备
合并单元
每个 MU 应能满足最多 12 个输入通道和至少 8 个输出 端口的要求。
应能支持 FT3、9-2等协议。 当 MU 采用FT3协议时， 应支持数据帧通道可配置功能。
MU 采样值发送间隔离散值应小于 10μS。 MU 应能提供点对点和组网输出接口。 MU 输出应能支持多种采样频率，用于保护、 测控的输
智能终端应具备三跳硬接点输入接口， 可灵活 配置的保护点对点接口（最大考虑 10 个） 和 GOOSE 网络接口；
跳、 合闸命令需可靠校验；
智能终端
《智能变电站》课件
发展趋势
智能变电站将逐步取代传统变 电站，成为电力系统发展的重 要方向。
智能变电站的构成
智能终端设备
包括终端控制器、采集单 元和智能监测仪，负责电 力设备的检测、控制和数 据采集。
通讯网络
包括网络拓扑结构和通讯 协议，实现智能终端设备 之间的互联互通和与上级 系统的通讯。
辅助设备
包括电源系统、管理系统 和安全系统，提供电力设 备运行所需的能源、管理 和安全保障。
智能变电站的功能
通过智能终端设备 采集的数据，对能 源消耗进行统计和 计费，提供准确的 能耗报告。
智能变电站的应用
1
变电站的自动化改造
2
对于传统变电站，可以通过智能终端
设备的应用，实现变电站的自动化改
造。
3
微电网中的应用
4
在微电网中，智能变电站可以实现对 电能的高效管理和分配，提高微电网
的可靠性和稳定性。
电力系统的升级换代
远程监测和控制
实时监测电力设备 的运行状态，并可 以远程控制设备的 开关、调节参数， 提高运行效率。
预警和故障分析
通过智能监测仪采 集的数据，及时发 现异常情况并进行 故障分析，提前预 警，减少故障发生。
负荷管理和调度
对电力设备的负荷 进行管理和调度， 实现优化运行，提 高供电的可靠性和 稳定性。
能耗统计和计费
智能变电站是电力系统升级换代的重 要组成部分，可以提升电力系统的智 能化水平。
新建变电站建设
在新建变电站时，可以直接采用智能 变电站的设计和技术，提高变电站的 运行效率。
智能变电站的发展前景
市场需求
智能变电站作为智能电网的重 要组成部分，受到市场的广泛 关注和需求。
智能变电站新技术培训教材.pptx
内容提要
1 智能变电站自动化系统体系结构
➢ 智能变电站定义 ➢ 智能变电站的技术特征 ➢ 智能变电站自动化系统的典型结构
智能变电站定义
智能变电站
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。
IEC61850标准
系统架构
非常规互感器及合并单元 智能一次设备 信息一体化平台
智能变电站的关键技术
智能变电站采用了多种新技术，其整个二次系统的整体架构、配置及与一次系 统的连接方式与传统变电站相比均有感器实现 电压电流信号的数字化采集
智能传感技术
采用智能传感器实现 一次设备的灵活监控
是目的。
智能变电站的技术优势
1. 简化二次接线，少量光纤代替大量电缆； 2. 非常规互感器绝缘简单无饱和、铁磁谐振等问题； 3. 一次、二次设备之间无直接的电气联系，不存在传输过
电压和两点接地等问题； 4. 信息高度共享，监控、远动、保护、VQC、小电流接
地选线和五防等实现一体化，大大提高集成度和智能化 水平； 5. 二次设备小型化、标准化、集成化并可灵活配置，减小 了变电站集控室的面积； 6. 采用数字信号传输，提高了测量精度，增强了抗电磁干 扰能力。
比较项目 绝缘
体积及重量 CT动态范围
PT谐振 CT二次输出
输出形式
电磁式互感器 复杂 大、重
范围小、有磁饱和 易产生铁磁谐振 不能开路 模拟量输出
电子式互感器 绝缘简单
体积小、重量轻 范围宽、无磁饱和
PT无谐振现象 可以开路
智能变电站PPT课件
源回路的程序化操作、联锁、协调联动等。
图
第10页/共75页
一体化电源
第11页/共75页
智能变电站的功能（四）
