智能终端装置在数字化变电站中的应用
智能变电站合并单元和智能终端调试综述
智能变电站合并单元和智能终端调试综述在当今的电力系统中，智能变电站已成为重要的组成部分。
而合并单元和智能终端作为智能变电站中的关键设备，其调试工作对于保障变电站的安全稳定运行具有至关重要的意义。
合并单元的主要作用是将互感器输出的模拟信号转换为数字信号，并按照特定的通信协议将这些数字信号发送给保护、测控等二次设备。
智能终端则承担着对一次设备进行监测、控制和保护的任务，实现了一次设备与二次设备之间的数字化通信。
在对合并单元进行调试时，首先需要对其硬件进行检查。
这包括检查设备的外观是否完好，有无明显的损伤或变形；检查接线是否牢固，接触是否良好。
同时，还需要对合并单元的电源进行测试，确保其电压稳定、符合设备的工作要求。
接下来是对合并单元的精度测试。
这是非常关键的一步，因为合并单元输出数字信号的精度直接影响到保护、测控等二次设备的准确性和可靠性。
通常会使用标准互感器和高精度测试仪来对合并单元的精度进行测量，并将测量结果与标准值进行对比，以判断其是否满足要求。
此外，还需要对合并单元的通信功能进行测试。
要检查其是否能够按照预定的通信协议与其他设备进行正常的数据交互，数据的传输是否准确、及时、无丢失。
同时，也要对合并单元的同步性能进行测试，确保其在不同的工作条件下都能保持良好的同步状态，为二次设备提供准确的时间基准。
智能终端的调试同样包含多个方面。
硬件检查也是必不可少的环节，需要确认智能终端的机箱、插件、端子排等部件完好无损，指示灯显示正常。
在功能测试方面，要对智能终端的控制功能进行测试，验证其能否准确地接收来自二次设备的控制命令，并对一次设备进行相应的操作。
同时，还要对智能终端的保护功能进行测试，确保其在一次设备出现故障时能够迅速、准确地动作，实现对设备的保护。
对于智能终端的通信性能测试，要重点检查其与保护、测控等设备之间的通信是否顺畅，数据的收发是否准确无误。
而且，还需要测试智能终端在不同网络环境下的通信适应性，以保障其在复杂的网络条件下仍能稳定工作。
智能电网配电终端在配电自动化中的应用
智能电网配电终端在配电自动化中的应用摘要：配电自动化系统在实际的运行中，可能会遇到一定的问题，如配电终端超时不回复报文导致通讯中断，具体原因需要仔细核查，有可能是终端设备问题，也有可能是一区网关机问题，比如未将报文下达终端或者未将终端返回报文上送。
本文主要分析智能电网配电终端在配电自动化中的应用关键词：智能电网；配电终端；配电自动化引言我国配电网络自动化、信息化系统进行了持续性改造升级，结合GIS地理信息系统和通信、可视化系统，在测控区配网故障快速、精准定位的应用比较成熟。
在配网非测控区，目前综合利用SCADA管理平台，结合电力客服95598服务中心系统，及时按照数据库信息和地理位置信息实现了故障快速定位的良好应急抢修机制，以GIS系统地图化、手持终端可视化、信息化等方式向配网调度管理人员提精准的配网故障信息，调度处置各类故障，及时恢复供电，确保了供电系统的稳定性、安全性，给用电客户提供了良好的用电服务体验。
1、智能电网配电终端智能电网配电终端可以应用在智能化配电台区中，可以实现配电系统的数据采集、操作控制和运行监视等，从而强化了对配电系统的管控。
和传统台区的配电箱相比，智能配电台区具有明显的优势。
首先在传统台区的配电箱中，台区配电箱内的无功补偿装置为普通的电力电容器，无法对补偿情况进行在线监测，没有自动化类装置，十分不利于配网自动化管理；而智能台区配电箱采用了智能配变终端来控制智能电力电容器。
在较为高级的综合配电箱中，还具有符合管理和分析的功能，并实现用电信息的自动采集和传输，提高用电信息采集的效率，降低电力企业的人力成本。
现阶段配电终端设备主要由铅酸蓄电池作为备用电源系统的存储组成，其自身具备的供电时间长特点成为后备电源中的首选对象。
在智能终端的大范围扩展中，后备电源的质量标准要求不断提高，铅酸蓄电池逐渐暴露出更多不足。
电池的寿命方面。
通常配电终端产品在后备电源中设置了8~10年的使用寿命，非正常温度下电池寿命会相对延长。
数字化继电保护在智能变电站中的应用
案例二
运行环境
运行数据
该智能变电站的数字化继电保护系统自投 入运行以来，面临各种运行环境和工况。
通过实时监测和数据分析，收集了数字化 继电保护系统的运行数据，包括保护动作 时间、故障定位精度、系统自愈能力等。
运行效果
案例总结
