智能变电站一次设备状态监测

智能变电站状态图元的规范与设计

智能变电站状态图元的规范与设计 发表时间：2016-07-19T15:46:42.537Z 来源：《电力设备》2016年第8期作者：杜鹏侯丹贺思亮张亮 [导读] 智能电网建设是全国电网建设的大趋势，最终要实现电网的无人化、智能化是电网建设的最终目的。 杜鹏侯丹贺思亮张亮 （国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山 063000） 摘要：按照“调控一体化”建设模式，梳理调控业务需求、更新信号类型、建立新型图元、制定专属监控信号，已经成为当务之急。遵照“异常上光字、变位不告警”技术原则，提出新增空挂断路器、保护图元、状态图元等新概念并根据智能站新需求与主站监控界面新增重合闸状态监视界面，避免因信号告警方式错误，图元制作不规范等原因影响运行及监控人员对故障的准确判断，提高调度、运行人员的日常操作和事故应急处理效率，确保调控一体化系统高效稳定运行。 关键字：智能变电站信息图元分类规范 一、研究背景 智能电网建设是全国电网建设的大趋势，最终要实现电网的无人化、智能化是电网建设的最终目的。智能电网调度技术支持系统建设是智能电网建设的重要组成部分，为保障电网安全、稳定、经济、优质运行和 “大运行”体系改革、电网智能化建设奠定了坚实基础。为了实现电网的智能化建设唐山电网对于新投的110kV以上变电站要求全部按照智能变电站标准建设。新的智能变电站建成投运后，在信号及监控界面方面发现了若干问题，影响了调度、运行人员的日常操作和事故应急处理效率，影响了自动化维护人员对故障的及时排查。对智能站特有的信息及监控界面的优化规范与梳理已成为必要之举。 二、现状调查 随着智能变电站建设步伐的加快，智能变电站与常规站信号的差异日渐突显，由于智能变电站的设备与传统变电站由较大区别，导致主站调控一体化监视系统新增了许多以前没有的信号，例如：重合闸充电指示、重合闸投入软压板、智能终端就地操作、开关机构就地操作等等，而且智能变电站很多信号长期处于触发状态，老的图形绘制原则将导致监控人员监控复杂、操作不变，给调度与监控工作带来的极大不便，从而致使电网事故判断与处理效率下降。 三、存在的问题 1．新信号的图形制作问题 新投智能站把开关取消并加入智能终端，因此需要对相应的远方就地进行划分，同时对于属于保护信号并同时为变位信息的信号图元重新制作。对于新增信号图形制作问题，首先听取监控员意见，由于有些信号长时间为触发状态，小组人员讨论决定变位信息不上光字牌，这样不会触发间隔的光字牌，从而降低了对监控员的干扰。 2．保护信号的遥控问题 智能站中新增重合闸软压板、备自投软压板等压板类保护信号且这些信号需要主站监控员进行遥控，对于着这种情况需要在图形上进行重新制作。 3．重合闸信号是否异常问题 智能站中新增的重合闸充电指示、重合闸压板投入信号，这就为监控员根据充电指示、压板投入情况和开关位置判断信号是否异常增加了难度和工作量，导致监控员需要检查多幅间隔图中信号，并根据计算才能判断信号情况，根据这种情况需要增加新的监控信号并根据三种信号的情况制作公式判定。 四、状态图元的规范与设计 4.1对于智能站新增和改进信号进行系统分类 为便于调度监控人员更简便、准确的掌握信息，将保护信号中的变位信息分为以下几类。 1）仅状态变化的变位信息：主要反映相关设备“二次把手‘远方/就地’”的相关变位信息，仅用于监控员观察其状态以判断其是否属于异常，信号主要包括智能终端就地操作、刀闸及接地刀闸就地操作、开关就地操作、开关机构就地操作、主变有载调压机构就地操作。 2）不可遥控的变位信息：主要反映重合闸设备是否充电开关是否具备重合闸功能的变位信号。信号主要包括重合闸充电指示、备自投充电指示、备自投方式XX充电指示。 3）可遥控的变位信息：主要是智能站独有的相关软压板投入退出的变位信号，该信号可有主站监控员进行远程遥控操作。信号主要包括智能终端置远方压板投入、备自投软压板投入、自投闭锁压板投入、重合闸软压板投入。 4.2规范图元模型对应信息制作不同图元 根据上面对智能站变位信息的分类对每类信息制作专门类型的图元，同时我们为了使图形更整齐划一，我们对所有图元的绘制采用相同的参数。 1)对于“远方/就地”仅状态变化这类信息制作成状态图元。 2）对于充电指示这种不需遥控的变位信息制作成保护图元。 3）对于软压板投入这种需要遥控的变位信息必须使用设备图元代替最终使用空挂断路器来实现。 五、实时效果 通过对上述信息的详细分类，并根据分类采用标准化参数制作对应图元，极大地规范了间隔图内容，防止信息出现混乱从而产生光字时常动作的情况发生，减少了监控员的工作量提高了工作效率。 在今后所有新投变电站的信息分类、图形绘制过程中，均需严格按照对应原则对信息进行分类并使用标准图元模板进行一次图和间隔图的绘制，并在今后的工作中，认真总结工作经验，勇于创新，持续改进不足，保障调控一体化系统高效稳定运行。 参考文献： [1]《调控一体化系统信号与监控界面优化分析》，《电工技术》，2013（1）：28-30 作者简介： 杜鹏，男，高级技师，从事调控一体化运维工作,侯丹，女，高级工，从事电力系统营销工作,贺思亮，女，工程师，从事调控一体化运