• 独立的网络报文记录分析系统 实现对全站各种网络报文的实时监视、捕捉、存储、分析和统计功能。
第12页/共75页
智能辅助功能（二） 状态监测
设备状态监测 通过传感器、 计算机、通信 网络等技术， 获取设备的各 种特征参量并 结合专家系统 分析，及早发 现设备潜在故 障。
220kV SV交换机1
220kV SV交换机2
保护1
保护2
合并单元1 智能终端1
合并单元2 智能终端2
22 第22页/共75页
基本技术原则
4.5 按照国家标准GB/T 14285要求“除出口继电器外，装置 内的任一元件损坏时，装置不应误动作跳闸”。智能化变电站 中的电子式互感器的二次转换器（A/D采样回路）、合并单元 （MU）、光纤连接、智能终端、过程层网络交换机等设备内 任一个元件损坏，除出口继电器外，不应引起保护误动作跳闸 。
第5页/共75页
智能终端的功能（一）
• 1、所在间隔信息采集：一次设备（断路器、隔离开关、接地刀闸）位置和状态告警信息的采集及监视 • 2、设备智能控制 • 3、防误闭锁操作功能 • 4、部分保护功能
安装位置：断路器附近
第6页/共75页
智能终端的功能（二） • JFZ-600F 为例：
1.装置显示 本装置采用基于PC的以太网外接显示软件作为调试手段，同时装置面板具备LED指示灯。
示 意 图
保护1
某间隔
保护2
合并单元1 智能终端1 合并单元2 智能终端2
21 第21页/共75页
基本技术原则
图
第10页/共75页
一体化电源
第11页/共75页
智能变电站的功能（四）
• 独立的网络报文记录分析系统 实现对全站各种网络报文的实时监视、捕捉、存储、分析和统计功能。
第12页/共75页
智能辅助功能（二） 状态监测
设备状态监测 通过传感器、 计算机、通信 网络等技术， 获取设备的各 种特征参量并 结合专家系统 分析，及早发 现设备潜在故 障。
220kV SV交换机1
220kV SV交换机2
保护1
保护2
合并单元1 智能终端1
合并单元2 智能终端2
22 第22页/共75页
基本技术原则
4.5 按照国家标准GB/T 14285要求“除出口继电器外，装置 内的任一元件损坏时，装置不应误动作跳闸”。智能化变电站 中的电子式互感器的二次转换器（A/D采样回路）、合并单元 （MU）、光纤连接、智能终端、过程层网络交换机等设备内 任一个元件损坏，除出口继电器外，不应引起保护误动作跳闸 。
第5页/共75页
智能终端的功能（一）
• 1、所在间隔信息采集：一次设备（断路器、隔离开关、接地刀闸）位置和状态告警信息的采集及监视 • 2、设备智能控制 • 3、防误闭锁操作功能 • 4、部分保护功能
安装位置：断路器附近
第6页/共75页
智能终端的功能（二） • JFZ-600F 为例：
1.装置显示 本装置采用基于PC的以太网外接显示软件作为调试手段，同时装置面板具备LED指示灯。
示 意 图
保护1
某间隔
保护2
合并单元1 智能终端1 合并单元2 智能终端2
21 第21页/共75页
基本技术原则
智能变电站新技术培训
建立安全审计和日志管理制度，对系统和设备的运行情况进行实时 监测和记录，便于事后追溯和分析。
安全防护方案
制定安全策略和规章制度
01
制定详细的安全策略和规章制度，明确各级人员的职责和工作
要求。
定期进行安全检查和维护
02
定期对变电站设备和系统进行安全检查和维护，确保设备和系
统的安全稳定运行。
建立应急预案和演练机制
受到限制。
3 运行管理
智能变电站采用自动化和智能化的运行管理方式，能够实现 远程监控、智能告警等功能；传统变电站需要人工进行运行 管理和维护。
智能变电站的应用与发展趋势
应用
智能变电站广泛应用于城市电网、工业园区、大型场馆等场合，能够提高电力 供应的可靠性和经济性。
发展趋势
随着技术的发展和市场的需求，智能变电站将向更高电压等级、更大规模、更 智能化方向发展。同时，随着新能源和分布式电源的接入，智能变电站将成为 未来智能电网的重要组成部分。
