智能变电站一、二次设备框架分析及配置方案.pdf

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1、产品与解决方案智能变电站一、二次设备框架分析及配置方案张东峰(山东电力集团公司德州供电公司，山东德州253008)摘要智能一次设备是智能变电站的结构基础，智能二次设备是智能变电站功能实现的手段。进行了一次设备的框架设计、论述了该方案信息采集、分析处理、动作操作和信息发布的工作原理，设计了功能集成化的智能IED结构。所提出的设计方案能够简化智能变电站结构，达到智能设备即插即用的效果。关键词：智能变电站；智能组件；框架；集成IED智能变电站作为智能电网建设的关键环节之包括智能单元及智能组件，电气部分可分为操作机一，国内已采取了分层次、多阶段的技术方案实施构及一次设

2、备本体。其试点工程的建设。根据IEC61850标准的相关规定，智能变电站系统的架构可分为3层⋯，即变电站层、间隔层及过程层。高电压等级的变电站，由于要确保其运行的可靠性，因此应严格按照独立、层次分明及冗余的原则配置间隔层及过程层设备。但在所有电压等级都采用这种配置方案显然会遇到许多困难，尤其是在常规变电站改造为智能化变电站的过程中，若更换间隔层设备则必然会导致大量合并单元及智能终端等设备的增加，极大地增加了建设的成本，且对于低压等级的变电站间隔，通常图1智能一次设备的结构设计图的安装方式为分散安装，不仅安装的空间有限，而一次设备本体所实现的功能与常规设备本体的

3、且通信和交换的接线是非常复杂的，这就导致了改功能相同，通过加装在一次设备上的传感器和互感造后的智能变电站经济性较差l2】。因此，针对低压器采集其状态及特征信息，利用智能组件接入智能等级应选择更经济便捷的配置方案。经过多年的研单元，通过智能单元的分析、计算处理及决策能力，究和发展，智能电子设备(IED)的原理已经十分完成了通信、执行及信息处理等基本功能，成熟【3J，且经过智能变电站试点工程的经验积累后上述的3种装置可采用分离制造、就近安装或可对不同电压等级的间隔层尝试采取不同的配置方集成制造、直接安装的原则实现一次设备的智能化，案，功能一体化IED的集成对于简化

4、配置，提高过且随着一次智能集成化技术的发展，集成化方案将程层和间隔层的经济性具有重要的作用。是未来技术的发展趋势l4J。本文根据智能变电站设计的相关要求，结合当变电站主接线与一次设备的连接是通过电气接前智能变电站一、二次设备配置方案的不足，并基口实现的，而一次设备接地及保护接地则是通过地于示范性智能变电站的运行经验，对智能变电站一、线接口实现的，地线接口一直连接到变电站的接地二次设备设计框架展开研究和探索。网中，通过导线及电缆实现了电气部分的连接。信1一次设备框架设计息接口的主要功能是连接智能组件，包括3类内部接口及2类外部接口。通过光纤可实现外部接口的1．1

5、一次设备架构设计连接，其中，通过网络接口可实现站控层及智能组根据智能变电站所实现的功能和理念要求，所件的连接，完成了智能一次设备与主机之间的相互设计的智能一次设备总体结构图如图1所示，主要通信，通过专项接口可实现智能单元间的连接，完由信息部分和电气部分两部分组成，其中信息部分成了智能单元问快速通信的功能。根据实际的技术2ol2~g6窀

6、

7、l技肃I99产品与解决方案水平可选用电缆、光纤或内部总线进行连接，其中，2)信息分析过程。智能单元根据实际需要对智控制接口完成了一次设备本体与智能组件的连接，能组件提供的信息进行计算和分析，这是各种智能可实现操作命令的发布，互

8、感器接口完成了传感器一化1功-能实现的基础和核心，同时各智能单元还可实一一料及互感器的连接，可实现智能组件的测量数据的采一现一电互一操作及共同实现整体的目标。一=妻波集功能。3)决策支持过程。智能单元将信息分析处理结1．Z工作原理～果传送至智能组件，智能组件再完成其发布和互操智能组件实现了内部接口的标准化，并能够以作的工作，通过控制接口可直接实现一次设备本体集成的硬件和软件系统为智能单元提供通信和工作的操作，而操作结果、测量数据、故障信息等状态平台，再通过智能单元完成了计算及分析功能，根量通过网络接口也可直接传送至其他一次智能设备据类型及要求的不同，各智能一一

9、次设备的组件可由或主机。不同的智能单元进行配置，且具备了即插即用的功如上所述，通过控制信息传输即可实现一次设能。因此，可调整智能单元的具体配置来完成不同备的智能化，在这个过程中智能组件兼具榆测处理智能功能，图2为几种常见的智能单元配置情况。数据、与外界实现通信联系的功能，而智能单元则完成了决策及下达操作指令的功能。2智能组件结构设计圈llll根据示范性智能变电站的运行经验，所设计的操作智能变电站结构如图4所示。可将其分为3个部分，分别为输入、分析处理及输出部分，分析处理部分⋯～军是智能单元工作的场所，而各个智能一次设备输入图2智能组件配置图和输出部分的结构基本

10、是一致的。输入部分统一了互感器及状态接