新一代智能变电站一次设备智能化的探讨和展望

新一代智能变电站一次设备智能化的探讨和展望 发表时间：2018-06-06T15:41:45.967Z 来源：《科技新时代》2018年3期作者：田军韩志惠[导读] 摘要：本文分析了新一代智能变电站一次设备的智能化，阐述了智能变电站与智能化一次设备的主要概念，针对一次设备智能化进行了深入研究，结合笔者本次研究，最终提出了要对智能化的一次设备进行深化检修智能和全生命周期管理策略。 摘要：本文分析了新一代智能变电站一次设备的智能化，阐述了智能变电站与智能化一次设备的主要概念，针对一次设备智能化进行了深入研究，结合笔者本次研究，最终提出了要对智能化的一次设备进行深化检修智能和全生命周期管理策略。希望通过本文的分析研究，实现新一代智能变电站一次设备功能的最大化，从而确保变电站安全、稳定运行的目标。 关键词：智能变电站；一次设备；智能化随着科学技术的飞速发展，产生了新一代的智能变电站，然而变电站的智能化只是一种保证变电站安全、稳定的手段。由于智能电网具有系统性、复杂性，并且受到规划与设计变电站、设置智能系统网架、智能电网的运行方式等多方面的因素影响制约，所以仅仅依靠智能化是不能够有效的保障变电站运行的安全、稳定。除此之外，在运用智能化技术的时候，要重视电网的安全性、可靠性、经济性，做到有效的利用一次设备智能化技术，提高变电站的智能化水平，从而保障了电网运行的安全性、稳定性。 1 新一代智能变电站一次设备智能化的探讨 1.1智能变电站 智能变电站的基本要求是实现全站信息的数字化、通信平台的网络化、信息共享的标准化，通过采用可靠、集成、先进、环保的智能化设备来实现其功能，如对信息的收集、测量、控制、保护、计量和检测等的基本功能，和一些自动控制、智能调整、在线分析、互动协同等高级功能。智能变电站的组成部分为智能化的一次设备和信息管理系统。智能化的一次设备的智能化表现在变压器智能化、开关设备智能化、电子互感器等[1]。 1.2 一次设备智能化 变电站的一次设备主要有变压器、避雷器、母线、互感器、断路器等等。智能变电站一次设备智能化，主要是在以往一次设备功能的基础上，采用通讯协议与信息管理系统进行数据的交互，其基本功能是测控、通讯、保护。一次设备的智能化还具有强大的信息交互、强大的自己监测与诊断能力，既能够对设备的运行状态进行科学的检查与测试，又可以尽早的预测与识别故障，并且及时的将预测分析的结果反馈给相应的设备管理部门，从而为状态的检修提供了可靠的信息依据。另外，在设备出现故障之后，它可以进行自动化的分析、识别、与评估。下面对变电站的一次设备中的变压器智能化、避雷器智能化进行了简要介绍： 1.2.1变压器智能化 新一代智能变电站一次设备中，变压器的智能化是指变压器在运行和监测时候的自动化。其自动化的主要内容是：实时监测变压器油色谱、绝缘、电流、电力负荷、油温，并且控制管理变压器油品对气与水的溶解等问题，及时断开和处理变压器的局部放电、介质损耗、绕组短路等，有效的调整负荷温度、铁芯电流、冷却器状态，从而确保变压器的功能能够正常发挥。 1.2.2避雷器智能化 变电站安全运行的设备与结构基础是避雷器，并且避雷器的智能化是智能变电站的重要前提。在变电站中使用智能化的避雷器，能够全面的检测电流、电压、动作和能够有效的控制全电流、阻性电流，从而有效的保障避雷器功能。与此同时，可以通过将智能化避雷器与智能变电站的网络或者是管理系统有效的结合，来实现通信与调控功能，并且把智能化避雷器向整个智能变电站体系转化，有利于加强变电站的智能化和变电站运行的安全化。 1.3一次设备智能化的评判准则 新一代智能变电站一次设备智能化，不仅仅是对设备进行信息化的处理与网络化的运用，它还是智能化的体系和结构，具有设计科学、布局合理、建设严格等特点，要对智能变电站一次设备的智能化评判可以依据其智能性、及时性、功能性准则来进行，以保障设备在运行时的安全、稳定、准确[2]。 1.4一次设备智能化正常运行的要求 智能化一次设备要正常运行，就必须确保智能一次设备的相关智能元件不受损，那么就要使智能元件满足以下要求： 1.4.1在使用智能元件后，智能化一次设备能够正常运行。 1.4.2智能元件要及时的监测分析主要的设备，并且要自动的将数据记录储存下来。 1.4.3智能元件要有自我检测和报警的功能，并且其检测的灵敏性要符合设备功能的要求。 1.4.4智能元件要有对电磁抗干扰的能力。 1.4.5智能元件最终得出的监测数据要确实可靠。 2 新一代智能变电站一次设备智能化的展望 2.1新一代智能变电站一次设备智能化 一方面变电站一次设备可以通过优化智能组件、组网来建立变电站一次设备的通信系统，从而达到实时监测的目的，以确保一次设备监控能力的提升。另一方面，变电站可以采用一次设备的集成体系中的集成设备，将一次设备的使用寿命延长和提高其运行的精确度，从而不仅可以保证一次设备的安全稳定，还有利于提高一次设备的智能化水平。另外，变电站一次设备要对将来现代化升级和智能化拓展一定的空间和结构，以确保其能够顺应时代的潮流稳定发展。 2.2检修智能深化 变电站一次设备中的检修智能化，既是实现智能化的重要保证，又是智能变电站对一次设备功能与稳定维护的重要前提。智能变电站一次设备的运行时，可以采用新型的处理技术对产生的运行状态与数据信息进行处理，从而有效的检测维修智能变电站一次设备，智能变电站建设中智能化检修是其基本需求。在进行智能化维修时，可以通过设立智能化检修系统与信息处理系统，从而对一次设备运行信息的数据库进行完善，从而达到对一次设备运行状况进行实时自我诊断的目的。与此同时，要做好及时报警和判断智能变电站一次设备运行过程中的问题和故障。最后，通过对变电站一次设备检修智能的深化，来有效的控制一次设备运行中存在的风险，进而提升智能变电站一次设备的稳定性、可靠性、安全性。