通过远方控制中心对变电站进行远程 操作，包括断路器分合、变压器调档 等，提高工作效率和安全性。
应急预案管理
对变电站自动化系统进行定期维护和 校准，确保系统正常运行和数据准确 性。
运维管理技术
物联网技术
利用物联网技术实现设 备状态监测和数据采集 ，提高运维效率和准确
性。
大数据分析
对采集的数据进行深度 挖掘和分析，发现潜在 问题和规律，为运维决
案例三：智能变电站节能减排实践
总结词
绿色环保、节能效果显著
详细描述
该智能变电站注重节能减排，通过优化设备运行方式、采用高效节能设备等措施，有效 降低了能耗和排放，为绿色环保做出了贡献。
THANKS
保护控制和监控系统
安全防护方案
制定安全策略和规章制度
01
制定详细的安全策略和规章制度，明确各级人员的职责和工作
要求。
定期进行安全检查和维护
02
定期对变电站设备和系统进行安全检查和维护，确保设备和系
统的安全稳定运行。
建立应急预案和演练机制
受到限制。
3 运行管理
智能变电站采用自动化和智能化的运行管理方式，能够实现 远程监控、智能告警等功能；传统变电站需要人工进行运行 管理和维护。
智能变电站的应用与发展趋势
应用
智能变电站广泛应用于城市电网、工业园区、大型场馆等场合，能够提高电力 供应的可靠性和经济性。
发展趋势
随着技术的发展和市场的需求，智能变电站将向更高电压等级、更大规模、更 智能化方向发展。同时，随着新能源和分布式电源的接入，智能变电站将成为 未来智能电网的重要组成部分。
通过远方控制中心对变电站进行远程 操作，包括断路器分合、变压器调档 等，提高工作效率和安全性。
应急预案管理
对变电站自动化系统进行定期维护和 校准，确保系统正常运行和数据准确 性。
运维管理技术
物联网技术
利用物联网技术实现设 备状态监测和数据采集 ，提高运维效率和准确
性。
大数据分析
对采集的数据进行深度 挖掘和分析，发现潜在 问题和规律，为运维决
案例三：智能变电站节能减排实践
总结词
绿色环保、节能效果显著
详细描述
该智能变电站注重节能减排，通过优化设备运行方式、采用高效节能设备等措施，有效 降低了能耗和排放，为绿色环保做出了贡献。
THANKS
保护控制和监控系统
《智能变电站》课件
详细描述
分析智能变压器在智能变电站中 的应用场景、技术优势和应用效 果，探讨其对提升变电站智能化 水平和运行效率的作用。
案例三：智能高压设备在智能变电站中的应用
总结词
技术特点、实施难点
详细描述
介绍智能高压设备在智能变电站中的 应用情况，分析其技术特点、实施难 点和解决方案，并探讨其对提升变电 站智能化水平和安全稳定运行的作用 。
02
CATALOGUE
智能变电站的架构与技术
智能变电站的架构
智能变电站的基本架构
智能变电站主要由站控层、间隔层和 过程层三部分组成，各层之间通过网 络通信实现信息交互。
站控层功能
站控层主要负责全站的控制、监视和 保护，包括人机交互、数据采集与处 理、设备控制等功能。
间隔层功能
间隔层主要负责各设备的保护、测控 和计量等功能，通过高速网络实现与 站控层的信息交互。
故障处理流程
故障处理案例分析
介绍智能变电站故障处理的流程，包括故 障发现、诊断、定位和修复等环节。
通过实际案例，分析智能变电站故障诊断 与处理的成功经验和存在的问题，并提出 改进措施。
智能变电站的维护与检修
维护与检修概述
介绍智能变电站维护与检修的概念、目 的和意义，以及与传统变电站的区别。
维护与检修技术
过程层功能
过程层主要负责一次设备的状态监测 、控制和执行，包括智能终端、合并 单元等设备。
智能变电站的关键技术
一次设备智能化技术
通过集成传感器和执行器，实 现一次设备的状态监测和智能
控制。
网络通信技术
采用高速以太网通信技术，实 现站内各层之间的信息交互和 共享。
数据处理与分析技术
通过采集和处理大量数据，实 现对变电站运行状态的实时监 测和预警。
