浅谈数字化变电站

数字化变电站晋阳珺2009.11内容提要数字化变电站的定义和组成非常规CT、PT技术合并单元技术介绍数字化变电站工程应用数字化变电站推荐方案数字化变电站设计、检修、维护数字化变电站发展展望数字化变电站的定义与组成一次设备智能化，二次设备网络化变电站层监控、远动、故障信息子系统间隔层保护装置、测控装置过程层合并单元（MU）、智能单元数字化变电站的定义与组成数字化变电站的定义与组成控制中心监控主机远动主站交换机路由器r站控总线保护A 测控单元r 光电互感器保护B 保护A 测控单元传统一次设备保护BIEC61850-9-1IEC61850-8智能终端传统一次设备间隔层过程层r 站控层r光电互感器数字化变电站与常规SAS 比较常规变电站数字化变电站一次设备：电磁式互感器非常规互感器传统开关智能组合电器二次设备：传统保护测控设备网络化装置电缆硬连接SV/GOOSE通信协议：私有协议IEC61850常规互感器与非常规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。

常规互感器与非常规互感器的比较暂态响应范围大。

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。

常规互感器与非常规互感器的比较二次侧无开路、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。

数字化变电站与传统变电站的比较王 玮（宁夏电力公司 电力科学研究院 宁夏 银川 750002）摘 要： 对于数字化变电站来说，通常采用智能化一次设备，其数字化的主要对象为变电站中的一、二次设备。

通过网络这一高速平台作为基础保障，加上数字化信息来实现标准化，使站内外的信息实现共享和相互操作。

通过网络数据这一基础，来探索测量监视、控制保护和信息管理等实现变电站现代化的自动化功能。

近年来，数字化变电站的相关技术得到很大程度的发展，尝试对数字化和传统变电站进行比较，对数字化变电站的自动化和传统变电站本质进行浅析。

关键词： 数字化；传统；变电站；区别比较中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1110176－02数字化的变电站，其由一次设备的智能化以及二次设备的 2 相对于传统变电站来说，数字化变电站的优势网络化进行分层的构建。

实现了变电站的电气设备间信息智能1）便利性。

在数字化变电站中，被检测的一次设备的信共享，以及相互操作的现代化的时代。

号回路，以及操作驱动回路的被控制全面采用光电技术和微处1 存在于传统常规变电站自动化系统中的缺点理器。

以光来代替电，加强电磁的兼容特性。

光电数字与光纤的采用，替换了传统强电模拟信号以及常规控制电缆。

数字化1）传统变电站自动化系统的结构相对复杂，其可靠性较变电站设备之间，采用了高速网络通信模式，其运行管理系统低。

在传统的变电站中，其二次设备、自动和远动装置等，大的高度自动化也得以实现，为运行管理提供了便利。

多数都采取了小规模的集成电路或者是电磁模式，自检功能缺2）存在于数字化变电站的数字优势。

乏，结构复杂，而且其可靠性极低。

① 由于数字化变电站的功能能够实现统一信息平台的共2）配置采取固定的模式，灵活性低。

在传统的变电站享，从而较大程度上避免了重复设备投入。

在传统的变电站中，其二次设备多半是依赖足够多的电缆，再加以空触点的利中，其装置和系统都是功能单一的、独立的，如监视、保护、用，以模拟信号为载体进行信息的交换，这样就造成信息量控制和测量等，硬件的重复配置，信息不共享等，造成资金的小，灵活性能较差的缺点，同时也无法实现其可靠安全性能。

们对用电检查工作的重视程度，同时安排经验丰富的老同志讲授经验，提高用电检查人员的专业技能；另一方面，用电检查人员要树立提高专业知识技能的决心，善于在平时的工作中总结经验和教训，同时积极主动地向身边经验丰富的同事请教，力求在实际工作中不断提升自身的综合素质。

（3）用电检查人员在日常工作中，要严格执行用电检查程序。

在开展用电检查工作时，用电检查人员要严格执行《用电检查管理办法》中的有关规定和批准的检查计划进行，在现场检查时必须严格执行工作单的内容，并且注意自身安全，与带电设备保持足够的安全距离。

如果在检查过程中发现问题，要向顾客下达《用电检查结果通知书》，由顾客签收，责令其在限期内整改完毕。

针对存在安全隐患的用电设备，用电检查人员要建立用电检查用户整改台账，标明用电设备存在的问题、要求整改的期限、整改的具体内容等信息。

在用电检查工作完成后，用电检查人员必须要妥善保管用电检查工作单，针对用电情况发生的变化与顾客进行沟通，如果必要则应该重新签订用电合同。

（4）采取多种手段和方法，严厉打击窃电行为。

针对窃电行为，供电公司要采取防范和查收相结合的策略，要大力向人民群众宣传窃电的社会危害，激发广大群众自觉发窃电的热情，使得窃电行为处于人民群众的监视之中；要加大对先进技术和设备的研发和投入力度，提高计量装置的防窃电能力；要正确运用法律武器，让窃电者受到应有的惩罚。