经过长时间运行，该系统表现出良好的稳 定性和可靠性，提高了智能变电站的运行 效率和安全性。
智能变电站的发展趋势
发展趋势
向更高电压等级、更紧凑和更智能化 的方向发展。
技术创新
采用数字化、网络化、智能化技术， 提高变电站的可靠性和经济性。
04
数字化继电保护在智能变电站 中的应用
数字化继电保护在智能变电站中的实施方案
数字化继电保护系统
采用基于数字信号处理的继电保护装置，通过光纤网 络实现信息传输和控制。
集成化和模块化
未来数字化继电保护技术将进一步实现集成化和模块化，能够将更多的功能和组件集成在一起，实现更高效、紧凑和 可靠的系统设计。
无线化和远程化
随着无线通信技术的发展，数字化继电保护技术将逐步实现无线化和远程化，能够通过无线通信技术实 现远程监控、控制和管理，提高电力系统的管理和运营效率。
03
应的可靠性和效率。
THANKS
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案例总结
该案例强调了在数字化继电保护系统的实际运行中，对于 故障的快速定位和有效处理至关重要。同时，也提醒了加 强系统维护和巡检工作的重要性。
06
结论与展望
结论
数字化继电保护在智能变电站中应用 ，提高了电力系统的稳定性和可靠性 ，减少了故障发生时的停电范围和时 间。
数字化继电保护的应用提高了电力系 统的自动化水平，减少了人工干预和 操作，提高了工作效率和安全性。
智能变电站220kV智能终端合并单元一体化装置应用研究
智能变电站220kV智能终端合并单元一体化装置应用研究摘要：智能变电站智能终端合并单元一体化装置在110 kV电压等级已得到广泛的应用，达到节省就地智能控制柜空间、节约占地、节省投资的目的，也积累了大量的运行经验。
文章在此基础上对220 kV智能终端合并单元一体化装置的应用进行分析，通过对装置集成的可行性、装置集成方案、集成后装置的可靠性、对运维的影响、经济效益等进行全面的研究，建议220 kV采用智能终端合并单元一体化装置，以推动智能变电站技术的进步。
关键词：智能变电站;二次设备;智能终端;合并单元智能终端合并单元一体化装置在110 kV电压等级已得到广泛应用，达到节省就地智能控制柜空间、方便运维等目的。
随着智能变电站的广泛建设，220 kV智能控制柜内配置独立合并单元、智能终端，使得智能控制柜柜体增大，柜内布线拥挤，不便于运行维护;并且装置多，柜内发热量大，影响了设备的安全可靠性及运行寿命;此外，220 kV过程层设备为双套配置，使得过程层设备、柜体、光缆数量远远多于110 kV过程层设备。
以上这些因素严重制约了220 kV智能变电站二次设备的布置优化。
因此，本文提出在220 kV电压等级采用智能终端合并单元一体化装置，以优化布局，简化接线。
下文对采用智能终端合并单元的可行性、技术方案、可靠性、对运行维护的影响、效益等进行分析。
1 装置集成方案220 kV合并单元智能终端一体化置采用双CPU配置方式。
其中，CPU1主要负责智能终端功能，实现对一次设备控制驱动与状态采集、GOOSE点对点或组网收发功能;CPU2主要负责合并单元功能，实现对电流电压模拟量或数字量采样、SV点对点或组网收发功能。
双CPU独立工作、互不影响，同时又通过内部高速总线交互实时采样和GOOSE信息，实现双CPU复采、SV、GOOSE共口传输等功能。
合并单元智能终端一体化装置主要安装在GIS本体汇控柜或一次设备就地智能柜中，既可通过模拟量输入方式实现传统互感器的数字化，也可通过IEC 61850-9-2或FT3等规约接入电子式互感器的数字采样信息;可以点对点或组网方式为多个装置共享采样数据。
智能变电站的关键技术及应用分析
2021.2 EPEM169专业论文Research papers 智能变电站的关键技术及应用分析肇庆市恒信电力物业装饰工程有限公司 刘裔年摘要：对智能变电站的定义与关键技术进行分析，探究其与常规变电站间的区别，突显智能化的优势与特点。
关键词：智能变电站；关键技术；应用措施1 智能变电站定义与相关技术此类变电站采用先进、低碳、可靠性强的智能设备，具有自动采集信息、监测信息、保护信息等功能，可满足全站信息数字化、信息共享标准化、通信平台网络化的要求，还可根据实际需求支持电网智能调节、实时自动控制、协同互动、辅助决策等，属于具备高级功能的变电站。
在以往常规变电站设备通讯中，存在通讯介质不统一、通讯协议不统一、通讯规约局限性等问题，各厂家自行扩充应用功能，无法相互操作，规约数据表达能力限制应用功能发展，且不支持装置间的通讯功能，而智能变电站便可有效克服上述问题。