智能变压器状态在线监测技术方案

智能变压器状态监测系统技术方案 一、智能变压器状态监测系统 智能变压器作为智能变电站的核心组成部分，其建设获得了越来越多的关注。根据现行的标准，智能变电站是指采用先进、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、控制、保护、计量和监测等基本功能，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，实现与相邻变电站互动的变电站。智能变压器在线监测系统是保证变压器正常工作并预估设备的损耗以建立合理的检修计划，智能变压器在线监测系统是实现智能变电站的基础设备之一。 变压器是电力系统中重要的也是昂贵的关键设备，它承担着电压变换，电能分配和转移的重任，变压器的正常运行是电力系统安全、可靠地经济运行和供用电的重要保证，因此，必须最大限度地防止和减少变压嚣故障或事故的发生。但由于变压器在长期运行中，故障和事故是不可能完全避免的。引发变压器故障和事故的原因繁多，如外部的破坏和影响，不可抗拒的自然灾害，安装、检修、维护中存在的问题和制造过程中留下的设备缺陷等事故隐患，特别是电力变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化等等，已成为故障发生的主要因素。同时，客观上存在的部分工作人员素质不高、技术水平不够或违章作业等，也会造成变压器损坏而造成事故或导致事故的扩大，从而危及电力系统的安全运行。 正因为变压器故障的不可完全避免，对故障的正确诊断和及早预测，就具有更迫切的实用性和重要性。但是，变压器的故障诊断是个非常复杂的问题，许多因素如变压器容量、电压等级、绝缘性能、工作环境、运行历史甚至不同厂家的产品等等均会对诊断结果产生影响。 智能变压器状态监测系统构架如图1-1所示：

一次设备智能化技术

次设备智能化技术 时间：20 1 2-9 4 — 2 4巧：1 o:i9來源：作者?: O引言 智能变电站是智能电网的重要建设环节。保证电网安全稳定是一个系统工程，取决于诸多因素，不是单靠提高变电站的智能化就可以实现的。变电站的安全稳左运行是与变电站接入方案是否可靠、系统网架是否合理、运行方式是否合适分不开的。必须明确“智能化”是确保电网安全、可靠、经济运行的手段，而不是目的?智能化不能牺牲电网原有的安全性、可靠性和经济性. 智能变电站与数字变电站的区别如下：（1）一次设备状态监测与一次设备智能化：（2）一体化信息平台与智能高级应用：（3）辅助系统智能化。 1智能变电站的定义 智能变电站的如下定义:由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成。以高速网络通信平台为信息传输基础，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能.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、协同互动等高级应用功能的变电站。 2智能变电站的特征 智能变电站的特征:一次设备智能化、信息交换标准化、系统高度集成化、运行控制自动化、保护控制协同化、分析决策在线化。智能变电站是智能电网的重要组成部分。高可靠性的设备是变电站坚强的基础，综合分析、自动协同控制是变电站智能的关键，设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化是发展方向。 3智能变电站的结构 智能变电站设备分为过程层、间隔层、站控层. （1）过程层:指智能化电气设备的智能化部分。过程层的主要功能分3类:电力运行实时的电气量检测;运行设备的状态参数检测：操作控制执行与驱动。 （2）间隔层：其设备的主要功能是汇总本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;实施操作同期及其他控制功能;对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制：承上启下的通信功能，即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。必要时，上下网络接口具备双口全双工方式，以提高信息通道的冗余度，保证网络通信的可靠性. （3）站控层：苴主要任务是通过2级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数摇库;按既立规约将有关数据信息送向调度或控制中心;接收调度域控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行;具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;具有（或备有）站内当地监控，人机联系功能;具有对问隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态、在线修改参数的功能;具有（或备有）变电站故障自动分析和操作培训功能[1] O 过程层设备是联系一次设备和二次系统的桥梁，为间隔层设备提供一次设备的数据，执行间隔层和站控层对一次设备的控制、调节等功能。间隔层设备完成对一次设备的测量、控制、保护、汁量、检测等功能.智能组件以测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化为特征，集成了过程层和间隔层的部分功能，具备测量、控制、保护、计量、检测中的全部或部分功能.高压一次设备与相关智能组件的有机结合构成了智能化一次设备,这种有机结合可以是独立运行的高压设备加外置的智能组建，也可以是高压设备内嵌部分智能组建再加外置智能组件，还可以是高压设备内嵌相关智能组件。智能组件是一次设备实现智能化的主要途径.