分析智能变压器在智能变电站中 的应用场景、技术优势和应用效 果，探讨其对提升变电站智能化 水平和运行效率的作用。
案例三：智能高压设备在智能变电站中的应用
总结词
技术特点、实施难点
详细描述
介绍智能高压设备在智能变电站中的 应用情况，分析其技术特点、实施难 点和解决方案，并探讨其对提升变电 站智能化水平和安全稳定运行的作用 。
02
CATALOGUE
智能变电站的架构与技术
智能变电站的架构
智能变电站的基本架构
智能变电站主要由站控层、间隔层和 过程层三部分组成，各层之间通过网 络通信实现信息交互。
站控层功能
站控层主要负责全站的控制、监视和 保护，包括人机交互、数据采集与处 理、设备控制等功能。
间隔层功能
间隔层主要负责各设备的保护、测控 和计量等功能，通过高速网络实现与 站控层的信息交互。
故障处理流程
故障处理案例分析
介绍智能变电站故障处理的流程，包括故 障发现、诊断、定位和修复等环节。
通过实际案例，分析智能变电站故障诊断 与处理的成功经验和存在的问题，并提出 改进措施。
智能变电站的维护与检修
维护与检修概述
介绍智能变电站维护与检修的概念、目 的和意义，以及与传统变电站的区别。
维护与检修技术
过程层功能
过程层主要负责一次设备的状态监测 、控制和执行，包括智能终端、合并 单元等设备。
智能变电站的关键技术
一次设备智能化技术
通过集成传感器和执行器，实 现一次设备的状态监测和智能
控制。
网络通信技术
采用高速以太网通信技术，实 现站内各层之间的信息交互和 共享。
数据处理与分析技术
通过采集和处理大量数据，实 现对变电站运行状态的实时监 测和预警。
《智能化变电站自动化系统解决方案》PPT课件
3智
能
变
电 站
智能化变电站建设宗旨
充分体现数字化设计理念
➢ 一次设备智能化和二次设备网络化。 ➢ 使变电站的整体设计、建设、运行成本降低 。
一次设备智能化主要体现在光电互感器和智能断路器的应用
➢ 有效地减少变电站占地面积和电磁式CT饱和问题。 ➢ 应用合并器解决数据采集设备重复投资问题。 ➢ 利用网络替代二次电缆，有效解决二次电缆交直流串扰问题，并简化了施工。
型号
BP-2C-D
PRS-7721 PRS-7741 PRS-7742
PRS-7747
名称
母线保护
断路器保护 单元测控装置 公共测控装置
微机电抗器成套保护
功能简介
实现母线差动保护、母联充电保护、母联过流保护、母联非全 相保护、母联失灵（或死区）保护、以及断路器失灵保护出口 等功能。
数字式断路器保护及自动重合闸装置，完成断路器失灵保护、 三相不一致保护、死区保护、充电保护和自动重合闸等。
为变电站现场级的公共测控装置，具有遥测、遥信、遥控、遥调等远动功能，具有和 五防主机同规则的间隔五防闭锁遥控功能。
集成PRS-7387、PRS-7388、PRS-7358、PRS-7341的功能。 一般按变压器双套配置。 可以选配母线保护功能。
实现馈线、变压器组、分段的保护、测控、操作等功能。
零序差压差流型、分相差压型、分相差流型。
➢ 虚端子定义方法 ➢ 二次设计的变化 ➢ 工程实施的变化
国内首家实现基于IEEE1588的采样同步机制
面向所有厂家的灵活的、开放的过程层接入方案
集约化、网络化、智能化的自动化系统
8智
能
变
电 站
系统技术特色
多种采样同步方式
智能变电站检测技术培训PPT课件
测试 项目
例行试验
采集稳定 性试验
包括零漂及暂态过程测试、 采集单元激光输出功率测 试、测量过载能力、小信 号互感器饱和特性测试。
第21页/共38页
验收内容及要求——过程层功能性能验收
合并单元验收
合并单元采集准 确度试验，包括 模拟量输入采集 准确度检验（包 括幅值、频率等 交流量及相角 差）、模拟量输 入暂态采集正确 性检验、过载能 力检查、采样值 报文格式的正确 性检查；
详细验收流程
第10页/共38页
整体考核验收
整体考核应具备条件
整体考核应 具备条件