智能变电站包含三层两网，同时也是二次设备网络化的主要体现，即站控层、间隔层与过程层。
其中，前两者以IEC61850标准的互联互操作为重心，实现数据共享；后者以稳定可靠为设计原则，屏柜内使用跳线，相同一小室内的平柜之间使用尾缆，跨小室使用光缆。
多模光纤主要是指可以传输多个光传导模，在局域网中应用广泛，接续简单，成本低廉。
在变电站中，适用于过程层组网、直连与光B码对时等；单模光纤只可传输基模，不存在模间时延差，宽带大于多模光纤，造价较高，可在大容量、长距离通信中应用。
在变电站中，此类光纤的作用在于线路保护的两侧间通信。
智能变电站的相关技术如下：设备状态可视化。
在不同监测项目中，可将实时监测结果展示出来，与相应项目的在线监测结果相匹配，利用鲜艳的颜色表示超过阀值的项目。
通过音效、曲线等将设备的综合状态展现出来，这样便可随时根据设备各项波形进行多阶段的功能对比。
智能预警。
针对站内数据、警告信息、故障信息进行全面处理，再根据系统对电网故障进行诊断，提供详细的影响度报告。
数字化在变电站中的应用技术
数字化在变电站中的应用技术摘要:本文从设计技术应用的角度,说明数字化变电站的优越性,为今后数字化变电站的普及和智能电网的推广打下了坚实的基础。
关键词:数字化光电式互感器光纤通信智能电网1 数字化变电站的优势及实践意义110kV数字化变电站配置全数字化保护装置和光电式互感器,通过光缆传输数字信息,实现主变压器保护和断路器控制室的监视、控制及信息采集。
它具有以下优势,一是变电站传输和处理的信息全数字化;二是过程层设备智能化;三是统一的信息模型:数据模型、功能模型;四是统一的通信协议:数据无缝交换;五是高质量信息:可靠性、完整性、实时性;六是各种设备和功能共享统一的信息平台,大大减少了故障环节,降低工程造价。
2 建设方案架构及其论证110kV系统在实施时采用光电电流电压互感器,开关加装智能终端来实现开关数字化。
站控层网络采用单网或双网通信。
变压器间隔如图1所示。
数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为两类,即智能化的一次设备和网络化的二次设备;逻辑结构上可分为三个层次:“站控层”、“间隔层”、“过程层”。
其主要功能有:通过两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,按时登录历史数据库;按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心;接收调度或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;具有站内当地监控,人机联系功能,如显示、操作、打印、报警、图像、声音等多媒体功能;具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态、在线修改参数的功能。
间隔层设备主要包括保护装置、测控装置等二次设备。
其主要功能有: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,和本间隔操作闭锁、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作方式,以提高信息通道的冗余度,保证网络通信的可靠性。
基于AI芯片的电力边缘智能终端:结构框架及其应用场景
基于AI芯片的电力边缘智能终端:结构框架及其应用场景摘要：随着电网的发展和能源的数字化转型，电力边缘智能终端的应用范围也在不断扩大。
AI芯片作为一种具有智能分析和并行运算的能力，已经成为了电力系统中的关键设备，因此，如何针对不同的应用场合，对其进行系统的划分，以确定使用合适的AI芯片。
本文通过对智能电网的技术体系和优缺点的比较，给出了基于智能电网的智能感知需求的电力边缘智能终端体系结构，详细分析了其中的关键技术，并针对典型的电网应用情况，给出了一种可替代的AI芯片的定制方案。
本文提出的基于AI芯片的电力边缘智能终端能够为设计、研发和应用提供参考，同时也具有一定的理论和实践意义。
关键词：AI芯片；电力边缘智能终端；结构框架引言本文从技术架构、典型产品、性能指标等方面入手，针对电网的特征和智能感知需求，给出了基于AI芯片的电力边缘智能终端的基本思想和体系结构，并对其所涉及的关键技术和典型的应用场景进行了分析，针对不同的场景特征，给出了可替代的国产AI芯片的选择和解决方案。
