数字化变电站技术综述

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1、虞审景分析与探讨GUANGXIDIANYE数字化变电站技术综述梁艺(钦州供电局，广西钦州535000)[摘要】本文从数字化变电站的概念和特征入手，深入比较了数字化变电站较传统变电站的优点；详细阐述了国内外现阶段数字化变电站的实施方案，同时对国内应用现状进行了分类；介绍了数字化变电站所使用的关键技术；分析了目前数字化变电站存在的一些不足，指出了理想的数字化变电站建设是变电站未来发展的必然趋势。【关键词】数字化变电站；IEC61850；非常规互感器化1数字化变电站的概念与特征传统变电站中信息描述和网络通信协议标准的差异，导致了不

2、同设备间信号识别困难、互操作性差；数字化变电站全1．1数字化变电站的概念站通信网络和系统实现均采用IEC61850标准，该标准的完数字化变电站是指变电站的信息采集、传输、处理、输出整性、系统性、开放性保证了数字化变电站站内设备具备互操过程全部数字化，基本特征为设备智能化、通信网络化、模型作性的特征。和通信协议统一化、运行管理自动化等。数字化变电站建设的美国国家标准技术研究院(NIs在其智能电网互操作性关键是实现能满足上述特征的通信网络和系统，并开发出相标准及路线图中指出，IEC61850是变电站自动化的综合标应的智能设备。I

3、EC61850标准包括变电站通信网络和系统的准，它支持继电器、断路器、变压器等设备的监视与控制，同时总体要求、功能建模、数据建模、通信协议、项目管理和一致性对可再生能源有着良好的支持，更加适合智能电网的要求。美检测等一系列标准。数字化变电站可按照IEC61850标准建设国能源部资助的多个智能电网试点项目均要求高速、高带宽通信网络和系统的变电站【I121。通讯，IEC61850可以满足这一要求。美国能源部部长朱棣文1．2数字化变电站的特征在2009年5月的一次讲话中指出，IEC61850标准将成为变尽管目前尚没有得到国际公认的

4、数字化变电站定义，但数电站自动化与保护互操作性在智能电网中最先使用的标准。字化变电站应具备的关键特征则比较明晰，包括以下几点I。1．2．1一次设备的数字化和智能化变电站内传统的电磁式互感器由电子式互感器替代，直2数字化变电站与常规变电站自动化接向外提供数字式光纤以太网接口；站内采用具备向外进行的比较数字通信的智能断路器、变压器等设备，或者在这些一次设备就地加装智能终端实现信号的数字式转换与状态监测，达到2．1常规变电站自动化存在的不足一次设备数字化和智能化的要求。常规变电站自动化系统应用特点是变电站二次系统采用1．2．2二次

5、设备的数字化和网络化单元间隔布置形式，装置之间相对独立，装置间缺乏整体的协数字化变电站的二次设备除了具有数字设备的特点外，调和功能优化，输入信息不能共享、接线比较复杂、系统扩展还具备网络通信接口。与传统变电站信息传输以电缆为媒介复杂，主要有以下几方面的问题H。不同，数字化变电站二次信号传输(主干网)基于光纤以太网2．1．1信息难以共享实现。目前实际应用的变电站自动化系统中来自不同信息采集在数字化变电站中，设备之间的信息交互由常规变电站单元的设备信息。无法共享，信息模型和信息交换模型由于缺以硬接点信号交互为特征的方式变为基于I

6、EC61850标准的乏统一建模和系统异构而导致各种“信息孤岛”。对等通信(P2P膜式。在这种通信模式下，资源和服务分布在所2．1．2设备之间不具备互操作性有节点中，不需要中间环节与服务器，这种非中心化的特性使在变电站自动化系统集成过程中面临的最大障碍是不同得数字化变电站的通信网络具有良好的可扩展性与鲁棒性，厂家的智能设备(简称IED)，甚至同一厂家不同型号的IED所提高了IED信息传递的效率和有效性。采用的通信协议和用户界面的不同，因而需要额外的硬件(如1．2．3变电站通信网络和系统实现IEC61850标准统一咽2010．1

7、0(总第126期)分析与探讨店审揲GUANGXIDIANYE规约转换器)和软件来实现lED互联，对自动化系统的无缝集站控层·-网成和互操作造成一定的困难，这在很大程度上削弱了变电站实现自动化的优点和意义，同时增加了硬件投资成本。／Il＼2．1．3系统可扩展性差由于互操作性和信息模型不同等原因，现有的变电站自间隔层I保护F-'q控制ll护H控制l动化系统在系统扩展或设备部分更新时需要付出很大的附加l：成本。过程层Il过程层接口Jl传感器lI执行机构l2．1．4系统可靠性受二次电缆影响虽然现有的变电站自动化系统实现了设备智能化，

8、但这高压设备些智能电子装置之间以及lED与一次系统设备和变电站自动化系统之间仍然采用电缆进行连接。二次系统的安全性取决图1数字化变电站三层结构于变电站lED耐受电磁干扰的能力，同时，必须确保引入到lED的电磁干扰必须低于装置本身可以耐受的水平。实际运行中由于种种原因，经常发生由于电缆遭受电