基于智能电网的220kv智能化变电站建设探讨

《基于智能电网的220kv智能化变电站建设探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于智能电网的220kV智能化变电站建设探讨（国网厦门供电公司福建厦门）摘要：随着我国变电站自动化技术、电力设备制造技术以及现代网络通信技术的不断发展，基于IEC61850标准、智能化的一次设备以及网络化的二次设备的智能化变电站己然成为现阶段电力技术领域的热点问题。木文首先分析了智能化变电站相关技术以及它的应用，对智能化建设相关思路进行了简单介绍，详细分析了厦门电网第一个投入运行的彭厝220kV变电站智能化技术方案，木文的研究对于下阶段智能化变电站的改造以及新建智能化电站均有着非常重要的理论意义以及工程借鉴作用。关键词：智

2、能电网；智能化变电站；IEC61850标准0.引言所谓智能化变电站指的就是智能化的一次设备与网络化的二次设备以及自动化的运行管理系统⑴。其中，自动化系统其逻辑层次和功能主要包括间隔层的可靠传输控制，过程层的智能化还有站控层的监控分析等⑵。智能化变电站实现自动化的基础就是通信系统，系统的适用性直接由通信系统的可靠性以及信息传输速度决定［3］。木文分析了智能化变电站的相关技术以及它的应用，并详细分析了厦门电网第一个投入运行的智能化变电站220kV彭厝变电站的智能化技术方案，木文的研究对于下阶段智能化变电站的改造以及新建智能化电

3、站均有着非常重要的理论意义以及工程借鉴作用。1.智能化变电站自动化系统其结构与功能智能变电站自动化系统在逻辑功能上由站控层、间隔层和过程层三层设备组成，采用分层、分布式网络系统实现连接，整个体系为“三层两网”结构。全站各层设备和网络按照IEC61850标准统一建立模型，实现不同厂商、不同设备之间的规约互通和互操作。如图1所示为其结构关系。1.1过程层过程层由合并单元、智能终端等构成，其作为一次设备以及二次设备之间的结合面，是智能化电气设备的智能化部分。主要的功能包括电力运行中电气量的实时检测、运行设备状态参数检测以及操作的

4、控制执行及驱动。1.2间隔层间隔层由保护、测控、录波、计量等构成，在站控层及站控层网络失效的情况下，仍能独立完成间隔层设备的就地功能。其功能主要有：对本间隔过程层的实时信息数据进行汇集；实现对一次设备保护的控制；完成本间隔操作的闭锁功能；实现操作同期及其他控制功能；可以控制统计运算、数据采集以及控制命令发出的优先级别；通信功能，也就是同吋高速完成与站控层、过程层的网络通信。1.3站控层站控层由主机兼操作员站、数据服务器、综合应用服务器及通信网关机等构成，提供站内运行监视控制的人机联系界面，实现间隔层、过程层等设备的管理控制

5、功能，并与调度通信中心通信。站控层网络采用百兆星型双网结构。1.4ICE61850标准ICE61850的主要特点是：①使用面向对象建模技术：②使刚抽象通信服务接口(ACSI)、特殊通信服务映射SCSM技术；③使用分布、分层体系；④具有面向未来的、开放的体系结构；⑤具有互操作性；⑥使用MMS技术。如图2所示为IEC61850的服务以及协议栈。(1)基于ICE61850标准的保护装置。其中，智能电子装置IED是一个在接口限定的条件下并且在规定范围内可以完成一个甚至多个指定逻辑节点任务的实体。该装置执行任务、交换数据的最小功能单

6、元就是逻辑节点。在ICE61850标准当中，保护整定值以及有关动作信息非常重要。逻辑节点中包含有非常多的数据信息及其数据属性。因此，传统的以单片机或者是以小型微处理器为主的CPU板硬件平台显然无法满足规约应用的需求。所以必须要为ICE61850装置提供更加高端的硬件支撑平台，这其中就包含扩展高性能的微处理芯片，同时为该CPU提供大量的存储FLASH以及其它外围辅助设备。2.1一次设备的智能化方案本工程基于全寿命周期管理（LCC）和智能化理念，全面应用智能化一次设备，采用“一次设备本体+智能单元+传感器”的形式，一次设备本体

7、采用一体化设计。220kV、llOkVGIS设备及主变压器均采用一次设备+智能组件方式。全站各电压等级保护、测控采用集中布置方式安装在二次设备室；合并单元、智能终端、状态监测IED等下放布置在智能控制柜内；主变中性点合并单元、本体智能终端（含非电量保护功能）等智能组件就地布置于主变场地智能控制柜中。2.2二次系统的智能化方案按照间隔来对过程层交换机进行配置，对于220kV而言，每间隔配置2台过程层交换机，而对于llOkV而言，每个间隔配置1台过程层交换机，交换机与保护共同组柜；220kV配置中心交换机安装在220kV母线保

8、护柜中；llOkV配置中心交换机安装在llOkV母线保护柜中。继屯保护装置采用“直采直跳”方式，主变跳母联采用网跳方式。测控、计量、故障录波器及网络记录分析系统从网络采集信息，过程层GOOSE和SV网络共同组网。22OkV及主变压器的保护、测控进行独立配置，并布置于二次设备室内。10kV采用保护测控计量