本文提出的基于AI芯片的电力边缘智能终端，对于开发具有智能感知和分析处理功能的智能终端，将会对推动电力系统的发展、能源的数字化转型起到积极的作用。
1、AI芯片及其技术架构1.1图形处理单元GPU是一种单指令、多数据处理、大量计算单元和超长流水线的计算单位，目前主要应用在图像处理中。
GPU不能独立运行，需要CPU来调用和发布命令。
由于CPU采用的是串行运算方式，因此不能完全利用CPU的运算能力，GPU是一种高并行架构的CPU，它的运算能力要优于CPU。
CPU在结构上以控制器和寄存器为主，GPU具有更多的运算逻辑（ALU)，它更适用于高密度的数据并行处理。
GPU 在算法训练上表现出更好的性能，但是其在单输入推理中的优越性却没有得到充分的体现。
1.2现场可编程门阵列FPGA是以硬件为核心的软件算法，在FPGA中包含大量的数字电路、基本门电路以及内存。
浅谈智能化变电站虚端子配置及连接
浅谈智能化变电站虚端子配置及连接内容提要:智能化变电站与传统变电站相比，全站所有装置的信息均为数字信息，保护及测控装置之间均采用光缆联系；二次微机装置之间无传统变电站的电缆连接，之间的联系采用DL/T860（IEC61850）规约进行通信，通过DL/T860建模，实现装置之间的信息交互、共享，以达到与传统变电站装置之间用电缆点对点连接的效果。
对于继电保护设备来说，由于原来用于点对点连接的电缆取消了，但是所有需要实现的保护功能仍是必不可少的，保护设备之间、保护与测控等其他二次设备之间仍旧需要进行信息交互。
而所有这些功能的实现、数据的传输等都是通过配置完善的虚端子实现的。
保护设备的GOOSE开入、GOOSE开出以及SV 开入虚端关键词:智能化变电站虚端子连接方法及调试1、前言传统变电站微机保护装置和测控装置，是由模拟量的开入开出信号及交流输入等装置插件实现装置与其他设备的信号传输。
端子排是保护装置插件与外界设备连接的设备。
通过从插件到端子排，端子排到电缆的连接方式实现保护装置与一二次设备间的配合。
但随着智能化保护及测控装置的出现，改变了传统二次设计方式。
对于装置本身而言，大量的继电器出口，节点开入，交流输入及开关的操作回路被光电设备所涵盖，取而代之的是光纤接口的出现。
智能化保护设备和测控装置越来越像是一个黑盒子，保护装置所需的外部特性能被ICD文件所描述，为了使大家能更好的使用各种保护及测控装置，我们下面对虚端子的连接及校验方法进行比较详细的介绍和分析。
2、虚端子的特征及连接方式1）装置虚端子是源于装置的ICD文件，内容包括虚开入，虚开出及MU输入三部分。
而每部分又由虚端子描述，虚端子引用，虚端子编号，GOOSE软压板及源头（目的）装置组成。
在虚端子图中将信息源头及终点设备予以描绘，方便用户信息查找，同时在设计图纸时考虑将网络方案配置及光纤走向示意设计其中，使图纸内容更加丰富。
2)虚端子逻辑联系图虚端子逻辑联系以装置虚端子为基础，根据继电保护原理，将全站二次设备间以虚端子连线方式联系起来，直观反映不同间隔层设备间，间隔层与过程层设备间GOOSE，SV联系全貌。
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智能终端装置在数字化变电站中的应用
【摘要】现代信息、通信、控制和测量技术快速发展为发展智能电网奠定了基础。
河北电力公司白洋淀220kV变电站作为新型的数字化变电站，是由智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层构建，通过IEC61850通信规约，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
【关键词】智能电网；数字化变电站；电子式互感器；智能控制箱；GOOSE
可再生能源、分布式能源快速发展，需要用智能化的技术和手段应对各种挑战。
现代信息、通信、控制和测量技术快速发展为发展智能电网奠定了基础。
智能电网利用传感、嵌入式处理、数字化通信和IT技术，使电网可观测，可控制和自动化，从而打造更加清洁、高效、安全、可靠的电力系统。
数字化变电站建设是实现智能电网的关键环节，下面我们就以河北省电力公司的220kV白洋淀数字化变电站为例，对我国数字化变电站的建设与运行方面进行探讨。
