常规变电站LB数字化改造方案

110kV常规变电站数字化改造分析潘海玲龚灯才（南通供电公司）【摘要】数字化变电站建设是智能电网的重要组成部分，而对常规变电站数字化改造成为当前电网建设中亟待解决的问题。

本文分析了常规变电站数字化改造的优越性、原则和方案，并结合海安110kV李堡变电站数字化改造工程实例分析探讨了数字化改造技术在实践中的应用情况。

【关键词】常规变电站；数字化；改造；IEC618500 引言数字化变电站是变电站建设和技术改造的必然发展方向，也是智能电网建设的重要技术支撑。

如何根据常规变电站现状情况，结合IEC61850等国家规范标准，采取适当有效的数字化改造方案，使常规变电站平滑稳定、安全可靠地过渡到数字化变电站，已成为当前电网系统研究的重要内容。

海安110kV李堡变作为南通地区首座数字化变电站，其设计和运行经验将为南通智能电网的建设提供有效的借鉴。

1 常规变电站数字化改造的优越性数字化变电站具有数据信息充分共享和互操作，能够满足现代变电站调度运行安全、稳定可靠和节能经济等功能需求。

常规变电站通过数字化技术升级改造的优越性主要体现在以下几个方面：①采用输出数字信号的电子式互感器，电流电压信号在过程层网络中以数字化信息传输，在传输和处理过程中均不会产生附加误差，消除常规控制电缆带来的信息衰减，提升保护系统、测量系统和计量系统的采样精度。

同时电子式互感器没有常规互感器固有的CT断线导致高压危险、铁磁谐振、CT开路损坏设备，二次回路两点接地等情况。

②用光纤通讯代替硬接线，除少数的电源电缆和光缆外不再有其它线缆，二次系统接线非常简化，减少了工程投资。

③数字化变电站综自系统以IEC61850标准作为核心，可以实现不同厂家或同厂家不同型号IED设备间的数据信息实时通信和互操作，有效消除了常规系统中存在信息孤岛的不利现象，提高数据信息的综合使用效率。

智能IED设备间的互操作性能，使用户能够根据实际功能需求合理选择系统部件，大幅改善系统集成网络化程度。

以我给的标题写文档，最低1503字，要求以Markdown文本格式输出，不要带图片，标题为：数字化变电站方案# 数字化变电站方案## 1. 引言数字化变电站是指利用数字化和智能化技术对传统变电站进行升级改造，实现自动化、智能化、信息化管理的一种变电站方案。

数字化变电站通过应用先进的传感器、通信设备、数据处理和分析技术，实现对变电站设备和运行状态的实时监测、数据分析和故障诊断，从而提升变电站的安全性、可靠性和运行效率。

## 2. 数字化变电站方案的优势数字化变电站方案相比传统变电站具有以下优势：### 2.1 自动化运维数字化变电站采用先进的传感器和监测设备，可以对变电站设备的运行状态进行实时监测和数据采集。

通过数据分析和故障诊断，可以实现设备的自动化运维，提前预警和避免设备故障。

同时，数字化变电站支持远程监控和控制，可以远程调整设备参数和运行模式，提高运维效率。

### 2.2 节能减排数字化变电站可以通过智能化的能源管理和优化调度，提高能源利用效率，降低能耗和排放。

通过对供电负荷的实时监测和预测，可以合理调配电力资源，减少供电压降和传输损耗。

此外，数字化变电站可以实现对设备的智能控制和优化调度，避免不必要的设备运行和能源浪费。

### 2.3 数据驱动决策数字化变电站通过大数据分析和人工智能技术，可以从海量的数据中提取有价值的信息。

这些信息可以帮助运维人员优化设备运行、预测设备故障、制定合理的维护计划和决策。

数字化变电站还可以实现对历史数据的回溯和分析，为运营和管理决策提供科学依据。

### 2.4 安全可靠数字化变电站可以实现对变电站设备和运行状态的实时监测和预警，及时发现隐患和故障。

数字化变电站还可以通过智能设备和系统的互联互通，实现设备间信息共享和联动控制，提高变电站的安全性和可靠性。

在故障发生时，数字化变电站可以快速诊断和定位故障，提高故障排除的效率和准确性。

## 3. 数字化变电站方案的主要技术组成### 3.1 传感器和监测设备数字化变电站采用各类传感器和监测设备，用于实时监测变电站设备和运行状态。

821　概述变电站作为电网系统中电能输送、分配调度的重要中枢，其技术水平的高低直接影响到电网系统运行的安全稳定。

国内外电力用户和变配电设备制造商均普遍关注变电站综合自动化系统的研究，在充分结合各种先进技术的基础上，努力提高变电站的综合自动化技术水平。

近几年，随着计算机技术、电力通信技术、电力电子技术、传感器技术等先进技术的进一步加深完善，尤其在IEC61850标准颁布以后，数字化变电站综合自动化系统已成为修建变电站和改造变电站首选的自动化方式。

