研究数字化变电站技术

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1、研究数字化变电站技术摘要:木文主要分析了数字化变电站自动化系统的特征和结构，简要总结了数字化变电站应用存在的问题，并针对它的发展现状进行了分析和研究。关键词:数字化变电站自动化发展1、数字化变电站自动化系统的特征(1)智能化的一次设备。一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计，简化了常规机电式继电器及控制回路的结构，数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换言之，变电站二次回路屮常规的继电器及具逻辑回路被对编程序代替，常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。(2)网络化的二次设备。变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装

2、置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口，通过网络真正实现数据共厚、资源其厚,常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。(3)自动化的运行管理系统。变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化;数据信息分层、分流交换口动化;变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告，指出故障原因,提出故障处理意见;系统能自动发出变电站设备检修报告，即常规的变电站设备&ldquo淀期检修”改变为&Idqu

3、o;状态检修&rdquo；o2、数字化变电站自动化系统的结构在变电站自动化领域屮智能化电气的发展，特别是智能开关、光电式互感器机电一体化设备的出现，变电站综合H动化技术迈进了数字化的新阶段。在高压和超高压变电站屮，保护装置、测控装置、故障录波及其他口动装置的I/O单元，如A/D变换、光隔离器件、控制操作回路等将隔离出來，作为智能一次设备的一部分。反言Z,智能化一次设备的数字化传感器、数字化控制回路代替了常规继电保护装直，测控等装置的I/O部分;而屮低压变电站则将保护、监控装置小型化、紧凑化，完整地安装在开关柜上，实现了变电站机电一体化设计。数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为两类，即智能

4、化的一次设备和网络化的二次设备。在逻辑结构上刖分为3个层次:“过程层&rciquo;、“

5、'n

6、隔层”>“站控层”,各层次内部及层次之间采用高速网络通信。2.1过程层功能⑴电力运行的实吋电气量检测:主要是电流、电压、相位以及谐波分量的检测,其他电气量如冇功、无功、电能量可以通过间隔层的设备运算得出。与常规方式相比所不同的是传统的电磁式电流互感器、电压乂感器被光电电流互感器、光电电压互感器取代;采集传统模拟量被直接采集数字量所取代,这样做的突出优点是抗干扰性能强，绝缘和抗饱和特性好，装置实现了小型化、紧凑化。(2)运行设备状态参数在线检

7、测与统计:进行状态参数检测的设备主要有变压器、断路器开关、刀闸、母线、电容器、电抗器以及直流电源系统。在线检测的内容主要有温度、压力、密度、绝缘、机械特性以及工作状态等数据。(3)操作控制的执行与驱动:包括变压器分接头调节控制,电容、电抗器投切控制、断路器、隔离开关的分合控制,直流电源充放电控制。2.2间隔层功能间隔层是进行汇总木间隔过程层实时数据信息、实施对一次设备保护控制功能、实施本间隔操作闭锁功能、实施操作同期及其它控制功能、对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级別的控制、承上启下的通信功能等六大功能。2.3站控层功能(1)通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息,不断刷新实时数据

8、库，按时登陆历史数据库;(2)按既定规约,将有关数据信息送往调度或控制屮心;(3)接受调度或控制屮心有关控制命令，转间隔层、过程层执行;(4)貝-有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;(5)具有站内肖地监控、人机联系功能;(6)具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态、在线修改参数的功能;(7)具有变电站故障白动分析和操作培训功能。总线通信，问隔层与变电站层之间串行通信方式称为站级总线通信。3、数字化变电站应用中存在的问题由于光电/电了式互感器木身的结构特点和工作方式，导致互感器的角差、比差现场试验难以进行，其至极性试验也无法开展，只能等到设备投运带电后，才能检验接线的准确性。另外，光电/

9、电子式互感器的局放试验、伏安特性试验的试验方法和标准也M常规设备有很大的区别，这都需要设备厂家和运行主管单位专门制定。数字化变电站保护校验相对复杂，在变电站运行的条件下对部分间隔保护校验的难度很大，目前的常规继电保护校验装置无法提供数字化保护所需的电流量和电压量，因为电流量和电压量必须经过合并器才能进入保护装置，而要完成试验必须口带合并器提供模拟试验中的电流量和电压量，要完成母差保护这类需要大量电