变电设备状态维护—局部放电紫外检测技术

变电设备状态维护—局部放电紫外检测技术 由于电力需求日益增加，使得电力设备所使用的绝缘材料所承受的电气压力与日俱增，设备使用的寿命往往取决于绝缘材料的绝缘强度。电力设备由于运转操作、使用年数、使用频度及使用环境等影响，会逐年发生裂化，进而发生故障或事故，世界各国都投入大量的人力从事设备维护及研究故障预测的诊断技术。 早期变电所设备维护采用事后维护，即发生故障后才进行修理。后来发展为预防维护，即事先安排一定时间进行大修或更换零件，以防止突发事故。近而采用预知维护，从设备外部发觉异常征兆，事先预知其严重性，在未发生故障前予以处理。 变电设备维护检测方法 一, 方法簡介 变电设备是由机械、电气、化学等系统组合而成，因此用多项试验来分析设备的异常情况。一般变电设备预知诊断维护技术都先利用不停电方式检测设备有无异常，如发现异常状况再进一步作停电检测。电力公司现行不停电检测方式（Non-outage Tests）包括： 1, 红外线测温（Infra-red Emissions）； 2，部分放电检测（Partial Discharge）； 3, 油中气体分析（Dissolved Gas Oil Analysis）； 4, 震动分析（Vibration Analysis）； 5, 有载分接头切换器检测（Tap Changer/ Selector Condition）； 6, 箱体状态（Tank Condition）； 7, 油中含水量分析（Water Content Analysis）； 8, 紫外线电晕检测（Ultraviolet Emissions）。 总体而言，变电设备不停电预知诊断监测系统的技术障碍在过去几年来已经逐渐克服，而且价格也逐渐降低，然而准确性与成本效益仍然是各电力公司考虑的主要因素。 变电设备维护方式也可分为两种，一种为定期维护（Time Based Maintenance, TBM）,也是传统维护作业方式，依据设备制造商或电力公司规定的维护周期，定期实施维护作业，人力花费较多且要安排停电作业；另一种方式为状态维护（Condition Based Maintenance, CBM）,可在不停电情况监测设备运转状态，如果发现异常，及时实施维护工作，可减少工作停电及维护人力，有效防范事故发生。 二、不停电预知维护目的： 1，评估设备使用状况 2，减少维护费用 3，预估设备使用寿命 4，提升工作人员安全 5，收集第一手资料，积累数据 三、不停电预知维护技术： 1，应用多重技术（Multi-Technology ） 2，资讯整合技术（Information Integration）

智能变电站一体化监控标准系统

智能变电站一体化监控系统integratedsupervision andcontrolsystem ofsmartsubstation 按照全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化的基本要求，通过系统集成优化，实现全站信息的统一接入、统一存储和统一展示，实现运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警、运行管理和辅助应用等功能。 全景数据panoramicdata 反映变电站运行的稳态、暂态、动态数据、设备运行状态以及图像、模型等数据的集合。 3.3 数据通信网关机communication gateway 一种通信装置。实现智能变电站与调度、生产等主站系统之间的通信，为主站系统实现智能变电站监视控制、信息查询和远程浏览等功能提供数据、模型和图形的传输服务。 综合应用服务器comprehensiveapplicationserver 实现与状态监测、计量、电源、消防、安防和环境监测等设备（子系统）的信息通信，通过综合分析和统一展示，实现一次设备在线监测和辅助设备的运行监视、控制与管理。 数据服务器dataserver 实现智能变电站全景数据的集中存储，为各类应用提供统一的数据查询和访问服务。 智能变电站自动化体系架构 a ）智能变电站自动化由一体化监控系统和输变电设备状态监测、辅助设备、时钟同步、计量等共同构成。一体化监控系统纵向贯通调度、生产等主站系统，横向联通变电站内各自动化设备，是智能变电站自动化的核心部分； b ）智能变电站一体化监控系统直接采集站内电网运行信息和二次设备运行状态信息，通 过标准化接口与输变电设备状态监测、辅助应用、计量等进行信息交互，实现变电站全景数据采集、处理、监视、控制、运行管理等，其逻辑关系如图 1 所示。

变电站在线监测配置方案

变电站状态监测系统解决方案 许继昌南通信设备有限公司 2011.11

目录 1、配置表 (1) 2、系统整体方案 (1) 3、产品介绍 (2) 3.1GIS监测相关装置 (3) 3.2变压器监测相关装置 (6) 3.3开关柜监测装置 (10) 3.4避雷器在线监测系统 (14) 3.5站内状态监测主站系统 (14)

1、配置表 根据110kV及以上变电站设备配置监测设备如下： 2、系统整体方案 设备状态监测和诊断的关键是在线监测技术，在线监测技术是实现智能设备状态可视化的必要手段，是状态维修的实现基础，为其提供了实时连续的监测数据和分析依据。有效的在线监测系统可以随时掌握设备的技术状况和劣化程度，避免突发性事故和控制渐发故障的发生，从而提高高压电气设备的利用率，有助于从周期性、预防性维修向状态检修的转变，改善资产管理和设备寿命评估，加强故障原因分析。 在线监测、故障诊断、实施维修整个一系列过程构成了电气设备状态检修工作的内涵。因此，积极发展和应用变电站设备在线监测系统的最终目的就是为了以状态检修取代目前的定期维修，为其提供了分析诊断的依据，是状态维修策略不可或缺的组成部分。智能变电站监测总体方案如下图：

