智能变电站的特点及运维问题分析

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1、智能变电站的特点及运维问题分析（国网自贡供电公司四川自贡643100）摘要：木文对智能变电站的结构特点、功能优势及其在运营过程中可能出现的问题进行了分析，并提出了一些运行维护建议，为有效提高智能变电站日常运行维护工作的水平及智能变电站更加安全可靠运行提供一些参考，有利于加快建设统一坚强的智能电网。关键词：智能变电站；特点；运维；智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向，并被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势，电网向智能化方向发展已成为必然趋势。智能电网是利用传感、嵌入式处理、数字化通信和IT技术，将信息集成到电力公司的流程和系统，使电网可观测、可

2、控制和自动化，从而打造更加清洁、高效、安全、可靠的电力系统。智能变电站是实现智能电网的必备条件，同时也起着控制核心平台的作用，其运行安全稳定性是电网可靠安全运行的前提。目前，我国己有许多专家和学者对智能变电站进行了细致的研究，并在我国一些地区开展建设并投入使用。因此，有必要对智能变电站充分认识，了解其特点及在运营过程中可能存在的问题，并提出一些建设性意见，为智能变电站的建设和维护提供参考，有利于进一步加快智能电网的建设。1智能变电站的体系结构特点智能变电站的智能设备先进、环保，通信平台网络化、信息数字化、信息共享标准化，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和

3、检测等基木功能，同时实现电网实时智能调节、自动控制、在线分析决策和协同互动等高级功能。依据IEC61850,变电站内的自动化系统按照三层设备、两层网络的模式设计，“三层”即全站设备在功能逻辑上分为站控层、间隔层和过程层，三层设备之间采用分层、分布、开放式的两层网络实现系统连接，通过高速以太网络完成变电站内的信息集成。其基本架构如下图1所示。图1智1能变屯站的三层两网结构站控层提供变电站内运行的人机联系界面，实现管理控制间隔层设备等功能，形成全站监控、管理中心，并与调度中心、集控中心、保护信息主站通信。站控层的这些功能高度集成，可在一台计算机或嵌入式装置实现，也可

4、分布在多台计算机或嵌入式装置中。智能变电站相比传统变电站，整个站控层网络采用IEC61850通信标准，并且其站控层设备间用双以太网实现横向通信，其模型描述能力大大提高、装置互操作性大大增强。间隔层是基于站控层IEC61850协议的成套继电保护、测控装置，省去了合并单元和交换机装置，降低了成本。由若干个二次子系统组成，在站控层设备及网络失效的情况下，仍能独立完成间隔层设备的就地监控、保护等功能；实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、传感器和控制器通信。与常规变电站相比，取消了专用的备自投装置及各保护之间的连接线，采用网络化方

5、式实现备自投功能，避免了各间隔信息的重复采集，减少了信息传输环节，提高了备自投动作的可靠性。过程层是智能变电站区别于常规变电站的特殊系统结构之一，是智能化电气设备的智能化部分，它可以有效地隔离高低压、避免设备间的干扰、实现信息共享，这是是常规变电站所不能达到的。主要实现运行电气量检测、运行设备状态检测、操作控制命令执行。合并单元与智能终端采用共网传输，且智能终端动作岀口小于2ms,保证保护速动性；合并单元对吋采用双光纤脉冲，保证对吋的可靠性。过程层新技术、新设备的大量应用，信息传递实吋、可靠性能高，大大提高了继电保护设备的性能。系统网络架构：间隔层和站控层间的网

6、络简称MMS(ManufacturingMessageSpecification)网，即两者之间采用传输制造报文规范报文的方式进行数据交换。间隔层和过程层之间一般采用传输面向通用对象的变电站事件(GenericObjectOrientedSubstationEvents,GOOSE)报文的方式，简称GOOSE网，以及由合并一单元通过采集非常规互感器的量值后上送的采样测量值（SampleMeasuredValue,SMV）,简称SMV网或SV网，实现数据交换。两网络结构又存在不同的组织形式，站控层一般采用单独组网的方式，而过程层组网方式有SMV网点对点+GOOSE

7、点对点、SMV网点对点+GOOSE组网、SMV组网+GOOSE组网（分别组网）及SMV组网+GOOSE组网（统一组网）等方式，但是所有不同的组网方式都不能违反电网公司对智能变电站建设的相关具体要求，避免造成建设过程中模式种类太多而导致重复、浪费的现象，不利于新技术的推广应用。2智能变电站的功能优势智能变电站与常规变电站相比，变电站内、站与站之间、站与调度、站与大用户和分布式能源的互动能力更强，信息的交换和融合更方便快捷，控制手段更灵活可靠；信息采集和信息处理结构更复杂、层次更深、范围更宽。智能变电站采用了多种新技术，其整个二次系统的整体架构、配置及与一次系统的连

8、接方式与传统变电站相比均