下载文档原格式
智能变电站基础知识题库单选题100道及答案解析1. 智能变电站的核心特征是（）A. 智能化一次设备B. 网络化二次设备C. 全站信息数字化D. 以上都是答案：D解析：智能变电站的核心特征包括智能化一次设备、网络化二次设备、全站信息数字化等多个方面。
2. 智能变电站采用（）实现对一次设备的控制和监测。
A. 智能终端B. 合并单元C. 保护装置D. 测控装置答案：A解析：智能终端用于实现对一次设备的控制和监测。
3. 以下哪个不是智能变电站的通信规约（）A. IEC 61850B. IEC 60870-5-101C. MODBUSD. DNP3.0答案：C解析：MODBUS 一般不用于智能变电站。
4. 智能变电站中，（）用于实现电流、电压等模拟量的数字化。
A. 智能终端B. 合并单元C. 保护装置D. 测控装置答案：B解析：合并单元的作用是将模拟量转换为数字量。
5. 智能变电站的过程层网络通常采用（）A. 以太网B. 令牌环网C. 星型网D. 环形网答案：D解析：过程层网络多采用环形网结构，以提高可靠性。
6. 智能变电站的站控层设备不包括（）A. 监控主机B. 远动装置C. 合并单元D. 数据服务器答案：C解析：合并单元属于过程层设备。
7. 智能变电站中，（）承担继电保护功能。
A. 智能终端B. 保护装置C. 合并单元D. 测控装置答案：B解析：保护装置是实现继电保护功能的设备。
8. 智能变电站中，（）实现对一次设备的测量和控制。
A. 智能终端B. 保护装置C. 测控装置D. 合并单元答案：C解析：测控装置主要负责测量和控制一次设备。
9. IEC 61850 标准中，逻辑节点的英文缩写是（）A. LDB. LNC. DOID. SCL答案：B解析：逻辑节点的英文缩写是LN。
10. 智能变电站中，（）实现了变电站的智能化管理。
A. 自动化系统B. 智能辅助系统C. 在线监测系统D. 以上都是答案：D解析：自动化系统、智能辅助系统和在线监测系统等共同实现了变电站的智能化管理。
第10章智能变电站习题答案1．智能化变电站的结构如何组成？有什么特点？答：智能化变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备组成，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。
智能化一次设备主要包括电子式互感器、智能化断路器等，网络化二次设备是指将变电站内的常规二次设备标准化设计制造，在设备之间使用高速网络通信实现数据共享。
智能化变电站的特征：一次设备的智能化、二次设备的网络化和变电站通信网络和系统实现标准统一化。
2．智能化变电站中各层的作用是什么？分别有什么特征？答：（1）过程层是一次设备与二次设备的结合面，是智能化一次设备的智能化部分。
其主要实现与一次设备接口相关的功能，包括：实时电压、电流等电气量检测，进行运行设备的状态检测与统计，完成包括断路器、隔离开关的合分控制、变压器分接头调节、直流电源充放电控制操作等的控制执行与驱动。
（2）间隔层的功能是利用本间隔的数据对本间隔的一次设备产生作用，如线路保护设备和间隔单元控制设备就属于这一层。
其主要功能有：汇总本间隔过程层实时数据信息，实施对一次设备的保护控制，实施本间隔的操作闭锁，实施操作同期及其他控制功能，控制数据采集、统计计算及控制命令的优先级，同时高速完成与过程层及站控层的网络通信。
（3）变电站层主要通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数据库，按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心，接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行。