IEC61850-8-1 IEC61850-8-1 智能组件 柜 变电站状态监测典型方案架构 状态监测系统系统结构 1）状态监测系统结构应为网络拓扑的结构形式，变电站内状态监测系统向上作为远方主站的网络终端，同时又相对独立，站内自成系统，层与层之间应相对独立，采用分层、分布、开放式网络系统实现各设备间连接。 2）站控层由状态监测系统综合平台组成，提供站内运行的人机界面，实现监视查看间隔层和过程层设备等功能，形成全站状态监测中心，并与远方主站状态监测系统进行通信。 3）间隔层由计算机网络连接的若干个综合数据集成单元组成（针对专业性较强，数据分析较为复杂的监测项目）。过程层由若干个监测功能组IED及状态监测传感器组成。 站控层综合数据单元均与过程层监测功能组主IED整合为状态监测IED，以减少装置数量，节约场地布置空间。过程层传感器由一次厂家成套。 4）状态监测IED采用IEC61850协议与站控层综合平台通信，各监测IED的评价结果通过站控层网络传输至综合平台，综合平台汇总并综合分析，监测数据文件仅在召唤时传送。 5）站控层综合平台设备与状态监测IED连接采用以太网，通信速率满足技术要求。 6）状态监测IED与过程层传感器的连接采用现场总线，通信速率满足技术要求。

智能变电站一次设备智能化技术探究

智能变电站一次设备智能化技术探究 摘要:在信息技术高速发展的今天，变电站紧跟时代要求，实现智能化发展。一 次设备是变电站中的重要组成部分，在实现智能变电站建设时，重视一次设备智 能化技术的快速发展，提升变电站的服务水平。新时代，人们的用电需求量不断 增强，一次设备智能化技术能够保障智能变电站的正常运行，进而为人们提供高 质量的用电服务。因此本文探究一次设备智能化技术的发展，以此推动我国电力 事业的发展。 关键词：智能变电站；一次设备；智能化技术 变电站在我国电网系统中占据重要位置，在智能电网建设中，应重视智能变 电站的建设。智能变电站与传统变电站之间存在着较大的区别，主要体现在电气 一次设备智能化发展。新时代中，变电站智能化发展主要是为人们提供优质的用 电服务，一次设备智能技术在维护智能变电站稳定运行方面发挥着重要作用，其 可以提高智能变电站的智能化水平，并且加快智能电网的建设速度[1]。 一、智能变电站概述 在信息时代中，智能变电站主要借助于科学技术实现信息的有效采集与传递，同时具有测量、控制、计量以及监测等功能，可以依据电网运行的实际需求完成 智能调节任务，为在线分析决策、协同互动等模块提供技术支持。在智能变电站 建设中，智能变电站地设施多具有环保、集成、先进的特点，使得智能变电站具 有较高的自动化程度。相比较于传统变电站，智能变电站具有较高的安全性，适 用于时代发展需求。在智能变电站运行过程中，应注重一次设备智能化技术的应用，不仅仅实现智能电网系统的安全运行，同时也能提升智能变电站的工作效率，满足人们日益增长的用电需求[2]。 二、智能变电站设备网络结构及一次设备 （一）智能变电站设备网络结构分析 在智能变电站建设中，其结构主要分为三个层次，即过程层、间隔层以及站 控层。其中过程层主要起到桥梁作用，连接一次设备和二次系统。过程层设备能 够实时监测电力运行中电气量变化；也能实现对电气设备运行参数的检测，为间 隔层设备提供真实、可靠的一次设备数据；同时，更是实现站控层、间隔层对一 次设备的控制调节空能。间隔层设备主要实现信息的汇总，对过程层、站控层中 产生的信息予以汇总。间隔层通过对数据信息的收集与计算，进而实现对一次设 备保护。间隔层能够实现过程层设备、站控层设备的网络通信，具有承上启下的 良好网络通信功能。为了保障智能变电站的网络通信稳定性，可以在间隔层上下 网络接口处，采用双口全双工结构予以连接，进而增强信息通道的冗余度，保障 智能变电站的安全运行。站控层设备可以实现智能变电站的实时数据的收集与整理，同时，也能实现对智能变电站实时数据库的更新，确保数据库中的数据信息 真实有效，将智能变电站各个阶段的运行情况予以掌握。站控层设备收集数据的 同时，其需要将相关数据传送至变电站调度中心，促使调度中心依据数据信息发 布指令，过程层设备、间隔层设备接受指令后予以执行。站控层设备不仅仅具有 监控、收集、操作的功能，同时还具有参数修改以及对变电站故障分析、维护的 作用，保证智能变电站安全可靠的运行[3]。 图1 智能变电站设备网络结构图 （二）智能变电站一次设备概述

