148-智能变电站介绍-南瑞
智能变电站概述及通讯结构图
电气设备监测与故障诊断作业智能变电站学院：电子信息专业:电气工程及其自动化班级：13级01班姓名：苗增学号：41303040134智能化变电站建设苗增西安工程大学电气工程及其自动化系，临潼，710600摘要：智能变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通信协议基础上分层构建，能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站.与常规变电站相比，智能化变电站间隔层和站控层的设备及网络接口仅接口和通信模型发生了变化，但过程层却由传统的电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接，改变为电子式互感器、智能化一次设备、合并单元、光纤连接等内容。
1。
智能化变电站的体系结构与通讯网络IEC61850将智能变电站分为过程层、间隔层和站控层，各层内部及各层之间采用高速网络通信。
整个系统的通讯网络可以分为:站控层和间隔层之间的站控层通讯网、以及间隔层和过程层之间的过程层通讯网。
站控层通信全面采用IEC61850标准，监控后台、远动通信管理机和保护信息子站均可直接接入IEC61850装置。
同时提供了完备的IEC61850工程工具，用以生成符合IEC61850-6规范的SCL文件,可在不同厂家的工程工具之间进行数据信息交互.2。
间隔层通讯网采用星型网络架构，在该网络上同时实现跨间隔的横向联锁功能。
110kV及以下电压等级的变电站自动化系统可采用单以太网，110kV以上电压等级的变电站自动化系统需采用双以太网.智能化变电站通讯结构见如下示意图：3。
PRS7000变电站自动化系统3.1.技术特点采用分层分布、面向对象的设计思想;支持IEC61850标准，间隔层测控/保护装置全面通过中国电科院RTU 检测中心的一致性测试和荷兰KEMA公司IEC61850一致性测试及认证；当地监控系统适用于多操作系统（Windows/UNIX/Linux），多硬件系统（32位/64位）的混合平台；当地监控系统采用图库一体化设计,并内嵌了操作票和一体化五防等功能；采用嵌入式软/硬件设计技术，实现了变电站层通信平台的通用化和装置化，可以方便地满足不同应用场合的需要;间隔层测控/保护装置采用了网络化硬件平台，实现了硬件的标准化、模块化,方便配置和扩展。
(完整版)智能变电站辅助系统综合监控平台介绍
智能变电站辅助系统综合监控平台一、系统概述智能变电站辅助系统综合监控平台以“智能感知和智能控制”为核心，通过各种物联网技术，对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候状态监视和智能控制，完成环境、视频、火灾消防、采暖通风、照明、SF6 安全防范、门禁、变压器、配电、UPS等子系统的数据采集和监控，实现集中管理和一体化集成联动，为变电站的安全生产提供可靠的保障，从而解决了变电站安全运营的“在控”、“可控”和“易控”等问题。
二、系统组成（一）、系统架构GPRS/3G/4G TCP/IP RS485/RS232智能变电站辅助系统综合监控平台变压器配电环境SF6 音视频安防消防门禁空调灯光（二八系统网络拓扑智能变电站辅助系统综合监控平台将各种子系统通过以太网或 RS232/485接口进行连接，包括前端的摄像机、各种传感器、中心机房的存储设备、服务器等， 并通过软件平台进行集成和集中监视控制，形成一套辅助系统综合监控平台。
（三八 核心硬件设备：智能配电一体化监控装置PDAS-100系列智能配电一体化监控装置，大批量应用在变电站、开闭所和基 站，实践证明产品质量的可靠性，能够兼容并利用现有绝大部分设备， 有效保护 客户的已有投资。
能够实现大部分的传感器解析和设备控制， 以及设备内部的联 动控制，脱机实现联动、报警以及记录等功能。
工业级设计，通过 EMC4级和国 网指定结构检测。
智能配电一体化监控装置是针对电力配电房的电缆温度以及母线温度无线 检测，变压器运行情况以及油温检测、配电、环境、有害气体以及可燃气体和腐 蚀性气体检测、安防、消防、采暖通风除湿机控制、灯光控制以及门禁而设计生 产的一款产品。