（5）积极更新工作方法，提高用电检查的工作效率。

供电公司要加强对商业用户和私人企业的检查力度，每月重点注意这些用户的用电量，并且定期和不定期地抽查这些用户的用电情况；供电公司要制定适当的窃电举报奖励办法，提高广大人民群众和职工举报窃电行为的积极性，扩大获取违章窃电的信息来源；在居民用电现场巡查中，加大对重点用户的抽查力度，提高用电检查工作的效率和准确性。

4结语新时期用电检查人员在工作中会遇见各种各样的新问题，这就要求我们的供电公司和用电检查人员不断更新知识和工作方法，提高用电检查工作的效率和准确性，从而指导和帮助顾客进行安全、合理和经济地用电。

常规变电站数字化改造要点探讨摘要：数字化智能变电站分为站控层、间隔层、过程层三层，通过goose组网和iec61850-8-1和iec61850-0通信规约标准，实现数字化变电站综合集成控制功能。

基于iec61850标准的数字化变电站，其具有可操作性强、效率高、配置灵活等优点，在变电站自动化系统中具有非常强大的应用前景。

关键词：数字化变电站升级改造 iec61850标准中图分类号：tm63 文献标识码：a 文章编号：1007-9416（2012）11-0203-021、引言在iec61850国际标准颁布以后，变电站数字化系统已成为变电站乃至整个电力系统升级改造研究的重要内容。

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先的自动化方式。

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，能确保变电站数字化系统中的测控、保护、故障录波等智能ied设备具有良好的实时通信互享功能，实现了变电站自动化技术优势的充分发挥[1]。

因此，结合实际工作经验，对基于iec61850标准的变电站数字化系统的升级改造要点进行研究，就显得非常有工程实践应用研究意义。

2、基于iec61850标准数字化变电站结构变电站数字化系统中，由于其电能分配调度、运行、控制、保护等所需采集的数字信号和传输的命令操作信号较多。

常规依靠控制保护电缆作为数据信号传输载体，不仅其二次电缆繁多，增加了变电站数字化系统的综合投资；同时其数据传输可靠性和后期检修维护特性很难满足现代智能变电站调控需求。

基于iec61850标准的变电站数字化系统，维持了常规变电站数字化系统的三层结构，即：过程层、间隔层站控层三层结构，同时大量引起计算机技术、网络通信技术、智能断路器、ied电子设备等，并以iec61850-8-1和8-9标准建设站层与间隔层间的网络通道和间隔层与过程层间的网络通道，实现了一次设备智能自动化（如：智能断路器、电子式ta/vt 互感器、mu智能终端等）和二次设备集成网络化（将测控、保护、故障录波等装置集成在间隔层中），从而实现了变电站数字化系统的智能自动化、集成网络化、系统标准化等功能特性，大大简化变电站自动化系统的测控保护逻辑二次接线结构[2]。