智能变电站状态监测系统的设计方案

智能变电站状态监测系统的设计方案 发表时间：2015-12-23T12:01:03.160Z 来源：《电力设备》2015年5期供稿作者：王建树1 康园园2 张贤3 周玲4 [导读] 国网河北省电力公司检修分公司在传统电网升级为智能电网的过程中，变电站状态监测系统也必须向着智能化改造和建设的方向发展。 王建树1 康园园2 张贤3 周玲4 （国网河北省电力公司检修分公司 050000）摘要：在传统电网升级为智能电网的过程中，变电站状态监测系统也必须向着智能化改造和建设的方向发展。本文首先分析了智能变电站状态监测系统结构，其次重点分析了智能变电站状态监测系统设计方案中的关键因素，最后提出了相应的设计方案，具有一定的参考价值。 关键词：智能变电站；状态监测系统；设计方案1 智能变电站状态监测系统结构分析 一般来讲，智能变电站状态监测系统的组成主要包括主站系统、站端检测单元、设备综合监测单元以及传统的监测装置—状态监测主智能电子设备（IED）这四大部分。其功能主要用于采集、传输、存储、转发数据，同时在后台对这些数据加以处理，并且对数据的高级应用进行分析。此外，智能变电站状态监测系统采用的架构形式为主站/子站，通常情况下，在状态监测中心或者网省公司的数据中心这两个地点设置主站，主站由后台数据库、变电设备状态信息接入网关机（CAG）这两部分组成；在各个变电站的站内设置子站，子站的结构为三层两网，其中，三层指站控层、间隔层以及过程层。此外，主站通信传输系统有后台高级诊断分析系统、通信集成平台系统，作为接口平台，能够与外部数据进行交换，同时具有智能诊断、设备及变电站的图形化展示等高级功能。通常情况，变电设备CAG都具有DL/T860标准客户端所要求的相应功能，比如对子站传来的DL/T860标准服务方面的有关数据进行接收，同时在各个站端将状态数据上传完毕后，对该类数据进行实时获取，从而实现主站控制以及DL/T860标准服务等功能。而位于站控层的状态接入控制器（CAC），[1]通常称之为站端检测单元，它的功能主要表现在信息处理以及DL/T860标准服务器端这两个方面，其中在信息处理方面，它能够对装置以及IED运行状态进行监视，同时对变电站运行情况的监测数据进行实时集中的展示，从而初步实现分析、计算、统计数据以及显示图表等功能，此外，通过CAG以及CAC，智能变电站状态监测系统能够在主站系统的历史数据库中接入各个子站的运行监测数据；在DL/T860标准服务器端这一方面，能够接收由智能监测单元IED提供并传输过来的监测数据，同时对各个监测单元所提供的变电站不同运行状态下的数据进行汇集，接着向监测单元的IED进行数据召唤以及采样周期等相关指令的下发，最后将监测参量以及数据分析结论上传至状态监测的主站。 综合监测单元的具体位置在间隔层中，用于转换通信协议，其主要功能是处理一些简单信息、对控制指令进行及时的下达以及上传数据等。而状态监测IED安装的具体位置在过程层中，与被监测设备的主体相邻近，相比传统的状态监测装置，它能够对DL/T860标准通信协议起到有效的支持作用，这是传统状态监测装置所不具备的，而且当现场的高压设备状态为在线运行时，状态监测IED能够对该状态下的参数进行快速采集。 2 智能变电站状态监测系统设计的关键因素2.1 各系统间数据的交互 一般来讲，在运行方面，变电站的状态监测系统与其自动化运行系统是相互独立的，而且状态监测系统主要在电力系统网的三区运行，在物理层面上，同变电站监视控制与数据采集系统（SCADA）、自动化系统之间是隔离开的。通常情况下，采用可扩展标记语言技术（XML）、Web Service以及数据中心这三种手段对主站系统与状态检修系统、资产全寿命周期管理系统、生产管理系统间的数据进行交互，从而实现DL/T860与IEC61970这两个模型之间的转换，因而，变电站其他系统就能够调用状态监测系统传输来的主站监控装置的告警信息、测量值数据以及设备运行状态信息。各个系统间数据交互的具体过程为：首先，对各个监测设备向CAC提供的符合DL/T860协议加工的那些熟数据，CAC要进行实时接收，然后，再将这些数据推送至位于网省监控中心的变电CAG。一般而言，跨区域发送、获取信息，需要符合信息安全管理制度的相关要求，[2]基于这一点，在CAC接收由变电站综合自动化系统传输过来的电流、电压、功率等数据这一过程中，可以采用一些隔离装置，如单向硬件的物理隔离。 2.2 纵、横向信息的共享 一般而言，传统的状态监测系统在进行系统划分时，通常以业务类型为依据。这种划分方式不利于信息的共享。而智能变电站状态监测系统则突破了这一禁锢，该系统有效利用了DL/T860的应用优势，融合离散信息，从而实现纵、横向信息的共享。信息融合得以实现的前提是子站采用的信息模型必须符合DL/T860的统一标准，而且保证应用规范化的基础在于标准化数据。对从子站CAC传输过来的DL/T860标准熟数据，主站CAG要进行接收，之后，根据相关数据接入规范，将这些数据插至位于历史数据库的数据表中。对于制造厂家而言，数据接入规范具有一定的开放性和共享性，因此，在具体实践中，厂家必须共同遵循该规范。此外，我国电网公司的管理需求是统一信息平台、两级数据中心，具体来讲，即信息管理的发展方向从目前采集单一信息参量演变为融合诊断分析、综合监测多特征量，而信息融合恰恰能够满足这一需求。统一分析模型能够实现参数、接口的统一，具有一定的可扩展性以及二次开发功能，统一分析模型能够良好的适应智能变电站状态监测系统运行管理方法以及监测技术的不断发展。 2.3系统组网方式 传统状态监测系统的主通信模式依赖于CAN总线，具有一定的可扩展性、较高的稳定性以及较快的速度，但是在电磁兼容以及互操作方面却存在一些问题。众所周知，光纤明显的两个优点就是能够免受电磁的干扰以及带宽高。首先，将通信网络光纤化，即在状态监测系统的站控层、间隔层、过程层这三者两两之间安装100M的光纤以太网，[3]以此作为主通信的基础，同时，站控层的上位机会通过光纤以太网同监测装置IED进行连接，而且不同间隔IED之间的通信也是利用光纤以太网来完成的。其次，对通信协议进行统一。智能变电站状态监测系统的通信方式取代了传统监测系统中所应用的通信方式，如现场总线RS485以及CAN等。该系统中，站控层、间隔层以及过程层都依靠TCP/IP以太网来实现相互间的通信，具有良好的通信效果。3现阶段智能变电站状态监测系统的设计3.1新建智能变电站状态监测系统的设计