系统现场验收合格，现场验收的遗留问题已经 处理并经验收测试小组重新测试通过；
系统现场验收后三个月内运行正常，运行 单位提交试运行报告；
现场验收报告和整体考核验收申请报告已 报主管部门审查批复；
整体考核验收大纲已形成正式文本。
SCD文件应视同常规变电站竣工图纸，按照图纸资料 要求进行管理。
第18页/共38页
验收内容及要求——功能性能验收
互操作及一致性 功能测试
包括声明文档检测、 装置ICD/CID文件合 法性静态检测、数据 模型内外描述一致性 测试、ICD/CID模型 完整性测试、 ICD/CID动态合法性 检测。
模型 测试
GOOSE 测试
包括GOOSE报文测 试、装置GOOSE处 理能力、GOOSE发 布控制命令和 GOOSE联闭锁测试。
第19页/共38页
验收内容及要求——功能性能验收
连续通电测试
连续通电测试应在工厂验收阶段进行，测试过程应遵循下列原则： 连续通电测试期间，外围设备不应有任何调整； 连续通电测试期间，不能修改程序或进行系统维护； 有故障的设备用备件代替，故障单元运行时间应该被扣除； 除非验收工作组进行切换试验，测试期间不应有切换发生； 如果由于设备故障出现系统崩溃、自动切换、死机等稳定性问题、数据同 步问题或重大功能缺陷导致测试停止，该次测试视为无效，测试应重新进行； 连续通电测试的重复次数不能超过2次； 在测试过程的任何阶段，不允许在系统上进行模拟和正常操作； 若在连续通电测试期间，系统发生运行中断，则测试将重新进行； 测试过程中应定时（如每隔12小时）进行一次选项测试或检查，发现产品 质量问题时必须立即中止测试，待问题解决后重新开始测试。
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对智能变电站概念的进一步理解
调度中心
互动、下放
智能变电站
智能告警 高级分析决策
智能一次设备
相邻变电站
互动
电源
接纳
用户
互动
智能变电站的主要技术特征
l 系统建模标准化
l 系统分层分布化 l 系统结构紧凑化 l 信息交互网络化 l 信息应用集成化 l 数据采集数字化 l 设备操作智能化 l 设备检修状态化 l 高级应用智能化
一
CT
次
电
CT
流
CT
一
PT
次
电
PT
压
PT
二次电流
继电保护
小 CT PT
AD 转 换 CPU
继 电 器
输
二次电压 开关量
出
输入
开入量电缆 开操作箱
器
开关场
集控室
传统变电站二次系统结构
智能变电站与传统变电站的区别
一 次 电
电流 线圈
AD
CPU
LED
电流 线圈
AD
CPU
LED
至母差、测控、电能表等
传统变电站屏柜
智能变电站屏柜
智能变电站与数字化变电站
数字化变电站 • 电子式互感器用于扩大数字化技术范围、统 一简化采集源 • IEC61850解决信息建模和互操作问题
智能变电站的重要特征体现“智能” 设备智能化+高级智能应用
数字化变电站技术是智能变电站的一部分 智能变电站是变电站整体技术的跨越 —— 数字化是基础，智能化是手段，可靠、高效
技术培训
智能变电站新技术
New Technology in Intelligent Substation
主要内容
1 智能变电站自动化系统体系结构 2 非常规互感器及合并单元技术 3 智能一次设备及状态检测技术 4 基于IEC61850的信息建模技术 5 智能变电站的网络通信技术 6 信息一体化平台与高级应用 7 智能变电站自动化系统的设计与调试
IEC61850标准
系统架构
非常规互感器及合并单元 智能一次设备 信息一体化平台
智能变电站的关键技术
智能变电站采用了多种新技术，其整个二次系统的整体架构、配置及与一次系 统的连接方式与传统变电站相比均有较大变化
数字采样技术
采用电子式互感器实现 电压电流信号的数字化采集
智能传感技术
采用智能传感器实现 一次设备的灵活监控