它应具有以下功能：在线可编程的全站操作闭锁控制功能；站内当地监控、人机联系功能，如显示、操作、打印、报警，图像、声音等多媒体功能；可对间隔层、过程层诸设备进行在线维护、在线组态、在线修改参数；同时，能完成变电站故障记录、故障分析和操作培训。
3．智能化变电站的主要技术特征是什么？答：（1）数据采集数字化。
（2）系统分层分布化。
变电站一二次设备、继电系统智能化分析摘要：本文通过对变电站一二次设备以及继电系统的介绍和智能化分析，对现有的智能化技术进行了分析和与传统设备的比较，指明了变电站智能化的新要求和发展方向关键词：变电站；一二次设备；继电系统；智能化当电网出现故障，准确及时的判断出故障元件对电网恢复与完成可靠运行非常之重要。
电网一旦出现故障，大量故障信息会在短时间涌进电网调度中心，超越了调度主站中心与工作人员的故障处理能力范围，会使调度人员出现误，漏判的情况。
快速，准确的电网故障智能化分析是完成事故情形的合理调度、排故以及恢复供电的主要方法，所以电网一二次设备和继电保护系统信息智能化分析有极其重要意义。
1 一二次设备，继电保护系统的智能化1.1 一次设备数字智能化电子互感器替代了电磁式互感器，可以直接提供数字光纤以太网接口，站内用具备向外进行通信的智能化断路器和变压器等设施，或直接在一次设备上安装智能化终端系统完成信号数字转换和状态检测。
1.2 二次设备数字智能化二次设备检测作用主要有4个方面：1.2.1 电网交流测量采样系统，二次回路显示系统运行准确，良好的绝缘性，没有短路开路。
1.2.2 电网直流的控制和信号、操作回路运行准确、分合闸回路指示准确。
1.2.3 变电站数据通信系统。
1.2.4 智能化继电保护系统的自我检测。
智能化一二次设备技术的广泛应用，能随时获取设备的运行状态与损耗程度大小，根据检测结果在设备性能降到下线程度之前组织维护修理工作，并且调整相应的检测周期以及维修计划方案。
设备检修智能化技术与传统的故障检修模式相比不仅提高了设备的可靠性，而且降低了变电站全寿命周期成本。
智能化变电站二次设备还具备对外的光纤网络系统通信接口，智能化技术二次信号的传送由光纤以太网来完成工作。
1.3 变电站管理系统自动控制智能化变电站在设备的信号光纤传送、网络系统通信平台信息的共享方面更深层次的体现了变电站运行管理的智能化。
关于智能变电站一次设备智能化的运行分析【摘要】智能变电站是智能电网的重要组成部分，智能变电站是变电站自动化技术的延伸，是集信息技术和自动化技术于一身的最新技术。
智能变电站与传统变电站和数字化变电站的区别主要是一次设备智能化。
本文首先简单介绍了智能变电站和一次设备智能化，然后重点分析了主要的一次设备的智能化及智能变电站一次设备智能化的应用。
【关键词】智能变电站；一次设备；智能化；运行引言在社会经济和科学技术的发展前提下，对变电站的技术要求也越来越高，变电站面临着自动化和智能化的挑战，一次设备的智能化可以有效的实现变电站的自动化，变压器、断路器、互感器、母线构成了变电站的一次设备，因此智能变电站一次设备的智能化就需要引进智能变压器、智能断路器等设备，而这些设备智能化的实现，依靠了先进的传感技术、微机处理技术、状态监测和故障诊断技术与抗电干扰技术。
一、智能变电站和一次设备智能化介绍随着我国用电量的扩大，变电站的增长速度很快，几乎每年都会出现近千座变电站。
所以变电站的管理面对着困难，这就需要利用先进的技术，实现变电站的自动化和智能化，从而提高变电站的利用率。
在变电站的自动化中，面向对象技术成为其发展的关键，在技术层面上，变电站的一次设备还会引进先进的测控设备，实现一次设备的智能化，让变电站的一次设备能够拥有监控、操作等功能，并形成信息库[1]。
随着变电站数量的增多和面向技术在变电站的运用，变电站的系统结构出现了改变，逐渐由原来的集中式向分散式发展，分散式系统结构可以改变目前变电站笨拙、落后的设施，取而代之的是简便的、快捷的操作。
二、主要的一次设备的智能化分析1、智能断路器智能断路器主要依靠计算机计术、微电子和新型传感器，对断路器进行二次系统的设计，实现了断路器开关的数字化控制。