变电站一次设备结构及原理

变电站一次设备基本结构及原理 2013-4-20

变电站 变电站是联系发电厂和用户的中间环节， 起着变换和分配电能的作用。 1.枢纽变电站 2.中间变电站 3.地区变电站 4.终端变电站 5.企业变电站枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高、中压的几个部分，汇集有多个电源和多回大容量联络线，变电容量大，电压（指其高压侧，以下同）等级为330～500kV 。全站停电时，将引起系统解列，甚至瘫痪。中间变电站一般位于系统的主要环路线路中或系统主要干线的接口处，汇集有2～3个电源，高压侧以交换潮流为主，同时又降压供给当地用户，主要起中间环节作用，电压等级为220～330kV 。全站停电时，将引起区域电网解列。 地区变电站以对地区用户供电为主，是一个地区或城市的主要变电站，电压等级一般为110～220kV 。全站停电时，仅使该地区中断供电。终端变电站位于输电线路终端，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，不承担功率转送任务，电压等级为110kV 及以下。全站停电时，仅使其站供的用户中断供电。企业变电站是供大、中型企业专用的终端变电站，电压等级一般为35～110kV ，进线为1～2回。

变电站电气设备 为了满足电能的生产、输送和分配的需要，发电厂和变电站中安装有各种电气设备，用于实现起动、转换、监视、测量、调整、保护、切换和停止等操作。 按电压等级可分为高压电器和低压电器； 按所起的作用不同，电气设备可分为一次设备和二次设备两大类。

变电站电气设备图片

变电站一次主设备 变电站中凡直接用来接受与分配电能以及与改变电能电压相关的所有设备，均称为一次设备或主设备。由于大都承受高电压，故也多属高压电器或设备。它们包括主变压器、断路器、隔离刀闸、母线、互感器、电抗器、补偿电容器、避雷器以及进出变电所的输配电线路等。由一次设备连接成的系统称电气一次系统或电气主接线系统。

智能变电站一次设备智能化技术初探

智能变电站一次设备智能化技术初探 摘要：变电站运行情况对电力系统运行安全性及稳定性会产生一定的影响，为了保证电力系统安全运行需要做好变电站的各种管控工作。随着科学技术的不断发展，在智能变电站目标得以实现的同时，对提升电力系统运行安全性也有较大的促进作用。为此各电力企业纷纷开始建设智能变电站，由于一次设备是智能变电站中的重要组成部分，所以提升一次设备智能化水平，可以使智能变电站的作用得到充分发挥。通过对智能变电站一次设备智能化进行分析，以期为同行业提供参考及建议。 关键词：智能变电站；一次设备；智能化；技术 1智能变电站的定义与内涵 一些先进、集成、可靠、环保的设施组成了智能变电站。智能变电站通过网络平台来传递信息，它有信息采集、控制、检测等方面的功能，可以通过实际的需要做出智能调节、在线分析、相互协同等相关指令。随着科技的发展，电网发展的趋势就是实现变电站的自动化，可以让电网稳定运行，实现变电站的安全性与经济性。智能变电站的出现让人们的生活发生了许多的变化，如不再考虑用电量的问题，因为智能变电站完全可以满足人们对电力的需求。 2智能变电站的特征 智能变电站的特点就是：一次设备智能化、信息交换标准化、系统高度集成化、运行控制自动化、护控制协同化、分析决策在线化。这是智能变电站的优势所在，比传统变电站更加能够满足人们的用电要求。智能变电站中电气设备的高可靠性非常重要，它是智能变电站发展的基础所在。智能变电站正朝着功能集成化、信息数字化等方向发展。 3一次设备智能化概述 一次设备智能化对设备原有功能进行了调整，可以自动完成相关检测工作，通过检测能对设备有无故障问题及安全隐患进行判断及分析，并会形成故障分析报告，可为后期一次设备检修及维护等工作提供更多的便利条件。智能变电站中常见的一次设备包括：变压器、开关设备、避雷器、电子式互感器，以及电容型设备等，下面就对一次设备的智能化问题进行逐一分析。 3.1对变压器智能化分析 3.1.1对变压器油色谱、接地电流、套管绝缘性及电力负荷等进行实时监测，油色谱在线监测设备，见图 1 所示。油色谱在线监测可以对变压器油中的溶解气体进行相应检测，对其有无问题进行判断；微水在线监测可以对油中水分的含量进行检测，通过以上监测可以真实地反映出变压器的油路情况，同时可以对本体是否出现渗油等情况进行准确判断。 图1 油色谱在线监测设备 3.1.2对变压器是否存在局部放电、介质损耗及绕组短路等问题进行判断。 3.1.3可根据实际运行情况及需求对冷却器状态、负荷、温度及铁芯电流等进行合理调整，进而保证变压器的安全运行。 3.2对开关设备智能化分析 开关设备包括断路器和 GIS。断路器智能化可使密度、压力、微水及泄漏的监测，通过在线的目标得以实现，通过以上监测可以对断路器 SF6 绝缘气体状态进行掌握，并且可以对断路器的分合闸线圈电流值、分合闸速度、储能电机的储能

智能变电站在线监测技术研究(最新版)

