智能变电站新型站用电源解决方案
新型智能变电站的站用电源
技术方案
深圳泰昂能源科技股份有限公司
目录
1、系统概述 (3)
2、基于智能变电站的站用电源系统方案 (5)
3、项目的优势分析 (7)
4、主要元部件介绍 (8)
4.1磷酸铁锂电池介绍 (8)
4.2 PCS变流器介绍 (9)
5、成本和削峰填谷的经济性估计 (11)
5.1 成本估计 (11)
5.2 削峰填谷的经济性分析 (12)
6、总结 (12)
1、系统概述
本项目的目的是为变电站提供以磷酸铁锂电池储能装置为基础的、有可再生能源接口的、并具有削峰填谷功能的新型变电站站用电源解决方案。
变电站的站用负荷主要是照明，空调，主变压器冷却风机，消防水泵，继电保护屏，录波屏，监控屏，通讯屏和一些站用电脑等。现有的变电站用交直流一体化电源一般由四部分组成：
（1）低压交流电源:提供交流电源给照明、空调、主变压器冷却风机、消防水泵和直流操作电源、通讯电源（如果采用AC/DC结构）、UPS。
（2）直流操作电源：提供电源给信号、继保和电气操作机构、部分仪表、事故照明、通讯电源（如果采用DC/DC结构）和不间断电源的直流输入。
（3）通讯电源：提供-48V直流电源给交换机、电力载波机、光纤通讯设备等通讯设备。
（4）UPS：提供不间断的交流电源给变电站的微机、打印机等负荷。
大多数情况，现有的变电站交直流电源能够为变电站的可靠运行提供电源，但是在运行过程中，还存在着一些问题，主要体现在：（1）变电站站用电源的两路进线电源有可能在远端为同一电
源，存在着两路进线电源同时失去的情况。
（2）在变电站电源两路进线电源全部失去的时候，后备蓄电池只能供电给继电保护、开关跳闸、事故照明、通讯设备、部分电脑设备，而大功率的交流负荷如变压器冷却风机、消防水泵等设备将失电。变压器的冷却风机突然停止容易造成变压器温升升高，虽然在变压器的选择时对冷却风机的停用有考虑，但是在一些情况下仍然可能造成对变压器的损害。在火灾和变电站失电同时发生的情况下，消防水泵的失电可能造成消防救援将不力的后果。
（3）冷却风机、中央空调等在天气炎热的环境下，耗电较大，可以引入清洁能源如风能、太阳能补充部分耗电。太阳能和风能的介入，需要有储能元件对其能量进行存储，但是由于现有的铅酸电池一不能涓流充电，二有记忆效应，不能随充随放，对风能、太阳能发电的接入造成阻碍。
针对变电站站用电源的以上弱点，深圳市泰昂能源科技股份有限公司特推出一种新型的变电站站用电源解决方案。新方案与原有方案的区别在于：
（1）引入了以磷酸铁锂电池储能装置、PCS为变换装置的能量存储和释放系统，没有记忆效应，随充随放。
（2）由于有了基于磷酸铁锂电池的储能系统，太阳能和风能能够方便地接入和储存
（3）具有削峰填谷功能
（4）可以因应电网要求进行局部的有功、无功补偿
2、基于智能变电站的站用电源系统方案
项目的原理方案见图1 磷酸太阳能
电池
PCS DC/DC 风力发电新增部分
变流器
母联开关II II段母线
图1 新型变电站站用电源示意图
两段交流进线形成交流两段母线，在两端母线下接有直流操作电源，并在两段母线中间有母联开关I 连结，这部分和常规的变电站站用电源相同。增加的部分为第三段母线，在第三段交流母线上接有PCS （功率变换单元）和磷酸铁锂电池。太阳能电池通过DC/DC 变换器挂在磷酸铁锂电池母线上，风力发电机组通过变流器接入III 段母线。III 段母线与II 段母线间有母联开关II 相连。
新型站用电源原有部分工作方式与传统变电站站用电源相同，新增部分工作方式如下：
（1） 在两路进线或一路交流进线正常情况下，
原有部分正常工作，母联开关II合上，III段母线和II 段母线相连。
新增部分的PCS工作于电流源模式，并以磷酸铁锂电池储能为基础进行削峰填谷。用电低谷（一般是晚上和中午）时，市电经由II 号变压器、II段母线、母联开关II、III段母线、PCS向磷酸铁锂电池充电。用电高峰段（一般是上午12：00前和下午2：00后），磷酸铁锂电池中储存的能量通过PCS、III段母线向电网输送能量。
太阳能、风能接入III段母线，因为有了磷酸铁锂电池储能部分作调节，可以不考虑太阳能、风能接入对站内交流供电的影响。
因为带储能的PCS可以向电网释放有功、无功功率，所以在电网正常时，储能系统也能因应电网需要向电网输送有功和无功功率，加强电网的稳定。
（2）在两路交流进线都不正常的情况下
在两路交流进线电压都不正常的情况下，站内设备和电网脱离，由磷酸铁锂电池通过PCS向站内设备供电。
PCS工作于电压源模式，磷酸铁锂电池通过电压源工作的PCS输出标准正弦波，向整个变电站设备供电。变压器冷却风机等负荷可以正常工作。
另外，在经过特定的开关和线路配合后，PCS输出的交流电也可以通过变压器向10KV负荷供电。
3、项目的优势分析
整个项目相对于传统方案的优势如下：
（1）在变电站的两路交流都失电的情况下仍然能够保障所有的变电站设备供电。保障了变电站的变压器安全、并为变电站的消防提供了保障。
（2）采用磷酸铁锂电池，磷酸铁锂材料无任何有毒有害物质，不会对环境构成任何污染。
（3）有些变电站为了保障进线掉电后变电站的安全，采用了柴油机方案，本文方案比柴油机方案环保，并且维护、开机简单。
（4）磷酸铁锂电池没有记忆效应（详见第4节磷酸铁锂电池介绍），对太阳能、风能等清洁能源产生的能量能够顺利接纳。
（5）在大部分进线电压正常的情况下，PCS和磷酸铁锂电池储能系统能够自动进行削峰填谷，缓解电网运行压力，并利用峰谷差价创造效益。
（6）因应电网需要，储能系统能够向电网输送有功和无功功率，维持了电网的稳定。
（7）在特定的开关和线路处理后，在电网掉电的情况下，磷酸铁锂电池通过PCS可以向某些10KV负荷供电。
4、主要元部件介绍
4.1磷酸铁锂电池介绍
磷酸铁锂电池是用磷酸铁锂（LiFePO4，简称LFP）材料作电池正极的锂离子电池，有如下优点:
（1）超长寿命
长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次，而磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电（5小时率）使用，可达到2000次。性能价格比将为铅酸电池的4倍以上。（2）绿色环保
该电池不含任何重金属与稀有金属（镍氢电池需稀有金属），无毒（SGS认证通过），无污染，符合欧洲RoHS规定，为绝对的绿色环保电池。
（3）可大电流充放电
磷酸铁锂电池可大电流2C快速充放电，在专用充电器下，1.5C充电40分钟内即可使电池充满，起动电流可达2C。
（4）自放电率小、无记忆效应。
磷酸铁锂电池无记忆效应，电池无论处于什么状态，可随充随用，无须先放完再充电。
（5）体积小、重量轻
商品设计可轻量化，体积是相同容量铅酸电池的2/3，也较镍氢电池体积小；重量是相同容量铅酸电池的1/3，镍氢电池的2/3左右。以下是磷酸铁锂电池3.2V60AH图
4.2 PCS变流器介绍
PCS（Power Conditioning System)，功率调节系统，主要功能是在电气和能量上连接电网和蓄能装置.