它通过以太网TCP/IP 或者GPRS/3G/4C 网络，主要解决分布式无 人值守配电房的监控和管理问题。
1）置触摸屏支持单机管理配置7寸TFT 触摸屏，可以在触摸屏上进行网络参数设置、监控对象上下限 设置，状态监测、设备控制等功能，即使不联网也可以实现绝大部分功能。
南瑞水电智能调度系统解决方案
南瑞水电智能调度系统解决方案南瑞水电智能调度系统解决方案是基于南瑞电力公司长期积累的电力调度经验和丰富的智能技术研发能力而开发的一款智能调度软件。
该系统通过对电力设备的实时监测和大数据分析，实现了对水电站的智能化调度和远程监控，能够提高水电站的发电效率和可靠性。
该解决方案包括以下几个方面的技术和功能：一、数据采集和实时监测二、大数据分析和预测模型南瑞水电智能调度系统通过大数据分析，对水电站的历史数据和实时数据进行深度挖掘和分析，建立强大的预测模型。
通过对水电站的水资源、电网负荷和机组性能等多种因素进行全面分析，提前预测水电站的发电能力和供电情况，为水电站的调度决策提供指导。
三、智能调度与优化算法四、远程监控和远程操作南瑞水电智能调度系统支持远程监控和远程操作功能。
调度员可以通过云平台或移动终端对水电站进行实时监控，查看水位、水压、机组运行状态等参数，及时发现问题并进行处理。
同时，调度员还可以通过远程操作对机组的启停、负荷调整等进行控制。
五、可视化界面和报表分析南瑞水电智能调度系统提供直观、易用的可视化界面，将水电站的关键参数以图表、曲线等形式展示出来，使得调度员能够直观地了解水电站的运行情况。
系统还提供丰富的报表分析功能，对水电站的运行情况进行详细统计和分析。
六、安全性和可靠性保障南瑞水电智能调度系统采用多重安全措施，确保数据的安全和可靠性。
系统采用灵活的权限管理机制，只有具有相应权限的用户才能访问系统的相关功能和数据。
同时，系统还具备数据冗余和灾备备份功能，以确保系统的稳定性和可靠性。
综上所述，南瑞水电智能调度系统解决方案通过数据采集、大数据分析、智能调度与优化、远程监控和操作等一系列技术和功能，实现了对水电站的智能化调度和远程监控，能够提高水电站的发电效率和可靠性。
该系统不仅能够满足当前水电站的调度需求，还具备较强的可扩展性和智能化升级能力，能够适应未来智能电网建设的需求。
国电南瑞(推荐)
·智能家居/楼宇：试点并 逐步推广
·实力：★★★★
·充电站全国占有率 50% , 充换并举后占有率达 40% ，拥有用电信息采集 的技术与产品
高壁垒打造高附加值的增长
作为高科技类公司，公司 2011 年净利润率达 18% ，ROE 达 33%，不但远高于电力设备 行业平均水平，在二次输变电设备可比公司中也居于首位，是典型的高盈利、轻资产公司。
国电南瑞(600406)
公司简介
国电南瑞科技股份有限公司是国家电网公司下属的上市公司，主要为客户提供电网调度 自动化、变电站自动化、轨道交通及电气保护自动化、配电自动化、农电自动化、火电厂及 工业控制自动化、电力市场技术支持、电能量计量计费等解决方案。
主营产品 营业收入 变电站自 动化 电网调度 自动化 用电自动 化及终端 设备
在这样的大背景下，系统总包集成商的市场份额将有所提升： 在各环节内部的份额提升：产品向模块化、集成化方向发展，招标趋向利于产品线丰富 的总包商。例如：这种趋势在智能变电环节体现得已经非常明显，产品线过于单一又没有独 特竞争优势与壁垒的企业纷纷主动寻找总包商进行合作。 各环节间将产生协同效应：各环节产品的相关性越来越强，能够覆盖多个环节的厂商将 对全局有着更深刻的理解。例如：智能配电的建设重点之一就是配调一体化系统，间歇式可 再生能源的规模并网也须与调度协调控制。
合计 110,730.38
营收增长 率
净利率 期间费用
率
-26.53% 29.65%
11.80% 20.39%
284.58 177,869.20
2.28%
30.66% 29.21% 14.06% 17.64%
2,907.07 21.75%
南瑞 南自 南瑞继保
智能电网“南京帮”（ZZ），好一部江湖恩怨情仇史今年深圳南瑞和南瑞继保都在全国大张旗鼓地招人，其中深圳瑞要招110人，南瑞继保居然还招450人，不禁让人汗颜。
