最新智能变电站关键技术研究资料教学讲义PPT课件
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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
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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
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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
智能变电站课件
智能变电站课件智能变电站一、常用名词解释：1数字化变电站:由智能化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。
2智能变电站：智能变电站则是在数字化变电站的基础上，进一步增加高级应用，完善变电站的智能化应用与管理。
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、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、计量和检测等基本功能，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。
高级应用功能举例：如顺控、智能告警及故障信息综合分析决策、设备状态可视化、站域控制、源端维护、辅助控制系统与监控系统联动等。
3继电保护系统：由继电保护装置、合并单元、智能终端、交换机、通道、二次回路等构成、实现继电保护功能的系统。
4过程层：过程层包括变压器、断路器、隔离开关、电流电压互感器等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置。
过程层的主要功能分三类：电力运行实时的电气量检测；运行设备的状态参数检测：操作控制执行与驱动。
电力运行的实时电气量检测，主要包括电流和电压幅值、相位以及谐波分量的检测，与常规方式相比所不同的是传统的电磁式互感器被光电/电子式互感器取代，传统模拟量被直接采集数字量所取代。
5间隔层：间隔层设备一般指继电保护装置、系统测控装置、监测功能组主IED等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、传感器和控制通信。
间隔层设备的主要功能是：汇总本间隔过程层实时数据信息，实施对一次设备保护控制功能，和本间隔操作闭锁、操作同期及其他控制功能：对数据采集、统计计算及控制命令的发出具有优先级别的控制；承上启下的通信功能，即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能，必要时，上下网络接口具备双口双全工作方式，以提高信息通道的冗余度，保证网络通信的可靠性。
《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。
智能变电站介绍PPT.
①硬件上:由智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化、数字化 的二次设备组成； ②软件上:以IEC61850标准作为通信协议，实现设备间充分的信息共享和互操作；
一次设备智能化
硬件 数字化变电站
软件
互感器数字化
二次设备网络化 传输介质光纤化 通信标准统一化
IEC 61850
信息应用集成化
数字化变电站是未来变电站自 动化技术发展的趋势，是建设 智能电网的重要组成部分。
来介绍的。
1.3.1内部招聘
存在二次开路的危险；
５、存在易燃、易爆等危险。
传统电流互感器的缺点
r1 I1 L1
I
' 2
r2'
Ie
Ie
L'2 RL' L'L
i1,i2 (A)
?
t(s) t(s)
差动保护不平衡电流的波形
智能化变电站技术构成
主要构成：
电子式互感器 智能开关设备 网络化二次设备 IEC61850标准应用 以太网通信网络
电子式互感器
传统电磁式互感器暴露固有的缺陷： 我们在前面讲过，有的客户进展厅看车的时候，看见销售人员走过来，就赶紧掉头走人，这就是一种很自然的自我保护意识。
1.7.2核实细节 1、谈话
心理学里面基本的安全感是出自这个角度。如果说你与客户谈话时，双方还没有取得信任，马上走得很近，对方会有一种自然的抗拒
时造成保护的拒动或误动； 、抵触心理。在心理学里边曾经有过这样的案例，当一个人对另一个人反感的时候，他连对方身体散发出来的味道都讨厌，当这个人
对对方有好感的时候，他觉得对方身体散发出来的味道是香味。所以，当客户觉得不讨厌你的时候，他会很乐于与你沟通，比如刚才
一次设备智能化
硬件 数字化变电站
软件
互感器数字化
二次设备网络化 传输介质光纤化 通信标准统一化
IEC 61850
信息应用集成化
数字化变电站是未来变电站自 动化技术发展的趋势，是建设 智能电网的重要组成部分。
来介绍的。
1.3.1内部招聘
存在二次开路的危险；
５、存在易燃、易爆等危险。
传统电流互感器的缺点
r1 I1 L1
I
' 2
r2'
Ie
Ie
L'2 RL' L'L
i1,i2 (A)
?