特点：
●有功、无功功率可以随着指令双向流动；
●系统有比较高的效率；
●有功功率和无功功率可以独立调节；
●瞬态响应快，可以达到毫秒级；
通过PCS的双向变换能完成向蓄电池充电以及蓄电池向电网放电的功能，使系统能达到削峰填谷。
框图如下，
图2 PCS电气图
泰昂开发的PCS，采用的是电压源双向整流器拓扑，主要元器件是电容、电感和IGBT模块。其基本原理就是电池通过六管IGBT产生一个超前或滞后电网的交流电压，通过调节电网与变换电压的相位角控制能量在电网和电池之间的流动。
在交流电掉电时，PCS也能转换为电压源模式，对交流侧提供三相正弦波交流电。
5、成本和削峰填谷的经济性估计
5.1 成本估计
以下用一个范例来说明新型变电站电源需要增加的成本，以及削峰填谷的经济性。
PCS的功率以50KW为例，电池的配置按照可供以50KW功率放电0.5小时，蓄电池组电压600V。
电池的配置计算如下：
放电电流为50kw/（0.97×600V）=87(A) 其中0.95为PCS效率
87A放电0.5小时，选用60AH电池，电池的数量为60AH电池串联187只。
对于一个50KW半小时后备时间的储能系统成本为
5.2 削峰填谷的经济性分析
在这里以低谷电价为0.24元/度、高峰电价为1.03元/度来估计上述系统削峰填谷的经济性。
每天将有50KW×0.5=25KWH的低谷电在高峰期放出，放电效率为0.97，则电池中储存的电量为
25/0.97=25.8（KWH）。
充电效率为97%，所以充电电量为：
25.8/0.97=26.6（KWH）
所以充电电费为：
26.6×0.24=6.384（元）
放电节省电费：
25×1.03=25.75（元）
所以，每次储能系统完成一次充放电能够创造效益
25.75-6.384=19.366（元）
每天基本可以削峰填谷两次，所以每天节省的电费约40元。
每月（以30天计）节约电费约为1200（元/月）。
每年节约电费为1.44万（元/年）。
6、总结
在新型变电站站用电源解决方案后，变电站的运行将更可靠。供电局将可以在不改变现有生产模式的情况下，节约电力成本，对于节约
电能以及提高电网的运行效率都有良好的效果。
智能开关控制方案
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会展中心i-bus方案 控制区域： 展览区、公共通道、演讲厅、会议厅、报告厅、宴会厅、地下车库、外立面及园林照明。 实现功能: 1、光线感应控制灯光开关。 2、移动感应控制灯光开关。 3、定时控制灯光开关。 4、中控电脑集中监视和控制灯光开关。 5、与消防系统联动。 6、智能面板现场控制灯光、窗帘、风机/盘管。 7、会议室场景控制，AV设备控制。 8、可对灯光进行单独开关、分组开关、总开总关控制。 展区可对灯光及遮阳窗进行控制，可通过中控电脑的图形界 面进行集中监视和控制，同时在展区现场安装有红外接口， 可通过手持红外遥控器在现场对展区的灯光及窗帘进行控 制。 公共通道的照明在展会期间采用中控电脑集中控制，无展会 期间采用移动感应控制。
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智能开关电源的应用意义 整体设计和分析的框图 通过EMI滤波器和整流滤波后的220V交流电压300V左右的直流电压被施加到半桥开关。的双列由脉冲宽度调制电路产生的脉冲信号来驱动功率MOS管，通过耦合和电源变压器的隔离效果的准方波电压的二次，和之后的反馈控制，以获得一个稳定的直流输出电压经整流滤波。 随着电力电子技术的发展和应用，优良的电能转换已经成为现实，智能开关电源技术已成为不可缺少的基本设备，在许多方面。在21世纪数字信息技术，智能开关电源也增强。从基本电压/电流稳定度，纹波系数，功率，尺寸，效率高，响应时间，重量，体积，散热，维护，安装和生活，在人们的努力，以寻求最好的智能交换式电源供应器的设计理论和技术。 智能开关电源的设计要求和技术规范 设计参数： 一个智能开关电源的设计和生产。 输出直流电压。 最大输出电流。 具有断电保护功能。 故障显示
智能开关电源设计要求： 分析设计要求，明确的绩效指标。我们必须仔细分析题目要求，性能指标及应用环境，广开思路，总体方案的各种想法，画出框图。 确定一个合理的整体方案。比较各种方案，全面的先进性的电路，结构的复杂性，成本和生产难度水平的比较，并考虑源的设备，并最终确定了可能的选项。 每个单元电路的设计。分裂的总体方案，分解成若干子系统或单元电路的设计。 组合系统。一定格式的图纸，通常信号流，使用左到右的法律的合理分布，将每个电路，并标明必要的说明。 智能开关电源设计理论 研究和生产中的应用研究和生产，实验，实验中经常使用的电压为5?15V，电流在5?40A 的力量。在一般的实验电源的最大电流只有5A 10A。专门开发的4V?16V连续可调的电压，最大输出电流为40A开关电源。这是一个半桥式电路，开关装置的功率MOS开关频率50KHZ的选择，重量轻，体积小，成本低。
