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智能变电站建设概述智能电网是电力系统的发展方向, 对于其中的变电环节, 在智能电网的推动下, 智能变电站必将成为新建和改造变电站的主要方向。
所谓智能变电站, 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。
与常规站项目比起, 智能变电站具有如下特点:(1一次设备的数字化、智能化。
传统的电磁式互感器由电子式互感器取代, 经合并单元后由光纤介质向外提供经数字化的一次电量信息; 传统的变压器、断路器等一次设备加装智能组件, 实现信号的数字式转换与状态监测, 控制命令的数字化接收与发送,达到一次设备智能化的要求。
(2二次设备的网络化、数字化。
由以太网通过 GOOSE 协议标准实现间隔层与过程层设备之间以及间隔层设备之间的信息共享与传递。
如测量控制装置、继电保护装置、故障录波装置、防误闭锁装置、以及在线状态检测装置等都是都采用高速网络通信连接, 并具备对外光纤网络通信接口。
与传统变电站信息传输以电缆为媒介不同, 智能化变电站二次信号传输是基于光纤以太网实现的, 除直流电源之外, 传统的二次电缆全部由光纤或屏蔽网络代替, 通过网络真正实现数据共享与资源共享。
(3变电站通信网络和系统实现 IEC61850标准统一化。
因 1EC61850标准的完整性、系统性、开放性,保证了数字化变电站内设备间具备互操作性的特征。
(4运行管理系统的自动化。
在传统综自站已有的较大程度自动化特征的基础上,数字化变电站在站内设备的互操作性,信号的光纤传输,基于 IEC61850传输协议的网络通信平台信息共享等方面进一步体现了运行管理自动化的特点。
综合以上特点分析, 智能变电站的建设与常规变电站不尽相同, 一是新增了智能组件, 在智能组件的配合下, 传统的一次设备具有了智能作用; 二是智能变电站新型设备的应用,安装形式将产生变化,如新型保护测控装置之间的链接, 由电缆链接转为光纤连接, 安装时需加强对光纤的保护; 三是变电站二次设备的调试形式发生大的变化,保护测控等二次设备输入量采用数字化形式,相应的, 数字继电保护测试仪等新型测试仪器将大量采用。
智能变电站介绍智能变电站介绍1.背景和概述智能变电站是一种集成了现代化通信与自动化技术的电力系统，是电力系统中重要的组成部分。
它采用先进的数字化控制设备，能够实现远程监控、远程操作和远程维护，具有高度智能化和自主决策能力。
2.智能变电站的组成2.1 主变压器室主变压器室是智能变电站的重要组成部分，用于将高压输电网的电能通过变压器降压并分配到不同的供电线路。
2.2 进线室进线室用于将电能从外部输电线路引入智能变电站，它通常包括隔离开关、断路器和避雷器等设备。
2.3 配电室配电室是智能变电站中用于将电能分配到不同的用户供电区域的重要设备。
它包括断路器、隔离开关和配电变压器等设备。
2.4 控制室控制室是智能变电站的“大脑”，通过监测和控制设备来实现智能化管理。
它通常包括监控系统、自动化控制系统和远程通信系统等设备。
2.5 辅助设备智能变电站还包括各种辅助设备，如电池组、直流屏、通风设备等，用于保障变电站的正常运行。
3.智能变电站的特点3.1 高度智能化智能变电站采用先进的数字化控制设备，能够实现远程监控、远程操作和远程维护，具有智能化管理和自主决策的能力。
3.2 高度可靠性智能变电站通过多重备份和冗余设计，能够保障电力系统的连续供电，具有高度可靠性和稳定性。
3.3 高效能源利用智能变电站通过优化调度和能源管理，能够实现电力系统的高效能源利用和降低能源损耗。
3.4 环境友好智能变电站采用先进的设备和技术，能够减少对环境的污染和影响，具有较低的碳排放和环境友好特性。
4.附件本文档涉及的附件包括智能变电站的示意图和设备清单。