220kV白洋淀数字化变电站是河北南网的第一座220kV数字化变电站，是由智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层构建，通过IEC61850通信规范，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
白洋淀变电站分为三个电压等级：220kV、110kV、35kV。
全站除380V配电装置外，全部采用智能化一次设备（电子式互感器（EVCT/EVT）、合并器、智能终端等）；全站保护测控采用IEC61850规约，使用MMS网，实现数据采集，采用光纤通信技术全面取代了开关场地到保护屏间的电缆硬连接。
35kV母线保护、低周低压减载装置、主变过负荷装置跳35kV各间隔采用GOOSE网络实现网络控制和跳闸技术。
35k保护装置采用光纤以太网接站控层网络。
下面我们就以220kV线路间隔为例介绍电子式互感器、远端模块、合并单元、及保护装置的功能及之间的联系。
1.电子式互感器、远端模块
目前在电力系统获得广泛应用的是电磁式电流、电压互感器。
随着电力系统向大容量，高电压等级方向发展，传统的电磁式互感器逐渐暴露出许多缺点。
主要有：
绝缘结构复杂，造价高，尺寸大，支撑结构复杂；测量精度低；存在铁磁共振和磁饱和等问题；存在二次线圈开路而产生高压的危险。
随着电子技术和光纤通讯的快速发展，有源电子式互感器在技术上也获得长足进步，并有部分产品在现场应用。
与传统互感器相比，电子式互感器具有如下诸多优点：高低压侧隔离，绝缘简单，性价比高；不含铁芯，消除铁磁谐振和磁饱和等问题；抗电磁干扰性能好，无二次线圈开路高压危险；测量精度高，动态范围大。
白洋淀220kV线路采用是南瑞继保生产的PCS-9250-EGI-220-600电子互感器，
远端模块与相应的电子式互感器配置，电子式互感器将其采集的电压、电流传递给其对应的远端模块，这样远端模块就采集了采集一相保护电流、测量电流和测量电压；由于220kV一次GIS罐体部分不是三相共箱，则一个远端模块NR1454A同时分别与一路Rogowski线圈，一路低功率铁心线圈和一路电容分压环的输出连接，则一个线路间隔的三相模拟量通过三个远端模块的三根光纤输出给合并单元PCS-221A。
2.合并单元
254线路间隔采用南瑞继保生产的PCS-221A电子式互感器线路合并单元，在线路间隔中，一台合并单元完成一个线路间隔的全部模拟量的采集，同时接受母线合并单元PCS-221B数据并以IEC60044-8的通讯协议上送。
一个线路间隔的所有模拟量采集可以通过合并单元灵活扩展给多个保护、测控等装置提供数据。
图1 电子式互感器、远端模块、
合并单元、保护测控装置连接图
254线路的保护就地组屏方式采用双重化配置的一套为南瑞继保的PCS931、另一种保护为四方的103D。
PCS-221A电子式互感器线路合并单元通过不同的通讯协议将所采集的模拟量传递给相关保护装置。
图1为电子式互感器、远端模块、合并单元、保护测控装置连接图。
3.智能控制箱
PCS-9821智能装置是为是为实现对高压开关设备（主要针对室内GIS）的智能控制而设计开发的，装置将二次测控功能与GIS就地汇控功能结合在一起，构成智能开关功能，并可与PCS-900系列保护装置一起组屏安放于GIS旁，构成保护及智能控制柜，实现面向间隔的保护、测控和GIS智能控制一体化。
PCS-9821智能装置是新一代全面支持数字化变电站的测控装置，装置可支持电子式互感器和常规互感器，支持电力行业通讯标准DL/T667-1999（IEC60870-5-103）和新一代变电站通讯标准IEC61850，支持GOOSE跳闸功能。
4.GOOSE网络
白洋淀变电站的35kV母差、低频低压减载装置与过负荷联切装置采用了GOOSE网络。
通过GOOSE单网，35kV母差、低频低压减载装置与过负荷联切装置通过GOOSE网络将控制信号发送给过PCS-96xx系列装置，从而实现数据共享和网络控制和跳闸技术。
综上所述白洋淀变电站通过使用了智能化的一次设备和网络化二次设备：PCS-900系列高压保护装置、PCS-9000系列四合一保护测控装置、PCS-9700系列测控装置、RCS-9700变电站自动化系统、RCS-9700系列通信设备满足电子式互感器应用的要求，满足GOOSE应用的要求、实现了网络通信功能。
参考文献
[1]建设统一坚强智能电网——国家电网公司的选择.
[2]PCS-221A电子式互感器线路合并单元技术和使用说明书[S].南瑞继保.
[3]冯亚东.基于GOOSE的数字化变电站技术交流[J].南瑞继保.。