数字化变电站技术的出现，能够很好地解决常规变电站IED设备间不能完全兼容和数据信息不能实时通信互享间的缺陷，实现了变电站自动化技术优势的充分发挥。

结合实际工作经验，对常规变电站数字化技术升级改造要点进行分析探讨就显得非常有工程实践和研究意义。

2　基于IEC61850标准的数字化变电站GOOSE组网方案按照IEC61850综合自动化变电站标准要求，数字化变电站由过程层、间隔层和站控层组成。

由于数字化变电站的数字信息通信网络集成化程度较高，IED设备间数据的传递与共享在很大程度上依赖网络通讯规约的统一转换。

图1　220kV数字化变电站组网方案为了确保数字化变电站网络通信的实时可靠性，站控层与间隔层间的网络组网方式应按照冗余以太网架构进行组网，且其数据传输速率应不低于100Mbps。

整个数字化变电站网络宜采用双星型结构，并采取双网双工通信方式进行数据传输，通过富裕的网络冗余度，确保站控层各种监控工作站、五防工作站、远程调度、服务器数据库间数据信息的实时可靠通信。

过程层与间隔层间数据信息通信网络主要采用GOOSE和SV两类信号进行传输，通过GOOSE信号网络的双网双工运行方式，确保同IED设备间数据信息资源的无缝通信共享。

如某220kV变电站共有220kV、110kV、10kV三个电压等级，其站控层采用双网星形结构的组网模式，而间隔层分常规变电站数字化改造技术要点分析温建平（鄂尔多斯电业局生产技术处，内蒙古 鄂尔多斯 017000）摘要：数字化变电站建设是智能电网系统中非常重要的功能支撑，常规变电站数字化升级改造必将成为当前变电站系统建设和升级改造过程中亟待解决的核心问题。

分阶段实现数字化变电站系统的工程方案近年来，随着经济的发展和社会的进步，变电站系统的发展越来越重要，因此必须采取有效的措施改善变电站系统。

随着信息科技的发展，数字化变电站系统也成为日益重要的变电站系统改进技术之一。

本文拟议采取分阶段实现变电站数字化系统的方案，并对其实现过程详细分析，最终实现变电站数字化的全面改造。

以变电站数字化系统的分阶段实现方案为例，首先应建立变电站运行监控系统，该系统可通过分析变电站运行状况，精确控制变电站出力，及时发现并进行处理变电站系统运行异常情况，降低变电站运行状态及电力系统安全性。

此外，数字化监控系统可进行智能化维护，实时监测数据，对设备进行诊断分析，以及及时进行预防性维护。

其次，可搭建变电站信息管理系统，该系统实现变电站的全面信息化管理。

变电站及其设备的数据统一保存，建立电力系统运行管理模式，提高变电站运行管理水平，对变电站设备及系统安全状况进行全面监测，并及时进行故障诊断和处理，提高变电站就地监控能力。

同时，管理系统可进行预警功能，及时通知变电站的故障情况以及设备的参数变化，从而实现变电站的安全运行。

随后，利用可靠的报警系统，配合传感器技术，可实时监测变电站的用电数据，并进行告警，及时发现和处理电力系统的安全隐患。

并且，通过智能报警分析系统，可以生成详尽的状态报告，帮助运维人员提高变电站安全运行水平。

此外，利用虚拟仿真技术，可将变电站与相关联的系统建立虚拟模型，进行安全性和稳定性的评估，以及灾难性事件的模拟仿真，从而提高安全性能和变电站可靠运行水平。

最后，变电站信息系统实施完成后，可以借助物联网技术，实现变电站数据的实时联网，从而实现远程监控、远程调度和远程管理，提高变电站对外部信息的交互和处理能力，并为变电站可靠性和安全性提供强有力的保证。