智能断路器的设计主要是达到数字化控制与新型传感器的结合，能够做到检测断路器的缺陷和故障，确保在故障产生的条件具备时，发出报警信号，并且自动的采取应对措施，对问题解决[2]。
智能变电站状态检测新技术及应用变电检修室摘要：近年来，伴随能源变革趋势，打造新一代电力系统、构建能源互联网，提高电网智能化水平已成为必要条件。
状态监测系统采用高科技含量的传感器，运用尖端的测量和通信技术，并能进行高效的故障诊断对各种变电设备运行状态的在线监控、评价分析。
变电站状态监测系统使变电站的运行管理模式向更精益化的设备状态检修模式发展。
关键词：变电站状态监测；状态检修；二次设备；一次设备一、发展智能变电站状态检测新技术的重要性和可行性（一）变电站状态检测的意义电力系统是由发、送、输、配、用电设备连接而成的，整个变电站的安全运行直接取决于变压器、断路器、GIS等主设备的可靠运行。
状态监测是监测设备运行状态特征量的变化或趋势，评估电力设备是否可靠运行，或在重大故障发生前预知检修的需要。
如今电力系统把状态监测作为预防性试验的补充，可有效延长变电设备电气试验周期。
通过状态监测，设备故障先兆可被提早发现立即处理，设备使用寿命延长，运行人员巡视工作量减少，人力资源成本得以节约。
图1.1 配电网信息交换总线架构智能变电站是采用先进的传感器、信息、通信、控制、智能分析软件等技术，在实现数据采集，测控、保护等功能的基础上，还能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同常规变电站一样，智能变电站也需连接线路、输送电能，它能收集更广范围、更深层次的信息，并完成更繁杂的信息处理工作。
实现电网运行数据的全面采集和实时共享，变电设备信息和运行维护策略与调度中心全面互动。
智能变电站有一次设备智能化、信息交换标准化、运行控制系统自动化等主要技术特征。
（二）智能变电站状态检测系统结构IEC61850将智能变电站系统分为3层，即过程层、间隔层和站控层。
这个体系结构的划分是从逻辑上按变电站所要实现的控制、监视和继电保护功能划分的。
站控层包括站域控制、自动化站级监视控制系统、对时系统、在线监测、辅助决策等子系统和信息一体化平台。
石嘴山220kV智能变电站一次设备在线监测新技术应用一、概括智能化变电站是由智能化高压一次设备和网络化二次设备分层构建，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。
一次设备的在线监测在智能化变电站中，可以有效地获取电网运行状态数据、各种智能电子装置IED的故障和动作信息及信号回路状态。
智能化变电站中将几乎不再存在未被监视的功能单元，在设备状态特征量的采集上没有盲区。
通过对设备进行广泛的在线监测与评估，设备检修策略可以从常规变电站设备的“定期检修”变成“状态检修”，使得设备检修更加科学可行，既能保证电气设备的安全可靠运行，又可获得最大的经济效益和社会效益。
石嘴山220kV智能变电站涉及主变油色谱在线监测（含微水）、主变油温监测、主变铁芯接地监测、主变套管监测、主变油箱气体压力监测；220kV GIS设备SF6气体微水、压力（气体密度）监测、断路器状态监测；110kV GIS设备SF6气体微水、压力（气体密度）监测、断路器状态监测；全站避雷器状态监测。
图1 石嘴山220kV智能变电站设备在线状态监测一次接线图二、智能高压设备的组成及原理图2 智能高压开关设备的原理模型一次设备智能化是指使电力系统一次设备具有准确的感知功能，正确的思维判断功能，有效的执行功能以及能与其他设备交换信息的双向通讯功能，能自动适应电网、环境及控制要求的变化，始终处于最佳运行工况的方法以及由此形成的装置设备。
智能高压设备由高压设备和智能组件组成。
高压设备与智能组件之间通过状态感知元件（传感器或其一部分）和指令执行元件（控制单元或其一部分）组成一个有机整体。
