浅议智能变电站二次系统优化以及应用探究

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1、浅议智能变电站二次系统优化以及应用探究摘要：随着国网公司的智能电网建设战略规划，贯彻国家电网输变电“节约环保功能集成、配置优化、工艺一流”的总体思路，文章从目前智能变电站二次系统基本组成和设备应用情况，探讨智能变电站二次系统优化集成实现方案的可行性与经济效益。关键词：智能变电站；二次系统；优化;中图分类号：U224文献标识码：A1智能变电站二次系统的组成和特点随着新型光电互感器技术的成熟、光通信技术和以太网智能交换技术的发展，以及IEC61850系列国际标准的颁布实施，为解决以上问题提供了技术支撑，主要体现在建模的标准化，支持网络通信方式实现智能电子设

2、备之间的信息交互，实现不同设备之间的互操作等。需求的推动和技术的发展使变电站向着全数字化的方向发展，符合IEC61850的全数字化变电站的发展潮流。智能变电站二次系统突出的特点如下:(1)完全遵循IEC618506的规范，支持互操作;(2)数据采集数字化，采用非常规互感器提高了动态量测水平和测量精度，降低了绝缘要求，在高压系统采用节约成本效用明显；(3)二次设备网络化，大量的控制电缆被数字通信网络取代，装置冗余被信息冗余取代，降低了工程造价，提高了可靠性;(4)系统建模标准化，统一的信息模型和信息交换模型解决了互操作问题，实现了信息共享，简化了系统维护

3、、工程配置和工程实施。2智能变电站二次系统的优化集成2.1测控保护集成传统变电站测控装置和保护装置是分开独立的，而智能变电站基于IEC61850体系构建，具有信息共享标准化和网络化传输的优点，测控装置和保护装置可共享实时信息，一体化设计成为可能。图1为测控保护一体化装置接入双套合并单元和智能终端的网络示意结构图。从图1中可看出，测控单元由于测控保护一体化而双重化配置时，测控保护装置会收集到来自多条链路的信息，此时自动化系统需要对多重化的信号必须合并和筛选。2.2合并单元、智能终端集成6合并单元、智能终端是智能变电站过程层的主要设备，是一次设备与二次系统

4、联系的纽带。合并单元对来自二次转换器的电流和电压数据进行时间相关组合，将采样值传送给测控保护装置，智能终端接收断路器、隔离开关等机构发出的断路器位置信号、设备状态信号等，支持分相跳闸、三相跳闸、重合闸、遥控分合等GOOSE命令，并能发出跳合闸指令。智能终端只需采取适当增加开入量等措施，可实现信息量的采集，因此完全可将合并单元与智能终端集整合成一套智能单元，其优点在于可避免信息重复采集，智能单元(含在线监测参量采集)与合并单元共享硬件平台，减少信息交互，提高可靠性，减少交换机端口及接线，减少户外智能控制柜体积，节省光缆，减少柜内设备功耗，减少设备的发热量

5、，有利于柜内保持合适的温度环境，节省投资，减少运行维护工作量，降低变电站全寿命周期运行成本。2.3一体化信息平台集成传统变电站的数据采集功能和具体的逻辑判断功能结合紧密，通常由单一设备完成，因此，完成不同的功能就需要配置不同的设备或系统，如保护、测控、电能量、同步相量测量装置、行波测距等。借助于信息共享机制，智能变电站更容易与调度、控制中心、其他变电站或者用户等进行信息交换，实现系统级综合应用[1]。一体化信息平台将统一和简化变电站的数据源，形成唯一性、一致性的基础数据及信息，以统一标准的方式实现站内外信息交互和共享，可实现变电站自动化系统、保护信息子

6、站、五防、PMU信息子站、TMR信息子站、一次设备状态监测系统、智能辅助服务系统的整合，实现全景数据监测与数据上传。2.4故障录波与网络记录分析集成6现在国内已经出现了几种智能变电站网络报文记录装置和录波装置，网络报文记录装置可实现原始报文记录，录波装置可实现暂态录波，但这两种装置需要分别组屏，各自实现各自的功能。报文记录装置主要实现对智能变电站中网络系统异常的数据记录和诊断，录波装置主要实现对一次系统异常的数据记录和诊断，当智能变电站内出现异常情况时，常常需要将两个装置记录的信息结合在一起分析才能更快更准确地定位异常位置，分析异常原因。采用一套装置同

7、时实现网络报文预警记录和暂态录波功能，两种记录信息共用统一的数据源和时标，不仅可以节省变电站的屏柜空间，还能更方便地实现原始报文数据和暂态录波数据的对比组合分析。报文记录子系统对每一条异常报文均记录了日志，通过日志条目可以直接快速地提取报文数据，这样就可以方便地将暂态录波数据和原始报文数据建立索引关系，实现对比组合分析功能。2.5网络配置优化智能变电站网络建立在IEC618506通信技术规范基础上，网络设计的合理性很大程度上决定了变电站运行的可靠性。变电站网络配置应综合考虑运行可靠性、实用性和经济性，合理配置网络，尽量减少网络交换。对于采用桥式接线、线

8、变组接线的110kV及以下电压等级变电站，可不组建过程层网络，GOOSE/SV报文采用点对点方