数字化变电站的应用研究

《数字化变电站的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、数字化变电站的应用研究【】在建设坚强智能电X的大背景下，数字化变电站建设引起了研究人员的广泛关注。本文对数字化变电站的基本结构、关键技术和调试工作进行了综述。首先给出数字化变电站的定义，介绍了数字化变电站的四个基本特征。然后，根据IEC61850标准规范，从物理和逻辑两个角度入手，对数字化变电站的基本结构进行详细阐述。给出了数字化变电站建设中涉及的关键技术，并在传统变电站调试规范的基础上，介绍了数字化变电站的试验和调试工作，最后指出今后数字化变电站的发展方向。　　【关键词】数字化变电站；IEC618

2、50标准；非常规互感器；调试技术　　　　Abstract：Intheconstructionbackgroundofsmartgrid,thedigitalsubstationconstructionhasattractedmuchmoreattentions.Thebasicstructure,keytechnologiesanddebuggingthephysicalandlogicalfields.Thekeytechnologiesentdirectionofdigitalsubstatio

3、n.　　Key411.4：A：　　1引言　　随着国民经济的不断发展，用户对电力的需求量日益增加，对电能质量的要求也越来越高。如何保证供电质量，以及电力系统的安全性、可靠性和经济性，已成为电力部门关注的主要问题。变电站作为电力系统的重要环节，承担着电能转换、分配、控制和管理的任务。近年来，计算机、信息和X络技术的迅速发展，使得变电站自动化应用技术水平不断提高，加上智能设备等技术的日趋成熟，促使以数字化技术为中心的数字化变电站建设成为可能。　　数字化变电站是指以变电站内一次、二次设备为数字化对象，以高速

4、X络通信平台为基础，通过对数字化信息进行标准化，实现变电站内信息共享和互操作，且满足安全稳定、经济可靠运行要求的现代化变电站[1]。与传统变电站相比，数字化变电站具有如下特点[2-3]：1）智能化的一次设备；2）X络化的二次设备；3）自动化的运行管理系统；4）基于IEC61850的标准化X络通信平台。自2005年以来，国内已相继投运了多座数字化变电站，电压等级涉及110kV到500kV。四川也在2008年启动了110kV南塔变电站数字化改造工程，并于2009年2月28号正式投入运行。未来，在建设坚强

5、智能电X的大背景下，数字化变电站建设必将成为今后变电站建设的重点[4-6]。　　2数字化变电站的基本结构　　从物理结构上讲，数字化变电站可分为一次设备和二次设备两类；从逻辑结构上讲，根据IEC61850标准中通信协议规定，数字化变电站又可以分为“过程层”、“间隔层”和“变电站层”三个层次[7-8]。　　2.1物理结构　　2.1.1一次设备　　与传统变电站相比，数字化变电站的一次设备更加智能化。采用微处理器和光电技术设计简化了信号检测与操作驱动回路，并对采集的信号数字化处理，采用光纤进行传输，保证了数

6、字信号传输在电磁环境下的抗干扰水平。同时，一次设备实现了故障的自动检测和诊断，减少了停电检修的几率，提高了电X运行的可靠性。　　智能化的一次设备主要包括：电子式电压和电流互感器、智能化断路器和变压器，以及其它电气辅助设备。　　2.1.2二次设备　　变电站内的二次设备采用标准化和模块化的微处理器设计，并利用高速X络通信进行各种模拟量、开关量和控制信息的交换，这样就可通过X络实现数据和资源的共享。　　X络化的二次设备包括：继电保护、防误闭锁、测量控制、远动、故障录波、电压无功控制、在线状态检测装置，等。

7、　　2.1.3运行管理系统　　数字化变电站中运行管理系统应充分利用数字化X络提供的设备运行状态信息，及时发现电气设备的隐患，并对设备运行状态进行综合分析，以及自动智能的判断。变电站运行管理系统应包括电力系统运行数据自动记录和保存；数据信息分层、分流交换自动化；当变电站发生故障时，能及时提供故障分析报告、确定故障原因及处理措施；能自动给出变电站设备检修报告，将变电站设备“计划检修”变更为“状态检修”。　　2.2逻辑结构　　2.2.1过程层　　数字化变电站中过程层是变电站内一次设备与二次设备的智能化部分

8、，由典型的远方I/O、智能传感器和执行器等装置构成，主要实施电气量参数检测、设备运行状态在线监测、操作控制的执行与驱动等功能。其中，电气量参数检测功能模块主要对由光电电压、电流互感器采集到的电压、电流、相位及谐波分量进行检测，其它电气量可通过间隔层的设备计算得到。同时，用数字信号代替模拟信号，能有效避免外界噪声环境的干扰。设备运行状态在线监测功能模块对变电站内的变压器、断路器、刀闸、母线等设备的温度、压力、绝缘、机械特性等运行状态进行在线监测。操作控制的执行和驱动功能