从上述分析可知，变电站数字化系统的分阶段实现方案是一种有效的实现变电站数字化的方式，可以有效的保障变电站的可靠性和安全性。

国网常规变电站智能化改造工程应用方案——国网版版本历史目次1范畴 (3)2规范性引用文件 (3)3改造原则 (3)4改造目标 (3)5改造方案1： (3)6改造方案2： (5)7常规互感器就地数字化 (5)8互感器分步改造方案 (6)9智能终端分步改造方案 (6)10其他 (7)常规变电站智能化改造工程应用方案——国网版1范畴本方案适用于110（66）kV及以上电压等级变电站时期性智能化改造。

关于变电站所有设备全部更换的整体智能化改造等同于新建变电站，按相关智能变电站设计规范执行。

2规范性引用文件Q/GDW Z414-2018变电站智能化改造技术规范Q/GDW 383-2018 智能变电站导则Q/GDW 441-2018智能变电站继电爱护技术规范Q/GDW 393-2018 110(66)kV~220kV智能变电站设计规范Q/GDW 394-2018 330kV~750kV智能变电站设计规范Q/GDW Z 410-2018 高压设备智能化技术导则Q/GDW Z414-2018 变电站智能化改造技术规范3改造原则安全可靠、经济有用、标准先行、因地制宜4改造目标通过改造，实现一次主设备状态监测，信息建模标准化，信息传输网络化，高级功能和辅助系统智能化。

4.1一次设备智能化改造1）对变电站关键的一次设备（断路器、变压器）增设状态检测功能单元，完成一次设备状态的综合分析评判，其结果通过DL/T860服务上传，与相关系统实现信息互动。

2）在运的常规互感器不宜进行数字化采样改造。

4.2二次系统智能化改造1）现时期爱护应采纳直采直跳的方式，不进行网络化改造。

然而，至少在1个线路间隔或变压器及其相关的开关间隔应用智能组件。

智能组件：由若干智能电子装置集合组成，承担宿主设备的测量、操纵和监测等差不多功能；还可承担相关计量、爱护等功能。

可包括测量、操纵、状态监测、计量、爱护等全部或部分装置。

2）全站实现通信协议标准化，取消协议转换设备。

数字化变电站技术及方案目录一、数字化变电站技术概述 (2)二、数字化变电站技术基础 (2)1. 数字化变电站定义及特点 (4)2. 关键技术原理 (5)3. 数字化变电站系统架构 (6)三、数字化变电站主要技术内容 (8)1. 智能化电气设备技术 (9)2. 互感器数字化技术 (11)3. 测控与保护技术 (12)4. 自动化监控系统技术 (13)5. 数据采集与处理技术 (15)6. 通信网络技术 (16)四、数字化变电站实施方案 (17)1. 设计原则与目标 (19)2. 系统规划与设计流程 (20)3. 设备选型与配置方案 (21)4. 系统安装与调试流程 (22)5. 工程实施案例分享 (24)五、数字化变电站的优势分析 (25)1. 提高工作效率与质量 (26)2. 降低运营成本及风险 (27)3. 增强系统可靠性与稳定性 (28)4. 提升设备智能化水平 (29)5. 促进信息化管理发展 (30)六、数字化变电站的挑战与对策建议 (31)1. 技术挑战分析 (33)2. 安全风险挑战与对策建议 (34)3. 管理挑战与对策建议 (36)4. 人员培训与技能提升策略 (37)5. 未来发展趋势预测与建议 (38)七、总结与展望 (40)1. 项目成果总结评价 (41)2. 经验教训分享与反思 (42)3. 未来发展趋势预测及展望 (44)一、数字化变电站技术概述实时监测：通过数字化的采样和处理技术，能够实现对电网状态信息的实时监测和获取，提高了电网监控的准确性和实时性。