数字化变电站设计方案概述数字化变电站是将传统的变电站转变为基于数字技术的智能化操作系统的一种技术创新。

数字化变电站的设计方案旨在提高变电站的可靠性、安全性和运营效率，为电网的可持续发展做出贡献。

本文档将介绍数字化变电站的设计原则、系统架构和关键技术，以及在设计过程中需要考虑的重要因素。

设计原则高度可靠性数字化变电站的设计应确保系统的高度可靠性，抗干扰能力强，可以应对各种异常情况和设备故障，保障电网的稳定运行。

安全性数字化变电站的设计应考虑安全性，确保系统对外界威胁具有防护能力。

对网络安全进行全面防范，包括认证、加密、权限管理等措施，以保护变电站不受恶意攻击。

数字化变电站的设计应致力于提高运营效率。

通过智能化的数据分析和决策支持系统，实现对变电站设备的监控、故障诊断和预防性维护，减少人工干预并提高运行效率。

可扩展性数字化变电站的设计应具备良好的可扩展性，能够适应未来对系统功能和容量的需求扩展。

采用模块化设计和标准接口，方便后期的升级和扩展。

系统架构数字化变电站的系统架构包括监测与控制层、数据管理与分析层、人机交互层和通信网络层。

监测与控制层监测与控制层是数字化变电站的核心部分，包括各种传感器、继电器和保护装置等设备，用于实时监测变电站的运行状态和对异常情况进行控制。

数据管理与分析层数据管理与分析层负责采集、存储和分析变电站的数据。

包括数据库、数据采集系统和数据分析算法等组成部分。

通过数据分析和挖掘，提供对变电站设备状态的监测和故障诊断，以及预测性维护建议。

人机交互层是用户与数字化变电站系统进行交互的接口。

包括人机界面、控制台和报警系统等。

提供直观的操作界面和实时的运行状态显示，以便用户能够监控和控制变电站的运行。

通信网络层通信网络层用于连接数字化变电站的各个部分，实现数据的传输和系统的协同工作。

包括有线和无线通信方式，确保数据的实时性和可靠性。

关键技术传感技术传感技术是数字化变电站的核心技术之一，用于实时监测变电站设备的运行状态。

数字化变电站的优点及技术应用摘要：实现变电站内各种信息的有机整合，提高系统的智能化程度和信息化应用的效率，以交换式以太网技术和光缆为媒介的信息通信模式将为整个变电站的工程实施、运行、检修、更新模式带来巨大的变化，文章就数字化变电站的优点和技术应用进行了相关的叙述。

关键词：数字化变电站；应用1概况随着光电技术在传感器应用领域研究的突破、iec61850标准的颁布、以太网通信技术的应用、计算机运算能力的提高以及智能断路器技术的发展，使变电站自动化技术迎来了一个崭新的发展机遇。

2数字变电站的定义数字化变电站是由智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）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。

3数字变电站的优点数字化变电站的主要优点有六个方面：（1）各种功能共用统一的信息平台，避免设备重复投入；（2）测量精度高、无饱和、无ct二次开路；（3）二次接线简单；（4）光纤取代电缆，电磁兼容性优越；（5）信息传输通道都可自检，可靠性高；（6）管理自动化。

4数字变电站的关键技术4.1一次设备数字化与智能化4.1.1电子式互感器国际上将有别于传统的电磁型电压/电流互感器的新一代互感器统称为电子式互感器。

电子式互感器依其变换原理可以分为有源和无源两大系列，有源电子式互感器又称为电子式电压/电流互感器（evt/ect）。

无源电子式互感器主要指采用法拉第效应光学测量原理的电流互感器，又称为光电式电压/电流互感器（ovt/oct）。

4.1.1.1有源式互感器系统有源式互感器主要指罗柯夫斯基（rogowski）线圈，又称为电子电压/电流互感器（evt/ect），其特点是需要向传感头提供电源，目前成熟产品均采用光纤供能方式。

罗柯夫斯基（rogowski）线圈原理图4.1罗柯夫斯基线圈（简称罗氏线圈）实际上是一种特殊结构的空心线圈，将测量导线均匀地绕在截面均匀地非磁性材料的框架上，就构成了罗氏线圈，如图4.1所示。

关于数字化变电站技术的探讨摘要：随着数字式互感器技术和智能一次电气设备技术的日臻成熟并开始实用化,以及计算机高速网络在电力系统实时网络中的开发应用,数字化技术开始在我国逐步得到应用。

数字化变电技术代表着自动化技术的发展方向。

iec61850标准为数字化技术奠定了技术标准。

数字化一次设备以及数字化通信技术的发展及实用化,也使得按iec61850建设数字化成为可能。

关键词：数字化变电站变电站技术发展中图分类号：tm411+.4文献标识码： a文章编号：引言数字技术的发展及应用使得数字化变电站有了技术的支撑。

目前，我国数字化变电站的技术主要有数字化的电气量测量系统。

而变电站的自动化技术基础主要包括：智能化的开关、光电式的电流及电压互感器、一次运行的设备、在线状态的检测系统、运行操作的培训仿真技术等。

数字化变电站的特征及技术的影响势必会使数字化的变电站成为发展的趋势。

1.数字化变电站的概念和构目前，业界对数字化变电站的定义如下:数字化变电站是以变电站一、二次设备为数字化对象，以高速网络通信平台为基础，通过对数字化信息进行标准化，实现信息共享和互操作，并以网络数据为基础，实现继电保护、数据管理等功能，满足安全稳定、建设经济等现代化建设要求的变电站。

数字化变电站是变电站自动化发展过程中的一个阶段，数字化将贯穿变电站自动化的始终，数字化变电站具有一次设备智能化、二次设备网络化、运行管理系统自动化、符合iec61850标准的通信网络和系统等技术特征，在信息共享、功能扩展、电磁兼容、提高测量精度和信息传输可靠性等方面具有独特的优势。

1.1数字化变电站主要由以下技术和设备组成:1.1.1iec61850标准。

iec61850是国际电工委员会tc57工作组制定的《变电站通信网络和系统》系列标准，它采用自顶向下的方式对变电站自动化系统进行系统分层、功能定义和对象建模，规范了数据的命名、数据定义、设备行为、设备的自描述特征和通用配置语言，包括面向对象的标准、通信网络性能要求、接口和映射、系统和项目管理、一致性测试等方面内容，使不同智能电气设备间的信息共享和互操作成为可能。