t(s) t(s)
差动保护不平衡电流的波形
智能化变电站技术构成
主要构成：
电子式互感器 智能开关设备 网络化二次设备 IEC61850标准应用 以太网通信网络
电子式互感器
传统电磁式互感器暴露固有的缺陷： 我们在前面讲过，有的客户进展厅看车的时候，看见销售人员走过来，就赶紧掉头走人，这就是一种很自然的自我保护意识。
1.7.2核实细节 1、谈话
心理学里面基本的安全感是出自这个角度。如果说你与客户谈话时，双方还没有取得信任，马上走得很近，对方会有一种自然的抗拒
时造成保护的拒动或误动； 、抵触心理。在心理学里边曾经有过这样的案例，当一个人对另一个人反感的时候，他连对方身体散发出来的味道都讨厌，当这个人
对对方有好感的时候，他觉得对方身体散发出来的味道是香味。所以，当客户觉得不讨厌你的时候，他会很乐于与你沟通，比如刚才
2024版变电站PPT课件
定义电压变换电流分配电力系统保护定义及功能分类及特点分类设备密集电压等级多技术要求高断路器变压器隔离开关继电保护母线相关术语解析变压器变压器的作用变压器的类型变压器的结构变压器的运行与维护用于控制、保护和切断高压电路中的设备，保证电力系统的安全运行。
高压开关设备的作用高压开关设备的类型高压开关设备的结构高压开关设备的运行与维护包括断路器、负荷开关、隔离开关、接地开关等。
主要由触头系统、灭弧系统、操作系统、绝缘支撑件等组成。
需要定期进行巡视检查、预防性试验、故障诊断与处理等。
高压开关设备保护与控制装置保护与控制装置的作用用于监测电力系统的运行状态，当发生故障或异常时，及时切断故障电路或调整系统运行方式，保证电力系统的安全稳定运行。
保护与控制装置的类型包括继电保护装置、自动重合闸装置、备自投装置、安全自动装置等。
保护与控制装置的结构主要由测量比较元件、逻辑判断元件、执行元件等组成。
保护与控制装置的运行与维护需要定期进行巡视检查、预防性试验、故障诊断与处理等。
辅助设备的运行与维护需要定期进行巡视检查、预防性试验、故障诊断与处理等，同时还需要注意对辅助设备的维护和保养，以延长其使用寿命。
辅助设备的作用为变电站主要设备提供必要的辅助服务，保证变电站的正常运行。
辅助设备的类型包括站用电源系统、直流电源系统、防雷接地系统、照明系统、消防系统等。
辅助设备的结构根据不同类型的辅助设备，其结构也有所不同，但一般都包括电源、控制保护、测量显示等部分。
辅助设备电气设备组成变电站主要由变压器、断路器、隔离开关、母线、互感器、避雷器等电气设备组成。
变电站基本概念变电站是电力系统中的关键节点，用于变换电压、汇集和分配电能，保证电能的安全、经济、优质传输。
运行原理通过变压器将高电压变换为低电压或相反，以满足不同电压等级电网的互联和用户需求。
同时，通过各类开关设备实现电路的通断和故障隔离。
运行原理简述操作规范严格执行“两票三制”，即工作票、操作票制度，交接班制、巡回检查制、设备定期试验轮换制。
智能变电站介绍PPT课件
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。
4
什么是智能变电站？
-
5
智能变电站概述
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
智能传感技术
- 时性、均匀性等方面的要求。
42
信息交互网络
服务器
100/1000Mbps 以太网 25
为什么要采用IEC61850规约？
----基于IEC61850规约的智能化变电站的特点
4、网络独立性 传统技术不严格分层，应用层与底层联系比较紧密。服务种类不能满足数字
化变电站需要，不支持在线服务。 IEC61850定义了独立于所采用网络和应用层协议的通信服务。解决了标准
MMS技术主要被用在自动化网络报文的传输。 2、GOOSE
GOOSE：Generic Object Oriented Substation Events 通用面向变电站事件对象。 该服务主要应用于智能化变电站中过程层与间隔层设备之间的通信传输，简单的来说
就是替代了这些设备间的控制、信号电缆的功能。 3、SMV
电
无源型电子式互感器的关键技术要求：有效解决
流
温度、震动等因素对光学折射效应的影响，确保
其长期工作的稳定性。
合并单元的关键技术要求：合并单元将多个互感器采集单元
输出的数据进行同步合并处理，为二次系统提供时间同步的
电流和电压数据，是将电子式互感器与变电站二次系统连接
起来的关键环节，要满足二次系统对输出数据的同步性、实
电数字和光/电网络代替。
智能变电站关键技术研究PPT文档共105页
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