三者之间可类比为“身体”、“大脑”和“神经”的关系，即高压设备本体是“身体”，智能组件是“大脑”，状态感知元件和指令执行元件是“神经”。
三者合为一体就是智能设备，或称高压设备智能化。
智能设备是智能电网的基本元件。
三、石嘴山220kV智能化变电站在线监测设备的构成图3 石嘴山220kV智能变电站设备在线状态监测构成图1、电子式互感器：（1）与常规互感器相比，电子式互感器具有绝缘简单、体积小、重量轻的特点，CT无磁饱和，允许开路，PT无谐振现象，数字量输出等特点。
电气一次设备智能化分析二、智能化一次设备（二）智能化开关及开关柜1、智能化断路器及开关柜（1）智能化断路器断路器作为电力系统中最重要的控制元件，它的自动化和智能化是电器设备智能化的基础。
断路器的智能化不是通常所想的，使用计算机就达到了智能化。
它必须尽可能地应用电弧自身的能量，实现运行状态的自诊断，操动机构的可控操动，并且配置最新传感器技术，微电子技术和信息传输技术，智能化的概念才比较完整。
一般来说，智能化电器设备除满足常规电器设备的原有功能外，其功能主要表现为： 应具有灵敏准确地获取周围大量信息的感知功能；应具有对获取信息的处理能力；应具有对处理结果的思维判断能力，对处理结果的再生信息的实施及有效操作的实施功能。
图表 1 断路器智能化工作框图图1概要说明了一种兼有计算机系统和传感装置的智能化断路器工作原理。
总的来看，可以归纳智能化断路器的操作过程为: 智能控制单元不断从电力系统中采集某些特定信息，据此来判别断路器当前的工作状态，同时处于操作的准备状态。
当变电站的主控室因系统故障由继电保护装置发出分闸信号或正常操作向断路器发出操作命令后，控制单元根据一定的算法求得与断路器工作状态对应的操动机构预定的最佳状态，并驱动执行机构操动机构调整至该状态，从而实现最优操作。
显然，智能控制单元是断路器智能操作实现的核心部件。
近年来已有很多智能化断路器面市。
高压领域典型的有东芝公司的C-GIS和ABB公司的EXK型智能化GIS，它们的特点都是采用先进的传感器技术和微计算机处理技术，使整个组合电器的在线监测与二次系统在一个计算机控制平台上。
在中压领域较典型的有九十年代初的富士公司的智能式真空断路器及ABB公司近年来推出的VM1型真空断路器。
日本富士公司在原来的真空断路器上添加了过电流继电器、检测用电流互感器以及各种传感器，使断路器具备了自诊断功能及传输功能，构成了集监视、通信、控制和保护为一体的智能单元，从而强化了断路器的功能，提高了可靠性。
智能变电站典型设计方案一、智能变电站的架构智能变电站的架构通常分为三层：过程层、间隔层和站控层。
过程层主要由智能传感器、智能执行器等设备组成，负责实现电力一次设备的智能化监测和控制，如电流互感器、电压互感器、断路器等。
这些智能设备能够实时采集电气量和状态信息，并将其转化为数字信号，通过网络传输给间隔层和站控层。
间隔层包含继电保护装置、测控装置等二次设备，主要负责对本间隔内的一次设备进行保护、控制和监测。
间隔层设备接收来自过程层的信息，并根据预设的逻辑和算法进行处理，实现对一次设备的保护和控制功能。
站控层则包括监控主机、远动通信装置等，是变电站的控制中心，负责对整个变电站进行运行监视、操作控制和信息管理。
站控层通过通信网络与间隔层和过程层进行数据交互，实现对变电站的全面管理和控制。
二、设备选型1、智能变压器智能变压器是智能变电站的核心设备之一，它采用了先进的传感器技术和智能控制技术，能够实时监测变压器的油温、油位、绕组温度、铁芯接地电流等运行参数，并具备自动调压、冷却控制等功能。
此外，智能变压器还具备故障诊断和预测功能，能够提前发现潜在的故障隐患，提高变压器的运行可靠性。
2、智能断路器智能断路器采用了新型的操动机构和传感器技术，能够实现断路器的智能操作和状态监测。
它可以实时监测断路器的分合闸状态、行程、速度、操作次数等参数，并具备在线监测断路器的绝缘性能、机械性能等功能。
