第十章数字化和智能化变电站简介..doc

第十章 数字化和智能化变电站介绍 第一节 数字化变电站 一 、什么是数字化变电站 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，采用智能化策略实现测量监视、控制保护、信息管理等自动化功能的变电站。 二、数字化变电站的构成 完整的数字化变电站方案应包括符合IEC61850标准的全部一次、二次系统的实现。大体可分为以下几部分内容： 1、一次部分 变压器 开关、刀闸 直流系统等 2、二次部分 二次系统在逻辑上按功能可分为过程层、间隔层和变电站层，结构如图1所示： 图1 数字化变电站逻辑功能分层体系结构示意图 3、硬件设备 为实现图1所示的逻辑功能，二次系统设备包括： 电子式互感器、合并单元 变压器智能单元 开关、刀闸控制器 直流系统智能单元 满足IEC61850标准的系统控制器 监控主机（操作员站，工程师站） 远动主机 打印服务器 工业以太网交换机和用于光纤通信的光端机 4、软件系统 软件系统采用跨平台结构设计，可选择windows、Unix、linux操作系统；数据库结构按照IEC61850模型定义、实现，所有程序支持IEC61850模型。系统集成工程化工具为工程人员或用户提供完善、方便的配置、测试、维护手段,包括系统的配置/组态、实时库的管理、模型/通信的一致性测试、SCL配置文件和参数化的管理等功能。 5、站内通信网络 系统应以网络交换以太网技术为基础，站级总线采用星型结构光纤10M/100M以太网，组网方式为VLAN虚拟以太网，具有自愈功能；过程总线选择星型结构光纤100/1000Mb以太网，防止出现实时信息在网络上发生碰撞以至影响实时响应要求。必要时可考虑采用VLAN优先级协调多以太网跨过多交换机运行。 6、授时系统 时钟同步系统由网络时间服务器（主时钟）及时钟扩展输出装置（扩展时钟）组成。时钟同步系统具有两台互为备用的网络时间服务器，时钟扩展输出装置的具体数量根据现场实际进行选项匹配，以满足时间系统对信号数量和种类的要求。网络时间服务器和时钟扩展输出装置既可以集中组屏，也可根据现场的实际情况单独组屏。 7、 这是数字化变电站全站框架：三层两网、双套独立、测保合一 3 、数字化变电站的特点 数字化变电站体现在过程层设备的数字化，整个站内信息的网络化，以及开关设备实现智能化。 (一)智能化的一次设备 一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计，简化了常规机电式继电器及控制回路的结构，数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换言之，变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替，常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。 (二)网络化的二次设备 变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次设备不再出现常规功能装置重复的I／O现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源其享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。 (三)自动化的运行管理系统 变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流交换自动化；变电站运行发生故障时能及时提供故障分析报告，指出故障原因，提出故障处理意见；系统能自动发出变电站设备检修报告，即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。 4、数字化变电站还有六个方面的优点： 一是各种功能共用统一的信息平台，避免设备重复投入。 二是测量精度高、无饱和、无CT二次开路。 三是二次接线简单。 四是光纤取代电缆，电磁兼容性能优越。 五是信息传输通道都可自检，可靠性高。 六是管理自动化。 第二节 智能化变电站 1什么是智能化变电站 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。 智能化变电站是智能电网运行与控制的关键。作为衔接智能电网发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节的关键，智能化变电站是智能电网中变换电压、接受和分配电能、控制电力流向和调整电压的重要电力设施，是智能电网“电力流、信息流、业务流”三流汇集的焦点，对建设坚强智能电网具有极为重要的作用。 根据国家电网公司《智能变电站技术导则》，智能化变电站是采用先进的传感器、信息、通信、控制、智能等技术，以一次设备参量数字化和标准化、规范化信息平台为基