过程层仍采用常规互感器和常规一次设备。间隔层IED采用 IEC61850标准进行信息建模，间隔层与站控层之间采用映射到 MMS（制造报文规范）的方法进行信息交互。
第二阶段——过程层采用非常规互感器和常规一次设备
信息的数字化进程触及到了过程层，互感器采用数字输出的电 子式互感器或纯光学互感器，数字量输出采用IEC60044-8或IEC 61850-9-1帧格式。用电缆硬接线实现与常规一次设备的连接。
是目的。
智能变电站的技术优势
1. 简化二次接线，少量光纤代替大量电缆； 2. 非常规互感器绝缘简单无饱和、铁磁谐振等问题； 3. 一次、二次设备之间无直接的电气联系，不存在传输过
电压和两点接地等问题； 4. 信息高度共享，监控、远动、保护、VQC、小电流接
地选线和五防等实现一体化，大大提高集成度和智能化 水平； 5. 二次设备小型化、标准化、集成化并可灵活配置，减小 了变电站集控室的面积； 6. 采用数字信号传输，提高了测量精度，增强了抗电磁干 扰能力。
——因此，考虑到技术经济性和运行可靠性，现 阶段采用了“常规模拟量采集”的合并单元来 实现数据采集的数字化。
传感器及合并单元的双重化
比较项目 绝缘
体积及重量 CT动态范围
PT谐振 CT二次输出
输出形式
电磁式互感器 复杂 大、重
范围小、有磁饱和 易产生铁磁谐振 不能开路 模拟量输出
电子式互感器 绝缘简单
体积小、重量轻 范围宽、无磁饱和
PT无谐振现象 可以开路
数字量输出
非常规互感器存在的问题
1、远端传感模块的稳定性和可靠性（安置在室外时温度、 电磁干扰等） 2、绕制在陶瓷骨架上的空芯线圈结构的稳定性对测量精度 的影响。 3、对独立结构的有源式电子互感器的远端模块取电技术。 4、光学互感器的传感材料、传感头组装技术、温度和振动 都对测量精度有一定影响，而且长期运行稳定性有待提高。
智能变电站
信息共享技术
采用基于 IEC61850(DL860)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
同步技术
采用 B码、秒脉冲或 IEEEl588网络对时方式实
现全站信息同步
网络传输技术
构成网络化二次回路实现 采样值及监控信息的网络化传输
智能变电站自动化系统的发展过程
第一阶段——站控层和间隔层采用IEC61850-MMS网络
智能变电站自动化系统的典型结构
内容提要
2 非常规互感器及合并单元技术
➢ 非常规互感器 ➢ 合并单元技术要求 ➢ 同步采样技术 ➢ 工程应用
非常规互感器的原理和分类
电子式互感器与常规互感器的比较
电子式互感器通常由传感模块和合并单元两部分构成，传 感模块又称远端模块,安装在高压一次侧，负责采集、调理一次 侧电压电流并转换成数字信号。合并单元安装在二次侧，负责 对各相远端模块传来的信号做同步合并处理。电压等级越高电 子式互感器优势越明显。
内容提要
1 智能变电站自动化系统体系结构
➢ 智能变电站定义 ➢ 智能变电站的技术特征 ➢ 智能变电站自动化系统的典型结构
智能变电站定义
智能变电站
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。
第三阶段——过程层采用非常规互感器和智能一次设备
智能变电站自动化系统的最终结构形式，由于完全智能化的一 次设备研究相对滞后，采用“常规一次设备+智能终端”方案。 采 样值传输采用IEC 61850-9-2标准，过程层全面网络化。
智能变电站与传统变电站的区别
传统变电站
智能变电站
智能变电站与传统变电站的区别
流
电流 线圈
AD
CPU
LED
IEC60044-8
...
一 次 电
分压 器
AD
CPU
LED
分压 器
AD
CPU
LED
压
分压 器
AD
CPU
LED
合并
单元
保护
测控
IEC61850-9-1
装置
IEC61850-9-2
断
路
操作 回路
CPU
器
智能终端
开关场
GOOSE
集控室
智能变电站二次系统结构
智能变电站与传统变电站的区别