智能变电站工程应用中技术探析

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1、智能变电站工程应用中技术探析　　摘要：下文主要结合笔者多年的工作实践经验，就智能变电站的架构体系进行了阐述，并针对其重要技术进行了简要的分析，希望于大家共同学习进步。关键词：定义及特点；技术；智能变电站中图分类号：K826.16文献标识码：A文章编号：1、智能变电站的定义及其特点采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。从《智能变电站技术导则》给出的智能

2、变电站的定义我们可以看出：智能变电站建立在变电站数字化的基础之上，以变电站的数字化为硬件基础。通过一次设备智能化、二次设备网络化为目标，达到全站数据信息共享，数据传输稳定。同时可以实现状态监测、在线分析决策等各种智能化高级高级应用。2、关键技术应用1）非常规互感器在智能变电站中的应用传统的互感器具有不便于安装、饱和后会造成输出失真、二次侧存在短路或开路问题、需要采用ADC7模块才能与微机系统连接等一系列问题，这些问题对电力系统中各种保护、测量、计量等功能的实现具有诸多不利的影响。随着光电技术的发展和光纤通信技术的进步，先进的非常规互

3、感器在智能变电站中得到应用，这其中应用较为广泛的是电子式互感器和光学互感器。非常规互感器的应用能够实现变电站运行信息的全数字化实时采集，能够实现电气量的精准测量，提高了电力系统内部信号采集系统的抗干扰能力，对提高电网状态估计的水平、改进继电保护性能等具有重要作用。光学互感器作为国网试点技术，在江苏500kV常熟南智能站，无锡220kV西径变有过使用，光学互感器采用法拉第磁光偏正技术，具有高灵敏度，抗饱和度，抗电磁干扰等技术优势，是未来智能变电站一次系统智能化的发展趋势。电子式互感器在数字化变电站中已广泛使用，电子式电流互感器采用罗氏

4、线圈技术、电子式电压互感器采用电容分压的低功率线圈技术。与光学互感器相似，在抗饱和度，抗干扰特性上具有优势。电子式互感器技术使用较为广泛，技术较为成熟。在众多投运的数字化变电站中，支柱式电子式互感器配合带激光电源供电模块的合并单元是主流配置。电子式互感器内部罗氏线圈或低功率线圈产生的小信号接入采集模块，经过模数转换将电信号转换为光信号传递给合并单元。合并单元经过CPU处理转换为标准的IEC79-2标准采样值传输协议，输出稳定可靠，精度高的光纤数字量，供后端IED设备（保护、测控、计量电表等）接收使用。2）IEC61850通信规约的应

5、用传统变电站存在系统自我封闭，各个系统之间信息交互能力差等问题，由各子系统构成的”信息孤岛”。上述问题主要由不同厂家之间设备采用的通信规约复杂繁冗，各系统之间信息交互接口没有统一标准等因素造成。在智能变电站中，由于采用了IEC61850通讯规约，采用了面向对象的建模思想，真正达到变电站中各个IED设备的互操作性，摆脱了各厂家间存在大量私有规约，通讯需要规约转换的束缚。这在站控层MMS通信服务上提供了很大的便捷，各厂家只要遵循IEC61850和DL/T860标准的建模规范建模，就可以完成各厂家间装置的互联互通。同时这种互操作的便捷不仅

6、仅局限在站控层。智能变电站在体系结构上采用了三层两网的概念：即站控层，间隔层和过程层；两网即站控层网络和过程层网络。过程层设备的产生和过程层网络间的数据传输是智能站最大的技术特点。智能站的过程层设备包含了合并单元和智能终端，过程层网络数据包含了GOOSE报文（GeneralObjectOrientedSubstationEvent）和SV报文（SampleValue）。在整站调试中，系统集成商负责搜集所有IED设备的ICD文件来制作整站的SCD文件。SCD文件包括分配所有IED设备的通讯参数，对IED设备进行IED7NAME的工程实

7、例化命名，完成GOOSE、SV虚端子的连线。这其中虚端子连接是关键技术，虚端子连接使SCD文件包含了整个变电站的全部数据流量，是整个变电站信息交互的基础，同时也是今后运行维护参考的依据，具有十分重要的作用，SCD文件制作完成后，各个IED设备遵循SCD的数据交互原则下装各自的配置，完成设备间的互联、互通、互操作。整个变电站的调试便是按照上述流程在运行的。次序间严格按照顺序执行，一旦不按照这样的原则进行，那么整个调试将会变得繁琐、无序并且效率低下。3）智能组件智能组件承担宿主设备的测量、控制、计量、监测和保护等基本功能，作为各功能单元

8、的结合，智能组件可以实现灵活配置。每一个智能组件都可以根据电气设备在功能上的要求进行合理的选择和配置；智能组件可以实现集成化设计，也可以根据设备特点分散独立实现；智能组件通信功能的设置使得电气设备成为系统中的通信节点，实现了电气设备的