5.法律名词及注释5.1 变电站变电站是电力系统中用于变压、分配和控制电能的场所。
5.2 主变压器主变压器是变电站中用于将高压电能变压并分配到不同的供电线路的设备。
5.3 进线室进线室是变电站中用于将电能从外部输电线路引入变电站的设备。
5.4 配电室配电室是变电站中用于将电能分配到不同的用户供电区域的设备。
智能化变电站术语和缩写IED:智能设备，就是咱们现在说的保护、测控，包括数字化的智能操作箱等等，互操作：不同厂家的IED之间能够交换信息并能够利用交换的信息完成各自的功能；举例：四方的保护装置跟别厂家的监控通讯直接挂网，四方的保护可以和别的厂家的智能操作箱通过网络直接通讯。
GOOSE：通用面向对象的变电站事件。
大家都知道网络完成保护功能最大的问题就是快速和可靠，GOOSE的提出就是为了使IED之间更好的进行通讯。
目前过程层与间隔层、间隔层之间传送的报文就是GOOSE。
智能操作箱：通过GOOSE光信号来接收保护、测控装置的跳、合闸命令，并且将开关、刀闸位置等信号传给保护、测控等间隔层设备。
SV：数字化采样值，比如电流、电压。
MU：合并单元，指的是把一次的光PT、光CT或常规互感器采集的的遥测量合并起来。
智能化变电站中的遥测量传送都是数字的，IED设备需要的是同一时刻的电压和电流量，MU 的作用就是将光PT、光CT或常规互感器采集量进行合并后发给保护或测控装置，以保证数据的时刻统一。
MMS：制造报文规范，说白了，监控和保护设备之间通讯使用的就是MMS，这是一个网络通讯标准，就跟2000规约，103规约的道理一样，只不过标准化了而已。
VLAN:虚拟局域网，简单来说一个物理交换机的前提下通过软件划出好多虚拟的交换机SNTP：简单网络管理协议，是61850规定的站内站控层设备的对时方式，传送方式采用以太网。
9-2：IEC61850-9-2定义的一种以太网采样报文格式，用来多点传输采样值，数据格式可定义。
网络记录仪：接入站控层、过程层交换机，记录MMS、GOOSE、SV报文，提供基本的报文分析功能，用于记录故障现场。
过程层交换机：安全自动装置的可靠性依赖于过程层交换机的可靠性，全部使用光纤传输数据，需要满足工业级环境要求虚端子：模拟传统的端子连线图，用虚端子连线来实现信息发布与订阅方之间的SV、GOOSE连接关系ICD文件：IED能力描述文件，模型.SCL语言格式，后缀为.ICD，每个IED一个该文件，用于描述装置功能配置情况；简单来说就是点表，包括四遥量、报文、定值等信息，有了模型就无需再做点表了，后台使用直接调取就可以了。
智能变电站介绍智能变电站介绍1-引言智能变电站是一种集信息化、自动化和智能化于一体的电力系统装置，通过自动化设备和智能算法实现对电力系统的监控、控制和优化，以提高电力系统的可靠性、安全性和经济性。
本文介绍了智能变电站的相关概念、功能和优势。
2-智能变电站的定义智能变电站是一种基于现代信息技术和通信技术的电力系统装置，通过集成电力设备、传感器、智能终端和数据通信设备，实现对电力系统的远程监控、操作和管理。
3-智能变电站的组成3-1 主设备智能变电站的主设备包括变压器、断路器、隔离开关、组合电器柜等，这些设备具有监测、控制和保护功能，并能与智能终端进行通信。
3-2 传感器和监测设备智能变电站配备各类传感器和监测设备，如电流传感器、电压传感器、温度传感器等，用于采集电力系统的运行数据。
3-3 智能终端和通信设备智能变电站的智能终端通过数据通信设备与主设备和传感器进行联系，接收采集的数据并实时传输给监控中心。
4-智能变电站的功能4-1 远程监控智能变电站可以实时监测电力系统的运行状态，包括电压、电流、温度等数据，并将其传输给监控中心，以便实时掌握变电站的运行情况。
4-2 远程操作通过智能终端和通信设备，监控中心可以远程对智能变电站的主设备进行操作，如开关控制、调节参数等。
