关于数字化变电站电气二次设计探析

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1、关于数字化变电站电气二次设计探析　　摘要：数字化变电站是建立在通信规约基础上，由智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）构建，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。现就数字化变电站过程层关键设备的配置原则和选择方案，根据国内外高压电气设备和二次设备（IED）的发展情况和运行经验，提出了当前建设基于数字化变电站的二次过渡方案。关键词：数字化变电站；电气设计；技术特征Abstract:Digitalsubstationisestablishedon

2、thebasisofacommunicationprotocol,devicebyintelligent(electronictransformer,intelligentswitch)andnetworklayer(layertwoequipmentprocess,spacerlayer,controllayer)construction,canrealizetheintelligentelectricalequipmentinformationsharingandinteroperabilitybetweenth

3、emodernizationsubstation.Theconfigurationprincipleandselectionofkeyequipmentindigitalsubstationprocesslayer,accordingtothedomesticandforeignhigh-voltageelectricalequipmentand7twoequipment(IED)developmentandoperationexperience,putforwardtheconstructionofthetwotr

4、ansitionschemebasedondigitalsubstation.Keywords:digitalsubstation;electricaldesign;technicalcharacteristics中图分类号：F407.6文献标识码：A文章编号：1数字化变电站的电气技术特征随着时下数字式互感器技术和智能一次电气设备技术的实用化，计算机高速网络在我国电力系统网络中也得到广泛的应用，但在其技术的运用上还存在着一些技术上的局限性。各类数据从源头转变成数字化信息，才真正实现了电气数据采集的数字化应用，并为实现

5、信息集成化和数据的共享性应用提供了基础。变电站的数字化不但使得具有监视、控制、保护、故障录波、测量与计量等几乎都是功能单一、相互独的装置模式的传统变电站转型成为采用计算机监控系统、微机型的继电保护及安全自动装置的新型数字化变电站，而且将原有的硬件重复配置、信息不共享、投资成本大的局面转变成新建装置和系统之间通过串口或网口交换信息的综合自动化系统，使得原来分散的二次系统装置，具备了向信息集成和功能合理优化、整合转变的基础。数字化变电站在逻辑结构上为“三层两网”结构，即“站控层”、“间隔层”7“过程层”、“站控层”、“网

6、络和”、“过程层”、“网络”这种构架实现了信息采集、传输、处理和输出过程的数字化，其基本特征为数字化变电站内的信息全部做到数字化，信息传递实现网络化，通信模型达到标准化，使各种设备和功能共享统一的信息平台，实现运行管理的自动化。数字化变电站与传统的变电站相比，具有以下优点：（1）数字化变电站最显著的特点是增加了过程层，即将一次电气设备纳入了数字化变电站的通信网络，是变电站自动化数字化技术发展的重大变革。（2）数字化变电站的间隔层设备具有网络化的特点，使数字信息直接接到了站控层的交换机上，取消了转换型的串口接口装置，从

7、而大大地提高了信息交换的速率。（3）数字化变电站具有配有电子设备、传感器和执行器的智能开关设备，即具有较高智能的开关设备的基本功能，还具有控制设备的附加功能，尤其是在监测和诊断方面极具优势。（4）数字化变电站的间隔层和一次设备均配置智能终端，智能终端之间通过光纤通信连接，取代了测控柜之间的电缆连接，保护、测控装置与智能终端之间通过电气回路连接，是数字化变电站的又一大特点。（5）数字化变电站将IEC618507应用于变电站内的通信，既充分利用了网络通信的最新技术，又实现了二次设备的信息共享、互操作和功能的灵活配置。2数

8、字化变电站的电气二次设计数字化变电站架构设计目标是设计出基于IEC61850通信协议构建的信息采集、传输、处理、输出过程全部数字化的变电站，从而实现数字化变电站的技术创新。数字化变电站电气二次设计的构架如图1所示，分为智能设备的选择、通信规约的选择和网络结构的设计三部分2.1智能设备的选择数字化变电站的智能设备包括智能开关、电子式互感器及二次设