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新一代智能变电站概念设计 发表时间：2018-04-28T16:31:41.250Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：代春凤 [导读] 摘要：随着科学技术的进一步发展，电网技术的得到了飞速发展，随即智能电网的概念被提出，智能变电站为满足日益增长的信息化、自动化、互动化需求应运而生。 （国网新疆奎屯供电公司新疆奎屯市 833200） 摘要：随着科学技术的进一步发展，电网技术的得到了飞速发展，随即智能电网的概念被提出，智能变电站为满足日益增长的信息化、自动化、互动化需求应运而生。智能变电站是加强智能电网的重要基础和支撑，是电网运行数据的采集源头和命令执行单元，是智能电网建设的重要组成部分。为了实现智能电网进一步加强，对智能变电站的要求就进一步加强，因此，在新一代智能变电站的设计上就要做到科学合理，为此，本文针对当前只能变电站的设计问题进行深入的分析探讨，在实际的理念方面做出深入的分析，以期为以后智能变电站的建设提供设计的理论基础。 关键词：智能变电站；顶层设计；技术路线 引言：就目前而言，智能变电站相关的试点工程虽然在设备、建设以及日常的运行维护管理反面取得了较大的进展，但是在其他方面仍然存在着问题，比如系统相对较多并且功能也比较分散，不管是在设计理念上，还是相关技术和管理上都需要进一步加强。 一、当前智能变电站设计存在的问题 （一）设计模式存在问题 目前，大多数的变电站设计采取的都是分专业进行涉及的模式，并且是由供应商为主导进行的，在变电站的整体优化上非常难实现。不管是在设计的理念上，还是设计的方法上都收到了设备技术的限制，在设备的配置、整体布局以及控制上的设计都还有进步提升的空间。因此新一代智能变电站应该将供应商主导进行的分专业设计向整体集成化的设计方向发展，研制设备，优化主接线和总体的平面布局，进一步提高智能变电站的整体设计的水平，确保先进的设计理念实施到位。 （二）一次设备的一体化设计理念实施不到位 就目前而言，现在大部分的变电站在一次设备的一体化上的设计理念实施不到位，不仅在绝缘设计上不到位，并且在机械设计上也配合不当。同时缺少厂内一体化调试，设备现场联调时，出现通信接口、模型配置不统一等问题，影响工程进度。新一代智能变电站将实现一次设备智能化向智能一次设备转变。通过智能组件、传感器与一次设备的一体化设计，实现设备有效集成，功能高度整合，达到安装快捷、运行智能、检修方便。 （三）二次系统的配置独立分散，信息共享度低 智能变电站中各个二次系统的配置独立分散，信息共享度低，采样处理重复，维护工作量大对调控一体化的支撑力度不够，尚不满足电网运维管理体制的转变要求。因此，新一代智能变电站应实现分散独立系统向一体化业务系统的转变。要整合原来各分系统功能，构建一体化业务系统深化高级功能应用，全面支撑“大运行”、“大检修”采用层次化保护控制，实现安全稳定的“三道防线”。 二、新一代智能变电站设计理念 （一）系统高度集成 新一代智能变电站应遵循高度集成的设计理念，要进一步整合系统的功能，通过优化系统的结?布局、并采用一体化机器设备和一体化的通信网络以及一体化的系统，作为最基本的技术?架，能够有效地促进变电站的优化集成设计水平的进一?提升，在高度集成方面，不仅要保证一次与二次设备的高度集成，并且在其他如网络、站域平台、设备空间以及IED装置这几个方面都要保证高度集成。 （二）结构布局要合理 针对新一代智能变电站的设计，要保证电网设备在足够安全的条件下，在对变电站的主接线进行优化，并且针对互感器的数量要适当降低；在位置的选择上要做到科学化合理化，选择适合的位置，可以有效地节约变电站的设备费用以及基础建设的费用；另外，要将一次设备和传感器在整体上进行优化，在电子互感器成熟稳定之后，可以将电子互感器集成于一次设备当中，在设备的高度集成上进一步优化加强。这样不仅可以减少设备的占地面积，还能够利用节约出来的空地将二次设备放到一次设备的附近地区，利用空地进行就地摆放以及安装。同时，在设备的检修方面，可以引进或是采用最新型的检修设备以及安装机械设备，做到在恶劣天气或是较恶劣的自然环境下，能够进行及时且精确地检修以及维修保护等等。 （三）装备先进?用 变电站使用的机械设备要先进适用。现在新一代智能变电站，在设备的选用上，采用的是智能化的一次设备以及集成化的二次系统，但是在这个基础上，应积极地改进现有的设备，积极地研制更加新型化的设备，不管是在技术指标上，还是使用寿命的周期上，还是其他别的方面，都要做到指标现金，性能稳定，安全实用的寿命周期要长。同时，要采用在设计、配置、调试工具方面具有方便高效的变电站设计和调试技术，比如，采用基于图形用户界面的设计、配置成套工具，或是二次虚端子接线设计与变电站配置文件的无缝结合等。才能在提高变电站在设计、安装、调试方面的效率。 （四）支?调控一体 要优化设备告警信息直传和变电站全景远程浏览等功能，在一体化的监控系统的配置方面要做好优化简化，在一键式顺序控制应用发个面要更加的深化，进一?提升在高级功能方面的应用水平，节约人力，做到即使没有人值守，也可以正常?行的管理模式的需求，实现变电站的自动化。 （五）经济节能环保 新一代的智能变电站使用的设备在整体上已经相对都比较节能和环保了，比如在IED、网络交换机、占地面积、建筑面积的使用上以及进行现场安装的工作量上，都相应的?少了30%以上，甚至都?到了40%-50%左右，?大的节约了人力和无力，既经济又环保。但这不能是追求的经济环保的?限，应继续积?的优化变电站设备，集成系统的强度要更加优化，进一?实现智能变电站的集成化、一体化、和标准化。 三、结语 总之，在新一代智能变电站的设计上，要做到高度集成化的系统，做到经济节能环保，减少人力和物理的浪费，实现自动化管理，不