4-3 故障诊断与维护智能变电站能够通过自身的智能算法对电力系统的故障进行预测和诊断，并提供相应的维护建议，以便及时处理故障。
4-4 数据分析与优化智能变电站可以对大量的运行数据进行分析和优化，以提高电力系统的运行效率和可靠性。
5-智能变电站的优势5-1 提高运行效率智能变电站通过自动化和智能化技术，实现对电力系统的精确监控和快速响应，提高了运行效率。
5-2 增强系统安全性智能变电站具备故障预测和故障诊断的能力，能够快速发现和处理潜在的故障，提高电力系统的安全性。
5-3 降低运营成本通过优化调度和资源管理，智能变电站能够降低电力系统的运营成本，并提高供电的可靠性和质量。
智能变电站介绍智能变电站介绍1. 引言智能变电站是应用先进的信息技术和传感器技术，对传统的电力变电站进行升级改造而成，旨在提高变电站的自动化程度、运行效率和安全性。
智能变电站运用先进的通信技术、传感器技术和等技术手段，实现电力系统自动化、智能化、可远程监控和管理。
2. 智能变电站的特点2.1 自动化程度高智能变电站应用了先进的自动化控制系统，可以对电力设备进行精确监控和控制，实现对电力变电站的智能化管理。
通过自动化程度的提高，可以有效减少人为操作引起的错误，提高电力系统运行的稳定性和可靠性。
2.2 运行效率高智能变电站通过先进的数据采集和处理技术，实时监测和分析电力设备的运行状态。
通过对运行状态的精确监控，可以进行设备的智能调度和维护计划的制定，从而提高电力系统的运行效率和设备的利用率。
2.3 安全性高智能变电站应用了先进的传感器技术和安全防护措施，对电力设备进行全方位的监测和保护。
一旦发现设备存在故障或异常情况，系统将自动进行报警和隔离，保证电力系统的安全运行。
3. 智能变电站的主要功能3.1 远程监控和管理智能变电站通过网络技术，实现对电力变电站的远程监控和管理。
运维人员可以通过远程终端设备，实时监测电力设备的运行状态、接收报警信息并进行相应的操作。
这种远程监控和管理方式，大大提高了运维效率，节约了人力资源。
3.2 数据采集和分析智能变电站利用传感器对电力设备的运行参数进行数据采集，并通过数据分析和处理，得到设备的运行状态和健康程度报告。
通过对数据的分析，可以预测设备的故障风险，并制定相应的维护和保养计划，提高设备的可靠性和延长使用寿命。
3.3 自动化控制和调度智能变电站应用了先进的自动化控制系统，可以根据电力系统运行状态和负荷情况，自动进行设备的调度和控制。
根据预设的优化策略，自动调整设备的运行模式，实现电力系统的稳定运行和能耗的最优化。
4. 智能变电站的应用前景智能变电站作为电力系统的重要组成部分，具有广阔的应用前景。
智能变电站技术基本概念智能变电站技术基本概念1. 引言在现代社会中，电力作为一种重要的能源供应和流动方式，对于经济的发展和社会的运转起着至关重要的作用。
而变电站作为能源传输和分配的关键环节，一直以来都是电力系统中的重要组成部分。
近年来，随着科技的进步，智能变电站技术作为一种全新的变电站形态出现在人们的视野中，并逐渐受到了广泛关注。
2. 智能变电站技术的定义和基本原理智能变电站技术是指通过先进的信息通信技术、自动控制技术以及人工智能技术等手段，对传统变电站进行智能化升级改造，从而实现对电力系统的远程监控、自动化调度和智能化运维的一种新型变电站形态。
其基本原理是将变电站内部的各种设备、仪器和传感器等连接到一个集中的控制中心，通过数据传输和处理，实现对变电站运行状态的实时监测和分析，以及对电力系统进行精细化调度和管理。
3. 智能变电站技术的特点和优势智能变电站技术相比于传统变电站，具有以下几个显著的特点和优势：3.1 自动化调度：智能变电站技术能够通过集中控制中心实时监测电力系统的运行状态和负荷需求，进行精细化的调度和管理，从而提高电力系统的运行效率和稳定性。