智能变电站关键技术研究
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
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出标准化规范化,强调功能性和互操作性,提供模型统一、规约统一、 时标统一、来源唯一的高品质基础信息。 • (5)智能变电站作为智能电网的基础环节，将统一和简化变电站的 数据源，形成基于同一断面的唯一性、一致性基础信息，以统一标准 方式实现变电站内外的信息交互和信息共享，形成纵向贯通、横向互 通的电网信息支撑平台，并提供以此为基础的多种业务应用。(尤其 要强调)
他重要动态行为分析。 • 2.突出变电站状态估计功能 • 好处：可在智能变电站内校正拓扑错误和
完成状态估计。
电科院
国内:变电站综合自动化系统的不足
• 从50年代的布线逻辑远动技术,到微机远动技术,到无人值班变电站,到数字化变 电站。存在的问题如下:
• 量测不全,存取的数据有限
– 变电站端的系统主要任务是数据采集，采集资源重复浪费，数据格式及信 息模型不一致。
• 智能是有限的智能，而不是无限的智能。 • 对电网安全有帮助的智能是我们所需要的，对电网安全没
有帮助的智能不一定需要。
Hale Waihona Puke 电科院SIEMENS智能变电站特点
突出一次设备状态检测、智能评估及预警
控制中心层
变电站自动化层
变电站自 动化
信息模块 接口
•
信息模块
变压器监
•
GI测S监测
OHL监测
其它监测信息模 块
• ABB认为自愈功能是智能电网的主要功能之一。智能变电 站是实现智能电网的必备条件。只有在变电站实现智能化 以后，才有可能实现智能电网的自诊断、自协调、自恢复， 才有可能实现真正意义的智能电网，进而实现自愈。
• 智能电网的建设需要两个重要基础来支撑：一个是智能一 次设备状态的动态管理功能(自检测,自诊断)，另一个是智 能变电站与高级调度中心,智能变电站之间的互动协同。
(8)智能变电站(Smart Substation )建设需要采用先进的理念重 新设计新建变电站,也需要采用先进的技术改造现有变电站，以 便远程监测临界和非临界运营数据。分析和处理大量实时数据。 将断路器、变压器、变电站的环境因素等数据进行综合分析,并 与相临变电站互通信息。
电科院
智能变电站的主要创新点
电科院
智能变电站与传统的变电站有什么差异？
(6)采用更加高速(快速以太网)和更加经济的技术手段,传输变电 站内外信息,包括与变电站,相关电源,负荷及线路的信息。掌握 整个电网的状态。
(7)将高级调度中心的部分功能下放到智能变电站实现。智能变电 站系统管理好站内网络数据的同时可以根据运行需求，以更高 的频率来储存数据,实现基于实时数据仓库的数据挖掘，完成智 能电网所要求的高级分析和优化功能。
以设备为对象的智能 节点信息采用IEC 61850 协议接入智能 变电站系统。
控制中心层：通过统 一信息模型掌握变电 站系统及设备的状态。
GIS SF6 传感器
变压器 传感器
OHL 传感器
其它状态 监测传感
器
电科院
AREVA智能变电站特点
• 主要特点: • 1.突出同步相量测量功能在变电站的应用 • 好处：可以增强观测跨区域电网振荡或其
智能变电站关键技术研究资料
• 内主要容内容：
• （1）背景 • （2）国内外现状与发展趋势 • （3）智能变电站的主要特征 • （4）智能变电站的关键技术 • （5）智能变电站技术导则解析 • （6）实施策略及注意事项
电科院
背景
电科院
ABB的智能一次设备
电科院
突出智能一次设备状态的动态管理功能
– 大量重复的量测设备经常出现缺陷,增加了安装、检修、运行与维护的成本。
– 多个网络系统并存,没有实现信息高度集成。
– 在高级应用方面:没有实现智能分析,高度协调与决策。
电科院
国内:数字化变电站存在的问题
• （1）数字化变电站没有形成完整的标准体系、设计规范、验收规范、装置检验 规程、计量检定规程、运行规范等。
决策,提高变电站智能应用水平。
电科院
智能变电站 的关键技术
电科院
智能变电站技术方向（1）
• 智能变电站是智能电网的重要组成部分。 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化的 关键，设备信息数字化、功能集成化、结 构紧凑化、检修状态化是发展方向，运维 高效化是最终目标。
• (1)一次设备智能化：实现变电站一次设备智能化，即状态 监测、检测、诊断、智能预警、状态检修及资产评估。