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智能变电站二次系统调试方法研究 变电站作为现代电力系统中的重要组成部分，肩负着电力系统中电能的电流以及电压的转换，是电力供电系统电流及电压集中分配的重要场所。随着科技的发展，智能变电站凭借其自身的优势在当前我国电力系统中得到了广泛的应用。智能化变电站二次系统运行的安全性、稳定性直接关系着我国经济的健康发展。智能化变电站二次系统作为整个供电系统的核心，智能化技术在整个系统中发挥着很大的作用，能有效地提高二次系统自动化的工作效率，实现供电系统的自动化控制。文章对智能变电站二次系统调试方法进行了相关的研究。 标签：智能变电站；二次系统；调试方法 引言 智能变电站作为现代科学技术发展形势下所形成的一种产物，其在电力系统中的作用越来越大。变电站是电力系统中对电能的电压计电流进行交换、集中和分配的重要场所，变电站二次系统的质量好坏直接关系到电力系统的正常运行。在这个快速发展的社会当中，人们对用电的需求越来越大，要想保障我国社会发展以及人们的正常需求，就必须对变电站二次系统的调试工作引起足够的重视，从而保障供电质量。 1 传统变电站二次系统中存在的问题 1.1 不能满足现代电力系统高可靠性的要求 在变电站二次系统中，变电站的继电保护和自动装置、远动装置等采用的都是电磁型或晶体管式设备，这些设备结构复杂、可靠性不高，缺乏自我检查故障的能力。一旦出现故障，都是依靠对常规二次系统进行定期的测试和校验来发现问题，这样的工序相当复杂，而且装置的可靠性能差。另外维护人员在定期检测中由于粗心弄错了装置，以至于存在隐患，这种状况经常发生。传统的变电站硬件设备功能是独立的，彼此间的联系很少，设备型号庞杂，在组合过程中协调性差，也容易造成设计隐患。 1.2 供电质量缺乏科学的保证 随着经济的持续发展，人民生活水平和生活质量不断的提高，人们用电量越来越大，加上工业用电和农业用电，使得电网供电负荷加大，电网运行随时可能出现故障。电能质量主要是通过电压、电流强度来体现的，电压合格与否不单单是靠发电厂调节，各变电站，特别是枢纽变电站也应该通过调节分接头位置和控制无功补偿设备进行调整，使其运行于合格的范围。传统的变电站，大多数不具备调压手段，以至于很容易出现各种问题，一旦问题发生，不能采取有效的补救措施，且缺乏科学的电能质量考核办法，不能满足目前发展的电力市场的需求。
DUM227 4850系列智能开关电源系统
关于本说明书： 本说明书适用于DUM227—48／50 Ⅰ型智能开关电源系统、DUM227—48／50Ⅱ型智能开关电源系统、DUM227—48／50Ⅲ型智能开关电源系统。 本书主要详细地介绍了DUM227—48／50 Ⅰ型智能开关电源系统、DUM227—48／50Ⅱ型智能开关电源系统和DUM227—48／50Ⅲ型智能开关电源系统(以下简称DUM227—48／50系列智能开关电源系统)的系统特点、组成原理、安装、调试、操作及维护等。 安装前，敬请认真阅读此说明书。 请妥善保管，以备查阅，尚遇疑难请与北京动力源科技股份有限公司或办事处联系。 安全符号、术语： 警告：提示可能造成人身伤害的危险。 警告：提示可能造成设备故障或损坏的危险。 高压：提示设备上有300V 以上的电压，请注意人身安全。 保修事项： 请在开通时填写保修卡，并将保修卡副卡(B 联)寄北京动力源科技股份有限公司，以便实施免费保修。 北京动力源科技股份有限公司承诺：承担合同或协议规定的保修期内在正常操作使用条件下设备故障的免费保修。 在保修期内，对故障设备进行维修或更换由北京动力源科技股份有限公司决定。 因不可抗拒的自然力、操作不当、未经许可拆卸等原因造成的故障损坏，不在保修之列。 因技术更新引起的产品功能、性能的变更，不包含在本手册内。 有关特殊订货系统，请参照此说明书。 公司地址：北京市海淀区学院南路68号汇智楼 生产基地；北京市丰台区科技园星火路8号 邮 编；10007l 电 话：(010)63783070～63783075 售后服务：(010)63783099 传真电话：(010)63783100
ZigBee智能开关的单火线电源解决方案
[关键词摘要] ZigBee 智能开关 智能家居 单火线取电 单火线供电 无线遥控开关 触摸开关 单火线解决方案 单火线电源模块 PI-3V3-B4 一、智能开关简介 智能开关，通常指微功耗单火线遥控开关或触摸开关，是一种新型的电子式墙壁开关系列产品。它采用单火线取电技术，接线方式简单与普通墙壁开关完全相同，可与普通墙壁开关兼容、互换（真正实现免布线）； 具有多种电子功能(开关、调光、定时、群控、场景等)，多种操控方式(触摸式、声光控、无线遥控、人体感应等)，可以满足多种场合、人群的不同需要。
它负载兼容性强，可以开关控制包括节能灯在内的各种电工或照明电路负载；可以满足白炽灯泡、节能灯、荧光灯、卤素灯、LED灯、吊扇（或电扇、排气扇）等的开关、定时控制工作。它采用微功耗工作方式，开关流畅、谐波极小，符合节能环保的理念。 智能开关控制对象是照明、家电、门窗、防盗等全套电器，控制任务可以任意设置和改变，可以实现全开、全关、定时程控、场景设置等复杂操作功能，为人们提供了方便、舒适、时尚、节能的生活方式。 智能开关一般由中央控制系统、信息传感器、终端执行器（开关驱动装置），并采用信息总线、网络、有线载波、无线电等方式通信相连接而进行工作。 现在主流的控制方式是远程无线控制, 比如RF射频技术(315MHZ, 433MHZ对码开关)、IR红外技术、WIFI技术、蓝牙技术和ZigBee技术等，ZWAVE智能开关(868MHZ)，以及ZIGBEE智能开关(2.4G)等, 由于ZigBee技术具有通讯距离长、穿墙能力较强、发
射功耗较低的特点，比较适合智能家居应用场合，成为智能开关的主流控制方式。 智能开关的技术难点: 由于单火线开关取任意一点电都是要流过灯具的（如下图），所以当开关的耗电量大于约为220V/50uA左右的时候，当电量达到灯具内部电容充电需求的时候，形成瞬间电流，一个小功率W数灯，比如2W的LED，就势必出现闪烁。因为2W的灯，它点亮的电流很小。这就是俗称的“鬼火”，也就是灯具在关闭状态下的闪烁现象。 假设连接的灯具是功率较小的节能灯或LED灯具。这类灯具的驱动电路初级通常带有一个大电容（如上图中C），用于将交流电转为平滑的直流电。关灯时，如果开关漏过微小电流，就会给这个电容充电。电容电压逐渐升高，一旦达到后续电路启动的电压，就会瞬间将储存的能量释放到后续电路，灯具就会闪一下，然后电容重新充电，准备下一次闪灯。灯具功率越小，点亮后续电路需要的能量越少，灯闪的就越明显，越频繁。因此，普通的单火开关通常要求灯具功率必须够大闪烁才不明显不会察觉（如：市场上有某些单火线智能开关要求最小负载功率20W以上）,PI-3V3-B4等单火线电源模块重点优化解决了这方面的问题，参考最小负载3W 节能灯不闪烁，后文会加以详细描述。 对于需要远程控制的无线遥控智能开关，势必需要更多的电量（因为通讯模块需要较大的电流），又要平衡“鬼火”问题，所以这个就是单火线取电的难点。开关工作时需要的瞬间电流至少要2mA （315MHz)或 30mA(ZigBee). 所以对于电流需求偏大的