自动化控制：利用先进的自动化控制技术，对电网设备进行自动调节和控制，提高电网运行的自动化水平。

数据集成与共享：数字化变电站技术实现了数据的集成与共享，便于不同系统间的数据交互和信息共享，提高了数据的利用效率和电网的管理水平。

提高供电质量：通过对电网运行状态的实时监控和控制调整，能有效保障电网的稳定运行和供电质量。

同时能够快速地识别和排除电网故障，减小电网的停电范围和停电时间。

分阶段实现数字化变电站系统的工程方案数字化变电站系统的出现为电力行业带来了极大的发展机遇，可以实现对变电站系统的远程监测和管理，提高电力系统的可靠性和安全性。

然而，在实际场景中，由于网络通讯技术、硬件设备等方面的限制，全面实现数字化变电站系统依然面临着一定的技术难点和挑战。

本文将探讨一种分阶段实现数字化变电站系统的工程方案，以期为相关工程实施提供一些参考建议。

一、方案概述数字化变电站系统工程是一个复杂的系统工程，建设过程中需要涉及到多个领域的技术和知识，涉及方面包括：建筑设计、土建工程、机电工程、通讯工程等。

对于数字化变电站系统的工程建设，我们可以考虑分阶段实现，逐步推进数字化变电站建设的各项任务。

在第一个阶段，主要通过系统更新、升级和部署来实现数字化变电站系统的初步建设。

在此基础上，通过逐步优化和补充其他功能来实现数字化变电站的全面建设。

二、阶段一：基础设施更新在初始阶段，我们需要首先更新原有的变电站系统，以便为数字化变电站系统的后续部署奠定坚实的基础。

数字化变电站系统建设的初始阶段应重点考虑以下内容：（一）设备更新设备更新是数字化变电站建设的优先任务，主要应对变电站设备老化、损坏、需扩容等现象。

首先应该优先更新电力设备、传感设备、信息设备等，以满足数字化变电站的实际运行需求。

（二）网络升级网络升级是数字化变电站建设的关键任务，主要解决原有通讯网络的不足，以满足数字化变电站系统的实际通讯需求。

网络升级需要针对数字化变电站的特点，优先选用可靠的、稳定的通讯网络，如光纤通讯、4G/5G等。

（三）软件部署软件部署是数字化变电站建设的核心任务。

在数字化变电站建设的初期，可以依据实际情况部署DAS（数据采集系统）、SCADA（监控和数据采集系统）、EMS（电力能源管理系统）等，以实现对变电站的数据采集和管理。

三、阶段二：功能优化升级在数字化变电站系统建设的初始阶段完成后，我们需要逐步完善数字化变电站的功能，为数字化变电站系统注入新的元素，丰富其功能特性，提高其运行效率和一站式管理能力。

2021年变电站智能化改造施工方案职能变电站具有调整电压、连接网络与传递电能等功能，在现代电网智能发展中具有较大开发应用价值。

在110kV传统变电站智能化改造施工过程中，可能会因为技术不成熟、施工方案问题或者布局不合理等因素影响而出现质量问题，导致改造工程运行安全与稳定性受到影响。

110kV传统变电站分布范围比较广泛，不同区域之间改造要求、标准与技术水平等存在一定差异性。

在110kV传统变电站智能化改造施工方案设计方面，必须对一切可能因素进行考虑，确保施工方案具备可行性。

1110kV传统变电站智能化改造要求在110kV传统变电站智能化改造过程中，必须遵循重点反事故措施与全寿命周期理念等，避免智能化改造施工过程中出现安全事故，智能变电站使用寿命受到影响。

传统变电站电缆控制、信息传递比较复杂，在实际应用过程中可能会受到外界环境干扰，导致传输数据失真或者不全等，这对供电企业管理人员电力信息采集可能会造成影响。

在110kV传统变电站智能化改造方面，需要尽可能的对外部装置、电缆控制等进行简化处理，尽量减少电磁等外界因素干扰，确保电缆传输稳定，不会影响到智能变电站信息传递质量。

在110kV 传统变电站智能化改造施工方案设置方面，设计人员必须遵循相关国家标准，严格按照规定要求对电源、供电回路与电力负荷等相关参数设备进行设计。

110kV传统变电站智能化改造目的便是为了促进智能电网发展，为广大居民用电提供更加优质的便利服务[1]。

因此在110kV传统变电站智能化改造施工过程中，必须重视先进理念、设备与技术开发应用，通过智能化改造手段提高变电站运维管理效率。

例如在站控层运维管理控制方面，供电企业可以采用一体化信息平台进行控制，利用先进设备与分析仪器提高数据管理水平。

2改造施工方案研究2.1开关柜改造方案。

开关柜是110kV传统变电站智能化改造施工中的一部分，主要有辅助开关、真空断路器、微机保护装置与操作回路附件等。