• (2)互动：与大用户、相关变电站及调度中心互动。 • (3)协调控制：支持电能质量控制、变压器经济运行及电压
/无功广域协调控制。 • (4)智能应用：通过对实时数据高速采集、存储及智能分析
• (4)数字化变电站的投产，使得原有的检验手段已不能满足现场检验的需要， 需要研究新的检测方法，配置相应的检测仪器。
• (5)就目前而言，数字化变电站以符合IEC-61850标准的变电站通信网络和系统、 网络化的二次设备、自动化的运行管理系统，为其最主要的技术特征。分布式实 时智能分析技术，智能一次设备状态评估与预警等功能则没有涉及。
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智能变电站的 主要特征
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智能变电站与传统的变电站有什么差异？
• (1)智能变电站系统应是一种面向服务的架构 (SOA) • (2)建立起以设备为对象的分布式智能节点。实现既分布又协同的
信息共享机制。 • (3)从业务需求出发,把技术问题、经济问题、管理问题统筹考虑。
实现能量流、信息流、业务流一体化。 • (4)通过智能电子装置（IED） 整合有价值的能量流、信息流。突
– SCADA/EMS存取实时信息有限,量测不全。
– 全站设备没有实现全景信息采集,自检测,自诊断功能。
• 多个网络系统并存,没有实现信息高度集成
– 目前变电站中存在综自、五防、操作票、保护信息子站、PMU、故障测距、 电能质量在线监测等多种系统。
– 变电站内的系统和装置存在多种通信规约，比如CDT、1801、POLLING、 101、103等等。
• （2）数字化变电站的数据采集和信息处理缺乏统一的标准和规范，接口不统一、 模型不统一、不同厂家生产的测控装置不但在硬件上有功能的差异，而且在软件 上所采用的算法、通信规约也不尽相同。
• （3）多数数字化变电站都是局部数字化，如仅在过程层采用电子式互感器，或 仅在站控层采用IEC-6185O标准等，距实现真正的数字化尚有一定距离。
他重要动态行为分析。 • 2.突出变电站状态估计功能 • 好处：可在智能变电站内校正拓扑错误和
完成状态估计。
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国内:变电站综合自动化系统的不足
• 从50年代的布线逻辑远动技术,到微机远动技术,到无人值班变电站,到数字化变 电站。存在的问题如下:
• 量测不全,存取的数据有限
– 变电站端的系统主要任务是数据采集，采集资源重复浪费，数据格式及信 息模型不一致。
• 智能是有限的智能，而不是无限的智能。 • 对电网安全有帮助的智能是我们所需要的，对电网安全没
有帮助的智能不一定需要。
Hale Waihona Puke 电科院SIEMENS智能变电站特点
突出一次设备状态检测、智能评估及预警
控制中心层
变电站自动化层
变电站自 动化
信息模块 接口
•
信息模块
变压器监
•
GI测S监测
OHL监测
其它监测信息模 块
• ABB认为自愈功能是智能电网的主要功能之一。智能变电 站是实现智能电网的必备条件。只有在变电站实现智能化 以后，才有可能实现智能电网的自诊断、自协调、自恢复， 才有可能实现真正意义的智能电网，进而实现自愈。
• 智能电网的建设需要两个重要基础来支撑：一个是智能一 次设备状态的动态管理功能(自检测,自诊断)，另一个是智 能变电站与高级调度中心,智能变电站之间的互动协同。
(8)智能变电站(Smart Substation )建设需要采用先进的理念重 新设计新建变电站,也需要采用先进的技术改造现有变电站，以 便远程监测临界和非临界运营数据。分析和处理大量实时数据。 将断路器、变压器、变电站的环境因素等数据进行综合分析,并 与相临变电站互通信息。
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智能变电站的主要创新点
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智能变电站与传统的变电站有什么差异？
(6)采用更加高速(快速以太网)和更加经济的技术手段,传输变电 站内外信息,包括与变电站,相关电源,负荷及线路的信息。掌握 整个电网的状态。
(7)将高级调度中心的部分功能下放到智能变电站实现。智能变电 站系统管理好站内网络数据的同时可以根据运行需求，以更高 的频率来储存数据,实现基于实时数据仓库的数据挖掘，完成智 能电网所要求的高级分析和优化功能。