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
220kV智能变电站方案
220kV 智能变电站过程层解决方案西电南自智能电力设备
目录 一．智能一次设备说明 (3) 1.1智能一次设备的概念 (3) 1.2设备智能化演变 (3) 1.3智能一次设备在智能电网中的作用 (3) 1.4智能一次设备现况 (4) 1.5变压器智能化 (4) 1.6断路器智能化 (5) 二、智能一次设备解决方案及建议 (8) 2.1PSSC600系列智能组件简介 (8) 2.2互感器及智能组件技术方案 (13) 2.2.1 220kV及110kV线路、母联电子式互感器技术方案 (13) 2.2.2 变压器220kV侧电子式互感器技术方案 (15) 2.2.3 变压器110kV侧电子式互感器技术方案 (16) 2.2.4变压器35kV侧电子式互感器技术方案 (17) 2.2.5 35kV出线电子式互感器技术方案 (18) 2.2.6 35kV母线电压技术方案 (18) 2.3TDC－05户外柜 (19) 2.3.1 户外柜的技术特点 (19) 2.3.2 户外柜的专利 (20) 三．组屏方案及即插即用方案 (21) 四．过程层设备配置一览表 (23)
一．智能一次设备说明 1.1 智能一次设备的概念 智能一次设备：指变电站高压设备本体（主要包括断路器、隔离开关、变压器）和智能组件组成，具有自动测量、自动控制、自动调节、自身状态监测及预警、通信功能。 （1）结构方面：一次设备+智能组件的灵活方案； （2）功能方面：监视、控制和管理设备的状态； （3）智能方面：使电网元件可观测、可控制。 1.2 设备智能化演变 图1.1 设备智能化演变 图2.1显示了设备智能化演变趋势。设备层的智能综合组件是一个包含各种装置的统一名称，即过程层设备和间隔层设备即可以组合、融合在一起的，也可以是外置安装。考虑到现有的一次设备状况，设备层设备采用“传统一次设备本身＋智能综合组件”的模式，智能综合组件可以集成，可以分散，可以嵌，可以外挂等任意组合灵活架构。智能综合组件构成，包含了传统间隔层的设备，符合现状与未来的发展。 1.3 智能一次设备在智能电网中的作用 （1）与设备管理互动：全面清晰地把握设备运行状态、发现设备潜伏故障，优化电网运行及设备检修决策、提高设备可用率、降低运行管理成本； （2）与调度系统互动：提供设备故障模式及发生几率预报，使设备状态对调度系统是可观测的，使电网调度增加新的决策维度； （3）智能高级应用：从传统关注设备可靠性转变为关注电网的可靠性，提高电网运行的智能化水平。预期设备寿命，从电网的大视角实现寿命周期成本管理。
外文翻译--智能开关电源
智能开关电源 中文： 随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切。任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。电子设备的小型化和低成本化使电源以轻、薄、小和高效率为发展方向。传统的晶体管串联调整稳压电源是连续控制的线性稳压电源。这种传统稳压电源技术比较成熟，并且已有大量集成化的线性稳压电源模块，具有稳定性能好、输出波纹电压小、使用可靠等优点。但通常都需要体积大且笨重的工频变压器与体积和重量都很大的滤波器。 二十世纪五十年代，美国宇航局以小型化、重量轻为目标，为搭载火箭开发了开关电源。在近半个世纪的发展过程中，开关电源因具有重量轻、体积小、效率高、稳压范围宽等优点，在电子电气、控制、计算机等许多领域的电子设备中得到了广泛的使用。二十世纪八十年代，计算机全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代。二十世纪九十年代，开关电源在电子、电器设备、家电领域得到了广泛的应用，开关电源技术进入快速发展期。此外，大规模集成电路技术的迅速发展，又使开关电源有了质的飞跃，掀起了电源产品高频化、小型化、模块化的浪潮。 功率开关管、PWM控制器和高频变压器是开关电源必不可少的组成部分。传统的开关电源一般均采用分立的高频功率开关管和多引脚的PWM集成控制器，例如采用UC3842+MOSFET是国内小功率开关电源
中较为普及的设计方法。 七十年代以来，涌现出许多功能完备的集成控制电路，使开关电源电路日益简化，工作频率不断提高，效率提高，并为电源小型化提供了广阔的前景。三端离线式脉宽调制单片开关集成电路TOP(Three Terminal Off Line)将PWM控制器与功率开关MOSFET合二为一封装在一起，已成为开关电源IC发展的主流。采用TOP开关集成电路设计开关电源，可使电路简化，体积进一步缩小，成本也明显降低。 单片开关电源具有单片集成化、最简外围电路、最佳性能指标、能构成无工频变压器开关电源等显著优点。美国PI(Power Integration)公司于上世纪九十年代中期率先推出的新型高频开关电源芯片，被誉为"顶级开关电源"，具有成本低，电路简单，效率高等优点。其第一代产品以1994年推出的TOP100/200 系列为代表，第二代产品则是1997年问世的TOPSwitch-Ⅱ。上述产品一经问世便显示出强大的生命力，他极大地简化了150W以下开关电源的设计和新产品的开发工作，也为新型、高效、低成本开关电源的推广与普及创造了良好条件，可广泛用于仪器仪表、笔记本电脑、移动电话、电视机、VCD和DVD、摄录像机、手机电池充电器、功率放大器等领域，并构成各种小型化、高密度、在价格上能与线性稳压电源相竞争的AC/DC电源变换模块。 开关电源向集成化方向发展将是未来的主要趋势,功率密度将越来越大,对工艺的要求也会越来越高.在半导体器件和磁性材料没有新的突破之前,重大的技术进展可能很难实现,技术创新的重点将集中在如何