智能断路器还具备远程控制和智能保护功能，能够根据电网的运行状态快速准确地动作，保障电网的安全稳定运行。
3、智能开关柜智能开关柜集成了多种智能化功能，如开关柜状态监测、智能控制、故障诊断等。
它可以实时监测开关柜内的温度、湿度、电压、电流等参数，并对开关柜的操作进行智能控制和管理。
智能开关柜还具备故障预警和诊断功能，能够及时发现开关柜内的潜在故障，提高开关柜的运行可靠性。
三、通信系统智能变电站的通信系统是实现智能化功能的关键，它采用了基于以太网的通信技术，如 IEC 61850 标准。
智能变电站一次设备智能化
摘要：智能变电站是智能电网的重要组成部分，智能变电站与数字化变电站及传统变电站在一次设备上的主要区别是一次设备智能化。
随着电力行业的全面发展，在智能电网的规划与建设过程中，智能变电站是重要的组成部分。
而一次设备智能化技术在智能变电站的应用，能够让电力运行的效率得到全面提升，让智能变电的可靠性得到全方位的改善。
基于此，本文主要针对一次设备智能技术在智能变电站的应用进行分析，以供同行人员进行参考。
关键词：智能变电站；一次设备智能化；技术
1 引言
为了确保电网安全稳定运行不单要提高变电站的智能化，其取决于诸多因素，变电站的安全稳定运行与变电站接入方案的可靠性、系统网架的合理性、运行方式的合适性是分不开的。
在智能电网建设过程中，必须明确“智能化”是确保电网安全、可靠、经济运行的手段。
为了能够让智能变电站的运行更加安全可靠，需要对一次设备智能技术进行全面性分析。
智能变电站的结构体系也在逐步优化和更新。
因此，对一次设备智能化技术进行全面分析，意义深远。
2 智能变电站概述
智能变电站主要组成是由先进、可靠、节能、环保、集成的设备。
以高速网络通信平台为信息传输基础，完成信息采集、测量、
控制、保护、计量和监测等功能，根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、协同互动等高级应用功能的变电站。
2.1 智能变电站的特征
高可靠性的设备是变电站坚强的基础，综合分析、自动协同控制是变电站智能的关键，设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化是发展方向。
2.2 智能变电站的结构
智能变电站结构涉及：过程层、间隔层、站控层。
2.2.1 过程层
过程层功能是测量电力运行过程中的实时电气量，设备运行过程中的多数状态是采用栓测，在操作控制的执行过程中进行。
2.2.2 间隔层
间隔层功能是将间隔过程中的实时数据信息汇总在一起，对一次设备启用保护控制功能，在实施操作期间使用其他控制功能，控制具有优先级别的命令。
如：统计运算、数据采集。
起承上启下的通信功能，与过程层和站控层的网络一起起到通信功能。
在上下网络的接口具有全双工的方式，使信息通道的冗余度提高，将网络通信的可靠性得到保证。
2.2.3 站控层
站控层的主要功能就是通过高速网络能够将实时数据信息汇总在一起，对于实时数据库的不断刷新，可以将相关的各种数据信息传
向调度控制中心，通过接收到的调度能够控制中心命令，通过间隔层和过程层进行执行。
另外，在线编程的操作团具有控制功能：在站内能够进行监控，使人机取得联系，在线修改、在线组态、在线维护间隔层、过程层的设备功能。
通过原有的变电站能够自动地分析变电功能。
智能组件以测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化为特征，集成了过程层和间隔层的部分功能，具备测量、控制、保护、计量、检测中的全部或部分功能。
而智能组件是一次设备实现智能化的主要途径。
3 一次设备智能技术在智能变电站的应用分析
3.1 构建智能化变电体系
过程层设备是一次设备和二次系统的联系枢纽，提供给间隔层设备获取一次设备的数据，通过间隔层和站控层来进行调节和控制功能。
间隔层设备能够进行一次设备的测量工作，进行检测、计量、保护、控制等功能。
