数字化变电站探究现状和应用展望

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1、数字化变电站探究现状和应用展望　　摘要：介绍了数字化变电站概念、主要特点、相关技术研究和工程应用进展，再根据电子式互感器、智能终端技术、网络通信技术和IEC　61850的具体使用情况，具体介绍了一些关于现阶段开展数字化变电站建设的情况，而且认为它将是未来变电站技术发展的新趋势。随着微机保护装置、自动化二次设备的普及和变电站综合自动化系统的不断推广，目前的变电站已经初步表现出了数字化和自动化的趋势。关键词：数字化变电站关键技术研究应用展望1　数字化变电站的概念随着微机保护装置、自动化二次设备的普及和变电站

2、综合自动化系统的不断推广，目前的变电站已经初步表现出了数字化和自动化的趋势。“数字化变电站”主要是指以现有变电站技术为基础，进一步实现其数字化、自动化、智能化和网络化。数字化变电站的特征主要有：1.1　一次设备的数字化和智能化8变电站之前使用的都是传统的电磁式互感器，现在我们改用电子式互感器，站内使用的智能断路器、变压器等设备可以向外进行数字通信，还可以在这些一次设备就地加装智能终端，这样就能够进行信号的数字式转换，还能进行状态监测，从而实现了一次设备的数字化和智能化。1.2　二次设备的数字化和网络化实

3、践表明，传统数字式设备已经落伍了，数字化变电站的二次设备应运而生，它有对外光纤网络通信接口，不再是传统变电站那样以电缆为媒介传输信息，而是借助光纤以太网。1.3　变电站通信网络和系统实现IEC61850标准统一化。1.4　管理系统实现了自动化。2　数字化变电站的结构数字化变电站按照DL/T860标准分为：站控层、间隔层、过程层。以IEC61850标准建造变电站架构体系，以网络通信平台为基础，实现变电站监测信号、控制命令、保护跳闸命令的数字化采集、传输、处理和数据共享。其关键核心是实现满足上述特征的通信网

4、络和系统，即实现IEC61850标准。数字化变电站的一、二次设备均应为智能设备，具有与其他设备交换参数、状态和控制命令等数字化信息的通信接口。设备间信息传输的方式为网络通信或串行通信，取代传统的二次电缆。站内设计在线自动监测系统，对各个设备进行实时检测，并根据情况提出检修要求，从而实现状态检修。2.1　过程层过程层包括电子式互感器和智能开关设备，其主要功能分为以下三类：82.1.1　运行电气量检测：检测的内容主要是电流、电压、相位以及谐波分量。跟常规站的差别就是不再使用传统的电磁式互感器，取而代之的是电

5、子式互感器，模拟量被直接采集的数字量取代。具有较好的抗干扰性，绝缘性能很好，而且具有不错的饱和特性。2.1.2　设备状态检测：变电站需要进行状态参数检测的设备主要有变压器、断路器、隔离开关、母线、电容器等在线检测的主要内容是它们的工作特性及状态的数据。2.1.3　控制命令执行：包括断路器分、合；电容、电抗器投切；隔离开关分、合等。过程层的控制命令执行大部分是被动的，如接到保护装置的跳闸指令，并能判断指令的合理性。2.2　间隔层间隔层包括测控装置、保护装置、安全自动装置、故障录波器、电能表等设备。其主要功

6、能是：①对本间隔过程层实时数据信息进行汇总。②保护控制一次设备。③实施本间隔操作闭锁功能。④实施操作同期及其他控制功能。⑤对数据采集、系统运算及控制命令的发出具有优先级别控制。8⑥执行数据的通信传输功能，告诉完成与过程层及站控层的网络通信。2.3　站控层站控层包括主机、五防工作站、保护信息子站、远动装置等设备，其主要任务是：①在两级高速网络的协助下，对全站的实时数据信息进行汇总。②由调度或控制中心来管理某些数据。③接收相关的控制命令，然后由间隔层、过程层来执行。④具有在线可编程的全站操作闭锁控制系统。⑤

7、可以对站内进行当地监控，还可以实现人机联系。⑥可以在线维护间隔层、过程层设备，在线组态，在线修改参数。2.4　IEC61850标准为了更好地推动变电站自动化和数字化技术进步，1995年国际电工委员会便着手制定变电站通信网络和系统规范体IEC61850标准，现在变电站自动化领域已经在普遍使用这种标准，这对于数字化变电站实现无缝通信和互操作性是非常有利的。3　相关技术研究及可行性分析过程层设备研究及工程应用情况：3.1　电子式互感器8数字化变电站的突出特征就是使用的是电子式互感器，而不是传统的电磁式互感器。

8、国外不少知名的电气设备商都有相应的电子式互感器产品，国产OET700系列电子式电流和电压互感器也已在国网公司变电站成功应用。3.2　一次设备的智能化与数字化实现数字化变电站内一次设备智能化和数字化，不仅要求一次设备要有传统功能，还要有在线状态监测、智能控制和数字接口等功能，也就是说可以对设备运行进行实时评估，而且还可以根据IEC61850标准，让它跟其他设备的数字式信息交互，从而实现设备的互操作性。以智能断路器装置为例，ABB的PASS比较