台达LED直流智能照明电源解决方案
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台达LED直流智能照明电源解决方案
台达集团创立于1971年，为电源管理与散热管理解决方案的领导厂商，并在多项产品领域居世界级重要地位。面对日益严重的气候变迁议题，台达秉持“环保 节能 爱地球”的经营使命，运用电源设计与管理的基础，整合全球资源与创新研发，深耕三大业务范畴，包含“电源及元器件”、“能源管理”与“智能绿生活”。 台达致力于创新研发，每年投入集团总营收5%－6%作为研发费用，研发中心遍布全球，包括中国大陆、台湾、泰国、日本、美国及欧洲等地区，成果备受肯定。2008年及2012年，台达二度获颁台湾最高荣誉的“台湾产业创新奖”，并曾四度获得“泰国总理最佳工业奖”等荣誉。 台达LED 照明提供客户先进的电源控制、光源设计、散热技术、可靠的质量、优化设计、及主动服务，产品涵盖室外道路照明、隧道照明、以及室内照明等。近年来台达自主研发成功的LED 照明智能直流电源系统为LED 路灯照明提供一套创新节能的运行理念。拥有多项专利技术的室外电源柜及LED 灯杆单元配合先进的控制管理方法可以降低包括电费、维护费在内的各项成本，项目投资回收期短，受到用户的广泛好评。 中达电通股份有限公司为台达集团在大陆的子公司，于1992年成立于上海，为工业级用户提供高效可靠的动力、视讯、自动化及能源管理解决方案。产品及业务范围横向跨越通信、金融、交通、能源、政府机构、节能照明、制造等众多行业。2013年营业额超过32亿，业务及影响力遍及整个大陆地区，成为工业级客户提升运营效率、创造企业价值的长久合作伙伴，在国内动力能源、视讯线控及工业自动化领域建立领导地位。 台达集团 中达电通
智能变电站的调试流程及方法
智能变电站的调试流程及方法 一、智能变电站 智能变电站主要由站控层、间隔层和过程层组成。其中站控层的作用是对全站设备进行监视、控制、告警和交换信息，并即时完成数据的采集监控、操作闭锁、保护管理；间隔层的作用是对间隔层的所有实时数据信息进行汇总，并对一次设备提供保护和控制；过程层则用于电气数据的检测、设备运行参数的在线检测与统计以及操作控制的执行等。 这三层结构通过以太网、光缆等紧密地联接在一起，使得信息的采集、处理、执行等更加迅速便捷。由智能化变电站的结构图可以看出，智能变电站是智能电网的基础，在智能电网的体系结构中具有重要的作用。 二、智能变电站调试流程 2.1变电站调试流程简述 变电站调试流程可分为设备出厂验收、现场调试两大部分。出厂验收是对即将出售的设备进行质量检查；调试工作是对现场安装的设备进行现场调试，现场调试按照流程可分为单体调试、分系统调试、系统调试。 2.2智能变电站调试流程 按照《智能变电站调试规范》执行，职能变电站的调试可按照一下流程：组态配置→系统测试→系统动模（可选）→现
场调试→投产试验。 2.2.1组态配置。组态配置是智能变电站系统设计的一个步奏，是在设计图纸或意图下，进行实例化变电站内各IED设备的ICD文件，并设置为SCD文件。这项工作一般由系统集成商完成后由用户确认，这里的“用户”可以是设备使用单位，也可以是设备使用单位制定的设计调试单位。 2.2.2系统测试。系统测试是为了确保设备主要功能的正确性和设备性能指标处于正常值范围的调试实验，调试包括装置单体调试和变电站各分系统调试。 2.2.3系统动模。系统动模是为了验证继电保护等整体系统的性能和可靠性进行的变电站动态模拟试验。系统动模是在国家认定的实验机构或者具备相应实验资质的实验室进行的实验工作。动模试验的一次接线方式尽可能的与实际工程相一致，实验系统规模较大是，可以减少规模，但应保证能完成各类型保护的所有故障类型的测试。 2.2.4现场调试。现场调试是为了确保系统和设备现场安装连接和功能的正确性而进行的实验。现场调试实验包括回路、通信链路检验及传动试验。同时，设备辅助系统的调试也在现场调试阶段进行。 2.2.5投产试验。投产实验是设备在安装投入使用中用一次电流及工作电压进行检验和判定的试验。投产试验包括一次设备启动试验、核相与带负荷检查。
模块化智能变电站建设模式研究
模块化智能变电站建设模式研究 发表时间：2017-11-02T12:16:46.597Z 来源：《电力设备》2017年第18期作者：张海文[导读] 摘要：随着全球经济的飞速发展，人们对能源的高效利用日益重视，变电站的作用就显得格外重要，本文就化智能变电站这一课题，探讨其建设背景、模块划分以及典型的设计技术，希望对读者有所助益。 （国网海北供电公司青海 812200）摘要：随着全球经济的飞速发展，人们对能源的高效利用日益重视，变电站的作用就显得格外重要，本文就化智能变电站这一课题，探讨其建设背景、模块划分以及典型的设计技术，希望对读者有所助益。 关键词：模块化智能变电站设计 1智能变电站模块化建设背景 1.1研究背景 随着国际国内能源形势的深刻变化，加快建设智能电网的需求迫在眉睫。变电站是电力网络的节点，它连接线路、输送电能，担负着变换电压等级、汇集电流、分配电能、控制电能流向等功能，变电站的智能化运行是实现智能电网的基础环节之一。