3.2 远程操作：智能变电站技术支持远程监控和操作，可以实现对变电站设备的远程检修和维护，减少了人力资源的浪费和风险。
3.3 数据共享与互通：智能变电站技术可以将变电站内部的各种数据和信息进行共享和互通，使得电力系统的运行更加协同和高效。
3.4 智能化修复：智能变电站技术利用人工智能等技术手段，可以对电力系统进行故障的诊断和修复，并提供更加精准的处理方案，提高了故障处理的效率和准确性。
4. 智能变电站技术的应用和前景智能变电站技术在电力系统中具有广泛的应用前景。
通过智能变电站技术，电力系统运行商可以有效提高电力系统的运行效率、可靠性和安全性，减少了人为因素对电力系统运行的干扰。
智能变电站技术还可以为电力系统的可再生能源接入、电力市场的运行和能源管理等提供更加可行和可持续的解决方案。
智能变电站的术语和定义1、智能变电站（Smart substation）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。
几个关键词：智能设备：智能设备＝一次设备（含传感器）＋智能组件基本要求：全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化是整个智能变电的技术支撑体系，核心理念基本功能：功能内容没变，实现方式发生的非常大的变化，信心采集、测量、控制、保护、计量、监测的传输介质由二次电缆变成了光线、二次回路变成了以太网，控制逻辑变成了程序语言，高级功能：发展趋势（类似智能小区、智能家电），但目前的技术成熟性，可靠性应该还有待与运行经验的积累。
几个高级应用功能：智能诊断与状态检修、程序化操作、智能告警与故障综合分析系统、协同互动智能诊断与状态检修：增设以变压器、断路器、避雷器等为重点监测对象的在线状态监测单元，通过电学、光学、化学等技术手段对一次设备状态量进行在线监测，实现设备状态信息数字化采集、网络化传输、状态综合分析及可视化展示。
（问题：需一次厂家增设检测一次设备状态的传感器，并提供信号输出节点给保护厂家的监测设备（智能组件）变压器（油温、油位，绕组温度，铁芯接地电流，套管，局放，油色谱分析，油中气体、微水）；断路器（SF6压力、SF6含水、储能电机电流、分合闸时间、分合闸电流、电寿命在线监测分析诊断）；避雷器（泄露电流的全电流和阻性电流，动作电流动作次数）；在线状态监测单元等智能组件统一装设在智能汇控柜里问题：对一次设备加装设备状态传感器，二次设备增设相应的智能组件传感器对一次设备的安全运行的影响，二次智能组件的可靠性程序化操作：变电站内智能设备依据变电站操作票的执行顺序，由智能设备代替操作人员，自动完成操作票的执行过程。
实际操作时只需要变电站内或调度运行人员根据操作要求选择一条程序化操作命令，操作票的执行和操作过程的校验由变电站内智能电子设备自动完成。
意义：提高自动化水平。
防止误操作的发生,缩短操作时间，提高变电站的安全运行水平。
真正实现无人值班问题：1、对一、二次设备的可靠性、稳定性提出了更高的要求程序化操作的成功与否在绝大多数情况下取决于一次设备操作的可靠性，也就是说一次设备能否正常操作到位，特别是地刀的分合操作2、程序化控制与其他辅助系统的配合。
智能巡视视频系统，通过智能巡视视频系统摄像头，当操作某个一次设备时，由自动控制视频系统获取设备图像，通过图像识别技术判断出此设备的状态，进行自动判断确认后通过网络通讯方式将相应设备的状态传送给程序化控制系统智能告警与故障综合分析系统（值班员会面对越来越多的信号，越来越复杂的系统。
传统告警系统只会机械的报告系统发生的事件，尤其是系统发生事故时，潮水般的信号使得值班人员无所适从，实际上相关信号是具备很强的逻辑关系的，但是只有具备丰富经验和扎实理论的值班人员才能给出正确的判断。