以设备为对象的智能 节点信息采用IEC 61850 协议接入智能 变电站系统。
控制中心层：通过统 一信息模型掌握变电 站系统及设备的状态。
GIS SF6 传感器
变压器 传感器
OHL 传感器
其它状态 监测传感
器
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AREVA智能变电站特点
• 主要特点: • 1.突出同步相量测量功能在变电站的应用 • 好处：可以增强观测跨区域电网振荡或其
智能变电站关键技术研究资料
• 内主要容内容：
• （1）背景 • （2）国内外现状与发展趋势 • （3）智能变电站的主要特征 • （4）智能变电站的关键技术 • （5）智能变电站技术导则解析 • （6）实施策略及注意事项
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背景
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ABB的智能一次设备
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突出智能一次设备状态的动态管理功能
– 大量重复的量测设备经常出现缺陷,增加了安装、检修、运行与维护的成本。
– 多个网络系统并存,没有实现信息高度集成。
– 在高级应用方面:没有实现智能分析,高度协调与决策。
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国内:数字化变电站存在的问题
• （1）数字化变电站没有形成完整的标准体系、设计规范、验收规范、装置检验 规程、计量检定规程、运行规范等。
决策,提高变电站智能应用水平。
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智能变电站 的关键技术
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智能变电站技术方向（1）
• 智能变电站是智能电网的重要组成部分。 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化的 关键，设备信息数字化、功能集成化、结 构紧凑化、检修状态化是发展方向，运维 高效化是最终目标。
• (1)一次设备智能化：实现变电站一次设备智能化，即状态 监测、检测、诊断、智能预警、状态检修及资产评估。
• (2)互动：与大用户、相关变电站及调度中心互动。 • (3)协调控制：支持电能质量控制、变压器经济运行及电压
/无功广域协调控制。 • (4)智能应用：通过对实时数据高速采集、存储及智能分析
• (4)数字化变电站的投产，使得原有的检验手段已不能满足现场检验的需要， 需要研究新的检测方法，配置相应的检测仪器。
• (5)就目前而言，数字化变电站以符合IEC-61850标准的变电站通信网络和系统、 网络化的二次设备、自动化的运行管理系统，为其最主要的技术特征。分布式实 时智能分析技术，智能一次设备状态评估与预警等功能则没有涉及。
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智能变电站的 主要特征
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智能变电站与传统的变电站有什么差异？
• (1)智能变电站系统应是一种面向服务的架构 (SOA) • (2)建立起以设备为对象的分布式智能节点。实现既分布又协同的
信息共享机制。 • (3)从业务需求出发,把技术问题、经济问题、管理问题统筹考虑。
实现能量流、信息流、业务流一体化。 • (4)通过智能电子装置（IED） 整合有价值的能量流、信息流。突
– SCADA/EMS存取实时信息有限,量测不全。
– 全站设备没有实现全景信息采集,自检测,自诊断功能。
• 多个网络系统并存,没有实现信息高度集成
– 目前变电站中存在综自、五防、操作票、保护信息子站、PMU、故障测距、 电能质量在线监测等多种系统。
– 变电站内的系统和装置存在多种通信规约，比如CDT、1801、POLLING、 101、103等等。
• （2）数字化变电站的数据采集和信息处理缺乏统一的标准和规范，接口不统一、 模型不统一、不同厂家生产的测控装置不但在硬件上有功能的差异，而且在软件 上所采用的算法、通信规约也不尽相同。
• （3）多数数字化变电站都是局部数字化，如仅在过程层采用电子式互感器，或 仅在站控层采用IEC-6185O标准等，距实现真正的数字化尚有一定距离。