模块化智能变电站是变电站建设的一种创新模式，从设计到建设阶段将全过程遵循“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的管理理念，通过电气一、二次集成设备最大程度实现工厂内规模生产、集成调试、模块化配送，减少现场安装、接线、调试工作，建筑物采用装配式结构，工厂预制、现场机械化安装，将工业建筑实现标准化设计，统一建筑结构、材料、模数等，实现设计、建设标准化，有效提高建设质量、效率，提升电网建设能力。 1.2研究现状 2012年以来，新一代智能变电站概念设计方案应运而生，构建了以集成化智能设备、一体化业务系统及站内统一信息流为特征的新一代智能变电站设计方案。2013年，变电站模块化建设研究工作和试点工程又取得了突飞猛进的进展，提出了“模块化建设”的工程建设理念。设备厂商设计生产的电气设备质量的提高和电网可靠性的增加及电网发展的需求，推动了变电站设计模块化方案的可行性。 2智能变电站的模块化划分 智能变电站是随着科学技术的普及而出现的一种新型变电站形式，具有自动化和信息化的特点。对于它的模块化来说，属于变电站建设的一种新型模式，是时代发展的产物，它的模块化建设主要涉及到主变压器、高压开关、中压开关、中压配套设备和综合自动化等五个部分，它们相互作用、联系，共同构成智能化变电站。 第一，主变压器。它是通过拔插的方式，和高压进线电缆接头相互连接，在全封闭和多股电缆母线桥架，来实现和中压出线的相互连接。 第二，高压开关。它是在进出线部位选择拔插的具体方式，在气体绝缘封闭方式的利用下，来实现和组合电器的相互连接。 第三，中压开关。它是选择一体化的预装性质的组合电器。 第四，中压配套设备。这一设备中，它的结构构成主要是以消弧线圈、接地变压器以及无功补偿装置为主的o 第五，综合自动化。它属于是选择一体化预装式的控制室。 在实际的变电站建设中，这五个功能模块都是需要在事前进行调试的，在开始安装操作时，依次选择的是一次电缆、连接变压器、开关和配套设备、综合自动化选择通讯线路、电缆连接，在各个部分连接完成之后，最后开始进行整体上的调试工作，对各个功能组成进行性能的测试，以确保智能变电站模块化建设的顺利进行。 3 智能变电站模块化典型设计技术 3.1预制舱式二次组合设备设计 针对原来变电站单独配置的二次设备室，占地面积相对比较大，新一代智能变电站通过设计优化，提出了预制舱式二次组合设备，用体积较小的舱体来替代二次设备室，从而节省了变电站占地面积。 预制舱式二次组合设备按设备对象模块化设计，以方便运行、维护，变电站根据需要设置公用设备预制舱、间隔设备预制舱等，可根据变电站具体建设规模、布置方式等进行选择调整组合设计。预制舱内二次设备采用前接线、前显示式装置，屏柜采用双列靠墙布置，屏正面开门，屏后面不开门。舱体内集成二次设备及相应辅助设施，包括安防、消防、暖通、照明、检修、接地等。舱内与舱外光纤联系采用预制式光缆，舱内与舱外电缆联系可采用预制式电缆。舱内设备在工厂内完成相关接线、调试等工作，从而缩短施工周期。 3.2预制电缆设计 现有智能变电站中使用最多的控制电缆大多为4芯、7芯、14芯铠装电缆，接线芯数较多，容易出现接头不牢固而断线，采用预制电缆，按双端、单端预制方式，统一航空插头、电缆的型号，从而大大减小断线概率。预制电缆可以使用于主变压器、GIS本体与智能控制柜之间二次控制电缆连接。对于AIS变电站，断路器、隔离开关与智能控制柜之间二次控制电缆宜采用预制电缆。预制电缆可采用穿管、槽盒、电缆沟等敷设方式，从而使屏柜内的电缆接线简洁清晰，便于运行与维护。 3.3装配式建筑物设计 结合实际工程出线情况，对于采用组合电器（GIS）的工程规模，在组合电器全部为架空出线的情况下，可以利用架空出线套管作为后期试验、耐压的场所。充分利用建筑本身的结构，考虑后期设备运行、检修的移动，适当考虑取消目前GIS室双层层高的现状，能够优化建筑体量，实现建筑和设备的紧凑布局： 3.4配电装置选型设计 模块化设计要求设备选型均严格按照工厂预制现场装配的理念设计，一次设备本体加智能组件的方式实现一次设备智能化，智能组件统一由一次设备厂家场内集成，体现模块化设计的高效；电气装置的布置方式采用“单元”布置方式，一台主变所带设备成“单元”分区就近布置，并满足二次接线的要求。开关设备同无功补偿设备分区明确，充分体现电气布置模块化。一、二次设备高度集成，现场只需完成合并单元及保测装置至二次设备室的相关交直流电源电缆及光缆的敷设，全站电缆大幅减少，电缆敷设、电缆施工接线的工作量相应减轻，缩短电缆施工安装周期，节约工程造价。
智能时序电源开关
北京中新创智能时序电源开关也称为网络电源插座、智能PDU、机架式PDU、远程电源控制管理器（即RPDU），主要用于数据中心（IDC）、机房、IT电源设备、服务器等的电源控制和监控。智能时序电源开关的DND70000系列能帮您轻松实现远程电源的集中管理。 智能时序电源开关是DND70000智能设备系统中的一员，采用工业级机架设计理念可直接安装在标准19英寸机柜中。智能时序电源开关主要应用于控制系统中的可编程开关模块，可用于控制灯光、电动屏幕、电动窗帘及机顶盒等外设电源和触发。通过与中控系统的连接接收控制代码，对连接的周边设备电源进行定时、延时、控制时序的开关，起到对周边连接设备的管理和保护作用。 智能时序电源开关内设8个大电流继电器，允许强电以及弱电方式的输入输出，最大电流值16A，单路最大电流10A，总负载能力3600W足以满足绝大部分工程环境需求。 产品参数说明 ■8路独立电源开关控制； ■电源：1路AC 220V输入，8路AC 220V输出 ■网络接口：一个10/100BaseT接口 ■单路或多路可编程开关； ■中控ＩＯ控制／可兼容第三方中控设备控制 ■ID选择：软件设置网络ID身份代码 ■支持协议：IP,TCP,UDP,SNMP,ModBus/TCP,Telnet,HTTP ■密码：长达16位 ■本地串口：1个RS232,9600,N,8,1，可以做本地控制口或透明通道或两个干接点。 ■C P U ：双CPU处理器, 32位 ■定时功能：内置2个定时动作 ■延时上电：5-1800秒可设置 ■顺序上电：5-250秒可设置 ■重启时间：6-180秒可设置 ■断电记忆：恢复至断电前状态 ■LED 指示：每路插座当前状态，设备运行指示，以太网连接指示 ■数码显示：数码管显示时间和传感器数值 ■管理：HTTP，Telnet，Console，专有软件，SNMP网管软件 ■历史记录：保存96条端口操作记录.继电保存。 ■质保：1年（免费升级维护设备系统）