良好的分类与过滤机制，可以帮助值班员快速定位最重要的最先需要处理的事件。
当运行中发生了故障跳闸现象，则可通过多级信号同发情况下遥信告警的分级分类显示◆智能在高级应用，目前的高级应用包括：程序化操作（顺控）：500kV兰溪变智能告警：500kV兰溪变经济运行和优化控制：500kV兰溪变设备状态可视化互动：220kV左安门变在线监测：220kV左安门变环境监测：220kV王府井地下变站域控制：220kV苏正变油色谱及局放3D分析：220kV左安门变源端维护：110kV大侣变2、智能电子装置（Intelligent Electronic Device，IED）包含一个或多个处理器，具备以下全部或部分功能的一种电子装置：（1）采集或处理数据；（2）接收或发送数据；（3）接收或发送控制指令；（4）执行控制指令。
如电子多功能仪表、数字保护、控制器等。
解释：保护测控装置、智能终端、合并单元，开关、变压器的控制器以及具有自诊断功能的现场局部放电监测仪等于一次设备配合使用的状态监测IED。
3、智能组件（Intelligent component）由若干智能电子装置集合组成，承担宿主设备的测量、控制和监测等基本功能；在满足相关标准要求时，智能组件还可承担相关计量、保护等功能。
可包括测量、控制、状态监测、计量、保护等全部或部分装置。
解释：面向单一一次设备的综合测控集。
强调功能实现的一体化；可由一个装置实现，也可以由数个装置集成实现。
保护、测控、计量、监测装置，合并单元、智能终端等二次设备4、智能终端（Smart terminal）一种智能组件。
与一次设备采用电缆连接，与保护、测控等二次设备采用光纤连接，实现对一次设备（如断路器、隔离开关、主变压器等）的测量、控制等功能。
解释：开关、刀闸、变压器等一次设备本体机构之间还是电缆连接，其本体状态信息数据通过电缆连接到智能终端，对智能终端进行接点开入，智能终端将其转化成数字信号通过光纤以太网（goose）传给保护测控等装置，完成数据采集。
保护测控等装置的控制命令光纤以太网（goose）传送给智能终端，由智能终端开出接点实现控制。
三层两网络：Gooose网中间隔层的重要设备5、智能设备：Intelligent equipment一次设备和智能组件的有机结合体，具有测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化特征的高压设备，是高压设备智能化的简称。
解释：智能设备＝一次设备（含传感器）＋智能组件，一次设备的智能化主要还是通过一些智能组件等二次设备来实现的过渡阶段目前设备组成未来智能设备智能设备在国内外均处于初期研究阶段，上图为发展趋势图6、电子式互感器（Electronic instrument transformer）一种装置，由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电流或电压互感器组成，用于传输正比于被测量的量，供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。
根据转换原理可以分为两大类：有源电子互感器：基于线圈测量方式的有源电子式电压/电流互感器（EVT/ECT）;无源电子互感器（纯光学互感器）：采用电-光/磁-光效应的无源纯光学电压/电流互感器（OVT/OCT）。
S电子式互感器的通用框架其中有源电子式互感器需要为一次侧采集单元提供工作电源，故称为有源式互感器；而无源纯光学互感器因为无需为一次侧传感元件提供电源，则称为无源式互感器。
有源电子式互感器基于电磁感应原理，通过一次侧的采样传感器对电压电流信号采样，以光纤作为信号通道，把一次侧转换的信号传送到低压侧还原得到被测电气信号。
-----其中，有源电子式互感器主要基于电阻/电容/电感分压或阻容分压原理，有源电子式电流互感器的一次侧转换元件主要有罗柯夫斯基（Rogowski）线圈（即罗氏线圈），小信号电流互感器（LPTA）。
