变电站综合智能组件探讨

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1、第$/卷!第!"期9:;0$/!<:0!"!#"#年""月"#日<:=0"##!#"#变电站综合智能组件探讨张!斌!倪益民!马晓军!陈丽红!徐石明!黄国方!国网电力科学研究院"南京南瑞集团公司#江苏省南京市!"###$$摘要!综合智能组件的研究对于高压设备智能化和智能电网的建设具有重要意义#结合当前智能变电站建设的实际情况"介绍了综合智能组件的概念和研究意义#以""#L9变压器综合智能组件为例"分析了综合智能组件在智能变电站中承担测量!控制!监测!计量!保护功能的融合设计模式及其网络结构和功能架构#探讨了变

2、压器综合智能组件当前的功能架构和关键技术#关键词!智能变电站$综合智能组件$状态监测$变压器&$%/'!!引言功能的低压智能开关组件(变压器设备的综合智能组件产品目前国内外均未见报道(国外变压器智能变电站是智能电网的重要组成部分和关键智能化的研究侧重点在于在线监测和状态检修方环节(智能变电站以设备的智能化和以顺序控制%面#其中油色谱%局部放电等监测应用已较为成状态估计%远端维护以及与调度的无缝连接等高级&.%)'熟/国内在变压器状态监测方面也取得了一定的智能应用为主要特征#为智能电网的信息化%自动成果#油色

3、谱%局部放电等在线监测产品已在变压器化%互动化提供技术基础(综合智能组件作为智能上安装使用(变电站设备层的关键设备#促进了一次设备的智能化(6智能变电站技术导则7对智能组件的定义是+"!综合智能组件的工程意义)智能组件是服务于一次设备的测量%控制%状态监目前#一次设备的智能化程度较低#尤其是状态测%计量%保护等各种附属装置的集合#包括各种一监测手段数字化程度不高(近年来在部分重要设备次设备控制器#如变压器冷却系统汇控柜%有载调压上虽然加装了在线监测装置#但缺乏统一的标准#且开关控制器%断路器控制箱等及就地布

4、置的测控%状对监测数据的分析和诊断还不够#不能在设备异常态监测%计量%保护装置等(*组成智能组件的各种装或者故障时提出故障处理方法或设备检修策略#很置从物理形态上可以是独立分散的#在满足相关标难实现状态检修模式和设备全寿命周期综合优化管准要求时也可以是部分功能集成的(用于设备状态理的目标(高压设备价格非常昂贵#其占据整个电监测的传感器可以外置#也可以内嵌(但是#智能组网资产的比例也很高(随着电网规模的不断扩大#&"'件的发展趋势是功能集成%结构一体化(电网公司对电网建设的投资比重进一步加大#其中综合智能组件

5、在变电站内的应用可以实现一次更加强调了资产全寿命管理体系的建设(高压设备设备测量数字化%控制网络化%状态可视化%信息互综合智能组件一方面扩大了设备在线监测的范围#动化和功能一体化#使变电站设备数量大量减少#变同时加强了对在线监测数据以及运行数据的综合分电站场站设计简化#占地面积减少(数字化接口设析#大幅度提升高压设备状态诊断水平#延长设备服备和光纤通信介质的应用#在节约电缆投入的同时&"#'役时间#产生显著的经济效益(&!'提高了信号采集和控制回路的抗干扰能力#大幅综合智能组件的研制实现了一次设备信息的集提

6、高了变电站的可靠性%实用性和经济性(中采集和功能整合#为电力系统的高级应用功能提目前#NII和NHZ9N等国外公司已推出具有供了带绝对时标%标准化的高品质数据(综合智能数字化接口的断路器智能产品#但由于价格昂贵#并组件宜采用能提供稳态%动态和暂态数据的)三态*没有大规模推广应用(国内对智能开关的研究虽起&"'信息采集装置#在满足相关标准时#还可融入保护步相对较晚#但已研制出具有保护%测控和状态检测和计量功能#大大减少了变电站信息采集系统的数量#简化了变电站设备的安装%调试和维护工作#充收稿日期%!#"#%#

7、.%!.$修回日期%!#"#%#(%#)#分体现了集约式管理思路(国家科技支撑计划重大项目&!##(INN"$I#')$国家电网公司纵向科技项目&*+"###&)#1)"1!#"##$/!!"$!#!综合智能组件与智能变电站起设计需要考虑设备对象和电压等级等因素#总体原则就是不能与电力系统相关标准或规程相违背(综合智能组件一般安置在一次设备旁#当采用例如+可以在""#L9及以下电压等级中将测控%保电子式互感器和智能操作箱时#综合智能组件相当护功能一体化设计#但在!!#L9及以上电压等级于间隔层设备#要与过程

8、层的采样值!*9$网和通用中实现存在争议#暂不考虑(面向对象变电站事件!+\*Z$网通信#同时还要与综合智能组件要考虑与过程层设备的通信接站控层通信的制造报文规范!DD*$网通信(口#特别是在线监测采集设备(目前国内厂家大多图"为""#L9变压器综合智能组件在智能变电站采用自己内部的通信协议#通信接口也不统一#大多体系结构中的连接关系(变压器综合智能组件连接站控层的DD*网#过程层的高%中%低压侧的采用H*%/