智能变电站的设计与优化
智能变电站的设计与优化 智能变电站的建设已进入新的阶段，本文介绍了现阶段智能变电站的结构、配置流程、设计、管理的新特点，对智能变电站的设计、管理等进行探索和优化。 1智能变电站结构 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；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。 智能变电站一体化监控系统由站控层、间隔层、过程层设备，以及网络和安全防护设备组成。变电站网络在逻辑上由站控层网络、间隔层网络、过程层网络组成。站控层负责变电站的数据处理、集中监控和数据通信，包括监控主机、数据通信网关机、数据服务器、综合应用服务器、操作员站、工程师工作站、PMU 数据集中器、计划管理终端、二次安全防护设备、工业以太网交换机及打印机等。 智能变电站一体化监控系统可分为安全Ⅰ区和安全Ⅱ区：1）在安全Ⅰ区中，监控主机采集电网运行和设备工况等实时数据，经过分析和处理后进行统一展示，并将数据存入数据服务器。Ⅰ区数据通信网关机通过直采直送的方式实现与调度（调控）中心的实数据传输，并提供运行数据浏览服务；2）在安全Ⅱ区中，综合应用服务器与输变电设备状态监测和辅助设备进行通信，采集电源、计量、消防、安防、环境监测等信息，经过分析和处理后进行可视化展示，并将数据存入数据服务器。Ⅱ区数通信网关机通过防火墙从数据服务器获取Ⅱ区数据和模型等信息，与调度（调控）中心进行信息交互，供信息查询和远程浏览服务；3）综合应用服务器通过正反向隔离装置向Ⅲ/Ⅳ区数据通信网关机发布信息，并由Ⅲ/Ⅳ区数据通信网关机传输给其他主站系统；4）数据服务器存储变电站模型、图形和操作记录、告警信息、在线监测、故障波形等历史数据，为各类应用提供数据查询和访问服务；5）计划管理终端实现调度计划、检修工作票、保护定值单的管理等功能。视频可通过综合数据网通道向视频主站传送图像信息。 2 配置
智能变电站设计及研究
中文摘要 变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。变电站作为输配电系统的信息源和执行终端，要求提供的信息量和实现的集成控制越来越多。因此，目前的变电站迫切需要一个简约的、智能的系统，实现信息共享，以减少投资，提高运行、维护效率。这些运行和管理的需求使智能变电站成为变电站自动化系统的发展新方向。随着计算机应用技术和现代电子技术的飞速发展，开展智能变电站的设计及研究具有重要意义。 本设计主要研究内容如下： 首先，阐述智能变电站的研究背景、基本概念及技术特征、研究现状，提出了智能化变电站主要支撑技术；其次，进行智能变电站技术特征及架构体系的研究，提出了智能变电站的主要技术原则及技术特征，并对三层两网结构的智能变电站的架构体系进行了详细的介绍，详细分析了过程层网络和站控层网络的结构；作为智能变电站的主要通讯手段，本文对智能变电站的IEC61850通讯标准进行了详细的介绍。 在介绍智能变电站的主要支撑技术、技术原则、技术特征及通讯标准后，对智能变电站的高压设备技术特征、组成架构进行了介绍，并对智能变压器、智能开关设备进行了初步设计。 最后，基于上述的工作，对智能变电站二次设备与监控系统进行进一步的研究，给出了智能变电站站控层设备集成优化设计方案及完成了智能变电站在线监测系统多层分布结构设计。并以220kV、110kV电压等级为例，给出了220kV电压等级智能变电站通用设计三层两网设计方案及110kV电压等级智能变电站通用设计三层两网设计方案。 关键词智能变电站，架构体系，三层两网，IEC61850，在线监测系统 Abstract Substation is an important part of the power system, it is responsible for the heavy tasks of power conversion and power redistribution, and plays an important role in the safety and economic operation of power grid. Substation, as the information source and executive terminal of power transmission and distribution system, requires more and more information and integrated control. Therefore, the current substation urgently needs a simple and intelligent system to realize information sharing, so as to reduce investment and improve operation and maintenance efficiency. These requirements of operation and management make the Smart Substation become a new direction of substation automation system. With