智能变电站在线监测技术研究 (最新版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0855

智能变电站在线监测技术研究(最新版) 摘要:电网运行的稳定性可以通过设备的在线监测技术得到保障，文章总结了我国关于智能变电站所采用的在线监测技术，其中包括传感、信息处理、数据传输等智能技术的原理其优势，分析了我国目前在线监测发展情况，其中对于存在的问题进行研究，借此希望可以对电网自愈系统提供可靠的依据。 关键词：智能变电站；在线监测；技术 1智能变电站在线监测技术存在的问题 1.1在线监测技术共享功能需要进一步完善 要想实现智能变电站与供电系统中各个组成部分的信息数据共享功能，就必须要保证各个系统的数据收集速率保持在一个相同的水平。这样一来，就需要另外建立一个数据信息收集系统，将供电系统中各组成部分采集到的数据收集起来，然后再对数据传输速率

进行统一处理。这种方式的应用，不仅会降低智能变电站的工作效率，而且也会在一定程度上加大成本投入。 1.2在线监测技术的网络选择有待提高 网络连接方式以及数据传输速率，是影响在线监测技术在智能变电站中应用有效性的关键因素。所以，在选择在线监测技术所使用的网络平台时，必须要根据实际需要，选择更加经济、高效的供电网络系统。就当前供电系统中的网络选择方式来看，以太网的选择是比较普遍的。在应用以太网来搭建供电系统的网络系统时，首先，要注意的就是网络系统与变电站的兼容性，以确保智能变电站的稳定运行;其次，在建立网络系统时，必须要根据时代发展需要，设计具有双向通信功能的网络通道，以保证变电站工作的高效性;最后，就是网络选择的经济适用性，在保证供电质量的基础上，适当的控制成本投入。 1.3在线监测技术的稳定性较低 变电站主要是用来改变电压的，其工作的稳定性将直接影响到用户的用电质量。因此，提高在线监测技术在智能变电站中应用时

关于智能变电站一次设备相应状态在线监测的分析

关于智能变电站一次设备相应状态在线监测的分析 摘要：为适应国家对电网改造技术提升的要求，推进电网安全运行智能化、监测数字化的需要，近年来，我国的电力工业加大对智能电网的建设，智能变电站逐渐成为新建变电站的主要形式。本文通过分析智能变电站的在线监测系统，在相关标准的要求下，加强对智能变电站的一次设备的在线监测进行分析，将各种全站设备状态的监测数据进行传输、诊断和汇总分析，从而可以为以后的智能变电站的一次设备的使用提供良好的参考依据。 关键词：智能变电站；一次设备；在线监测 在我国智能变电站的建设中，将变压器和开关等一次设备在线监测以及故障分析作为变电站建设的重要技术研究，对于各种在线监测系统的配置进行技术和结构分析。在研究中，将重点放在变压器、断路器和避雷器等在线监测上，促进智能电网建设的全面升级。 1.在线监测和智能诊断技术简介 一次设备的绝缘老化的发展具有统计性，速度难以预测，大多有一定的发展期。前期表现为设备的物理，化学，电气等特性变化的征兆，通过对获取的信息进行分析和处理，可对设备的可靠性做出预测和判断，从而及早发现潜在的故障，为设备的检修提供依据。 目前，国网提出了建设以信息化，数字化，自动化，互动化为基本技术特征的坚强智能电网，在变电环节要求建设智能变电站，需要安装智能化设备，这都对变电站设备的选择，数据的采集，通信，分析，和控制环节提出了智能化的要求。智能化设备要求具有信息就地处理能力，并可实现对设备健康状况的自我检查。智能变电站一次设备的在线监测和诊断技术通过安装传感器对设备的实时状态进行数据采集，分析，并进行设备的安全评估和故障诊断。目的是为了实现变电站智能化及无人值班。 2.在线监测和智能诊断技术特点 在线监测技术的研究始于20世纪80年代初，最近10年来，随着计算机通信技术，微处理器技术，故障诊断技术和多传感器信息融合技术的发展，一次设备在线监测技术达到了实用化阶段并不断进步。目前其研究重点转移到监测项目完善，研究符合智能电网建设需求的智能变电站在线监测与智能诊断系统。 （1）信息共享平台化。支持信息一体化平台化的要求，站内数据信息共享；满足集中监控，顺序控制，状态检修等要求；站控层一体化平台和电力数据网相连。 （2）信息展现一体化。站内系统信息平台把经过整合的信息资源展现给用户，提供给用户最全面的全方位监测和故障诊断信息，大大提高了信息系统的效率。 （3）监测目标全景化。对整个变电站关键设备包括变压器，开关设备等进行全面的状态监测，实现监测目标全景化。 （4）系统构架网络化。网络结构分为站控层，间隔层，过程层三层网络结构，系统按照IEC61850协议进行网络化的数据传输和网络化控制。 （5）设备状态可视化。系统基于自监测信息和经由信息互动获得的设备其他信息，通过智能组件的自诊断，以智能电网其他相关系统可辨识的方式表述自诊断结果，使设备状态在电网中是可观测的。 （6）全站信息数字化。对高压设备本体或部件进行智能控制所需设备状态参量及进行就地数字化测量。测量结果可根据需要发送至站控层网络或/和过程层网络。设备状态参量包括开关设备分合闸状态，OLTC分接位置等。 （7）监测功能模块化。监测功能可根据需求对监测项目进行灵活配置，各监测功能模块基于统一的通信协议，具有即插即用得特点。 （8）通信协议标准化。全站实现通信协议标准化（IEC61850标准）站控层具有智能高级应用，可以向外部提供统一的网络服务接口。 3.在线监测和智能诊断技术分析 电力工业的不断发展促进智能电网的出现，随着智能电网的逐步普及，智能变电站的应用也相应拓展，而且已经成为新建变电站的主要形式。智能变电站拥有先进的技术导则和智