智能组件的主要特征为：信息互动化、功能一体化、状态可视化、控制网络化、测量数字化等，将过程层和间隔层的部分功能集合在一起，使得计量、保护、控制、检测中的全部功能能够得以实现。
有机的构成智能化一次设备，对于设备内嵌部分进行智能组建工作，获取智能化的一次设备，如，母线、互感器、断路器、变止器等，二次设备主要包括智能组件、辅助系统、变电站自动化系统。
智能变电站的重要标志之一是一次设备智能化。
通过以标准的信息为借口，将信息通信、测控保护、状态监测等技术集于一体的智能化一次设备。
将整个智能电网的业务流、信息流、电力流一体化的需求结合在一起，通过智能化的一次设备对先进的状态监测手段进行评价，科学地对一次设备的运行状态进行判断，根据识别出的早期故障来对诊断结果进行分析，合理地安排检修和调度部门对运行方式进行调整，以便于能够提供辅助决策依据。
3.2 实现故障自动诊断功能
在设备发生故障时，及时地对设备进行故障分析，评估故障的部位及产重程度。
通过大规模的间隙发电得知电网需要具有极高的灵活性，通过一次设备将智能化的信息传输到信息一体化平台中，对变电站的状态监测系统进行建设，对一次设备重要参数的在线监测，提供给电网管理设备基础的数据支撑。
对实时状态信息在专家进行系统的分析处理工作后作出初步的判定决策，使站内的智能设备自诊断功能得以实现。
智能组件自动连续地进行存储、监测和数据处理工作，在智能组件中应具备自检和报警的功能，使智能组件具有合理的监测灵敏度和较好的抗干扰能力，使监测结果更加可靠。
3.3 智能技术的综合应用方面
3.3.1 主变压器的智能化
在油中溶解气体具有在线监测功能，如：温度负荷在线监测、局部放电在线监测、套管绝缘在线盗测等通过变压器将油溶解气体，产生局部放电，在套管的绝缘介损具有一些在线检测功能。
3.3.2 开关设备智能化
在GIS密度的微水在线监测系统中能对SF6气体的密度作出微水的监测，GIS的在线监测系统能够实现GIS局放的在线监测功能。
通过温度传感器对GlS的内部温度数据进行采集，对GIS内部温度变化情况进行观察。
局部放电监测是GIS的在线监测方法，通过制造GIS设备，对其他杂物和导电粒子进行安装和维修工作。
3.3.3 电容性的设备营能化
通过此项特性将三相不平衡电流的监测、电容量、介质损耗因数测量出来；电缆监测出电力电缆的局部放电情况，将直流分量、介质损耗因数等情况进行测量。
4 智能变电站与数字化变电站及传统变电站在一次设备上的区别
智能变电站与数字化变电站及传统变电站在一次设备上的区别在于：
一次主设备采用在线监测设备实时监测设备状态，即设备状态可视化；在线监测装置及保护装置采取智能组件方式，就地安装，以减少信号及控制电缆的长度；状态监测参量的通信符合IEC61850标准；状态监测参量集成在集控室信息一体化平台中；互感器均采用电子式或光电式。
根据国网公司Q／GDW 393-2009《110（66）kV～220kV智能变电站设计规范》及Q／GDW 394-2009《330kV～750kV智能变电站设计规范》，一次设备监测参量有：
主变――油中溶解气体；220kV GIS――SF6气体密度、微水；110kV GIS――SF6气体密度、微水；避雷器――泄漏电流、动作次数；220kV GIS 局放应综合考虑安全可靠、经济合理、运行维护方便等要求，通过技术经济比较后确定。
根据以上标准，考虑如主变的超高频局放、套管介损、绕组温度等在线监测参量是否选取，是否需要增加其他有效的在线监测参量。
依据已投入的在线监测设备运行经验，在线监测装置易发生误报警。
应在主变、开关设计之初考虑融入智能传感器、控制设备等，使主设备结构更加紧凑、设计更加合理、绝缘更加可靠、监测参量更加精确。
5 结语
一次设备智能技术在智能变电站的应用十分重要，在进行一次智能技术的应用过程中，对其变电站的结构进行全面性分析，构建相应的自动变电体系，让一次智能化变电技术得到综合性的应用，从而实现其设备智能化技术的最佳应用效果。