其中罗柯夫斯基（Rogowski）线圈以其良好的频率响应、较高的测量准确度和简单的结构、低廉的成本，应用较为广泛。
有源电子式互感器在应用中，面临的主要问题是位于高电位端的一次侧电子器件的供电、可靠性及信号传送等问题。
无源纯光学互感器则直接、间接采用电-光/磁-光效应将一次侧的被测电压、电流信息转换为光波电场矢量的方向、幅值、相位或频率信息，一次侧传感器元件主要采用光学玻璃或直接采用光纤，带有电流信息的光信号也直接用光纤传送至低压侧采集器处理。
（无需一次转换器？）------无源纯光学电压互感器转换原理有：普克尔效应（Pockels Effect）和逆压电原理（Inverse Piezo Effect）等，其中利用普克尔效应测量导线对地电压的无源电压互感器的实用化程度较高。
无源纯光学电流互感器所利用的磁光效应主要是法拉第效应（Faraday Effect），也有复合采用磁致伸缩-弹光效应者。
无源纯光学互感器在应用中面临的主要问题是：解决环境因素对互感器的影响及传感元件在长期运行中的可靠性及稳定性问题。
110kV及以上电压等级可采用电子式互感器，也可采用常规互感器66kV及以下电压的呢个机若采用户内开关柜保护测控下放布置时，宜采用常规互感器；若采用户外敞开配电装置保护测控集中布置时，可采用常规，也可用电子。
电子式互感器不是智能变电站的必备要素。
由于电子式互感器的可靠性稳定性暴漏出的问题现在基本上新设计的都不再用电子式互感器了。
继电保护装置采用就地安装方式时，宜采用常规互感器，应采用电缆跳闸。
常规互感器与电子式互感器的比较绝缘性能优良，造价低。
电磁式互感器一次侧与二次侧之间通过铁心耦合，绝缘结构复杂，其造价随电压等级的升高呈指数关系上升。
在光电式互感器中，高压侧信息通过光纤传输到低压侧，其绝缘结构简单，造价一般随电压等级的升高呈线性增加。
消除了磁饱和、铁磁谐振等问题。
光电式互感器无铁心，消除了磁饱和及磁谐振现象，互感器运行暂态响应好、稳定性好。
暂态响应范围大。
电磁式互感器因存在磁饱和问题，难以实现大范围测量。
光纤互感器有很宽的动态范围，一个测量通道额定电流可达到几十安培至几千安培，过电流范围可达几万安培，可同时满足测量和继电保护的需要。
没有易燃、易爆炸等危险，无需检压检漏。
非常规互感器一般无需油或SF6绝缘，避免了漏油、漏气、爆炸等问题。
二次侧无开路、短路危险。
电磁式互感器二次回路存在开路和短路危险，非常规互感器的高压侧与低压侧之间一般只存在光纤联系，可保证高压回路与低压回路在电气上完全隔离。
频率响应范围宽。
非常规互感器实际能测量的频率范围主要取决于互感器的电子电路部分，其极限频带在几MHz以上，能很好地满足电力系统故障录波的要求。
体积小、重量轻，运输方便。
光纤互感器的传感头本身的重量一般小于1kg。
美国西屋公司公布的345KV OCT高度为2.7m，重量为109kg。
而同等电压等级的充油电磁感应式互感器高为6.1m，重量达7718kg，这给运输和安装带来了很大的不便。
抗电磁干扰能力强。
光纤互感器通过光纤信号传递信息，隔断了电磁干扰的路径，电磁干扰仅能通过场的方式耦合，其强度大大降低。
由于信息载体是光，用光纤传输信号，因此具有光学敏感和光纤传输的优点，例如耐腐蚀、耐老化等。
适应电力计量与保护数字化、微机化和自动化发展的潮流。
光纤互感器一般以弱功率数字量输出，完全满足微机保护、电力计量数字化及自动化的发展需求。
7、站域控制：通过对变电站内信息的分布协同利用或集中处理判断，实现站内自动控制功能的装置或系统。
8、合并单元（Merging Unit，MU）用以对来自二次转换器的电流和/或电压数据进行时间相关组合的物理单元。
合并单元可以是互感器的一个组成件，也可以是一个分立单元。