但是其实这两家背后也有他们的心酸之处，特别是深圳南瑞被李嘉诚收归后，却换来了苦不堪言的局面。
从网上找到了这篇文章，有点长，但里面详细讲述了南瑞、深圳南瑞、南瑞继保、南自这几家国内二次设备龙头企业的前世今生，以及他们的恩恩怨怨，简直就是一部江湖大片。
电力系今年毕业或即还在读的同学可以了解一下当中的秘史，也许会对择业有些帮助。
智能电网“南京帮”（ZZ）（一）在智能电网预期投资规模1万亿元，以及研究机构称将带动相关产业4万亿元的巨大商机面前，各地方和诸多企业抢跑进场，市场快速热了起来。
南京和南京的企业走到了前面。
前言中国智能电网投资正进入快速增长期。
一个明确的信号是今年9月初国家电网公司公布的2010年第二批智能电网招标公告，数量明显超过7月份的第一批，除了变压器数量与第一次持平外，互感器数量增加200套、组合电器增加101间隔、断路器增加9套、隔离开光增加39组、避雷器增加103台。
这是国家电网公司于去年提出中到2020年智能电网预期投资1万亿元计划的一部分。
去年5月，国家电网公司总经理刘振亚表示，将分阶段推进坚强智能电网的发展，到2020年全面建成统一的坚强智能电网。
从新经济发展模式和能源优化利用的角度看，中国电力行业的发展正趋陷入一系列困境中。
根据中国电力企业联合会统计，截止到2 008年底，电网22千伏及以上输电线路长度已达36.48万千米，中低压配电网长达几百万公里。
这个庞大的输配电系统单向运转，实际上已成为最浪费的网络资源。
倘若中国实现了互动电网的转型，有专家以2008年全国社会用电量35000亿千瓦时做过测算，相当于每年可节省其中5%-10%的电源资源，接近2000亿元的水平。
要突破困境，只有大规模调整电网发展战略。
并不只有房地产和汽车产业牵一发而动全身，现在看来，电网行业的上下游产业链也牵涉到国民经济的所有条块和行业，最终也落实到消费者个体。
全数字化变电站实施方案(110KV)
图2-1-1、110kV数字化变电站结构示意图（GOOSE点对点组网）
图2-1-2、110kV数字化变电站结构示意图（GOOSE交换机组网）此外，若采用区域采样同步(插值同步)方案，则图2-1、图2-2中的采样同步时钟源、采样同步网不存在。
3.3. 校时及采样同步方案
3.3.1. 校时方案
1）监控服务器、运行工作站支持以下方式校时：
l采用SNTP校时。
l来自远动工作站的规约校时。
2）远动工作站支持以下方式校时：
l IRIG-B（DC）校时。
l GPS秒脉冲对时。
l SNTP校时（复用站控层以太网，传输层协议为用户数据报协议UDP）。
l IEEE1588校时（复用站控层以太网，严格按IEEE1588解码）。
l来自调度的规约校时。
3）所有带站控层接口板的装置支持以下方式校时：
l IRIG-B（DC）校时。
l GPS秒脉冲对时。
l SNTP校时（复用站控层以太网，传输层协议为用户数据报协议UDP）。
l IEEE1588校时（复用站控层以太网，严格按IEEE1588解码）。
l来自远动工作站的规约校时。
3.3.2. 采样同步
变电站内的变压器保护、方向距离保护、以及测控计量设备对数据源同步的精度要求为最大为5us（0.1度）。
对于实现不同采集设备的同步，工程应用中通常采用以下两种方案：全站同步时钟源
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深圳南瑞科技有限公司第11页。
智能变电站概述及通讯结构图
电气设备监测与故障诊断作业智能变电站学院：电子信息专业：电气工程及其自动化班级：13级01班姓名：苗增学号：134智能化变电站建设苗增西安工程大学电气工程及其自动化系，临潼，710600摘要：智能变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通信协议基础上分层构建，能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
与常规变电站相比，智能化变电站间隔层和站控层的设备及网络接口仅接口和通信模型发生了变化，但过程层却由传统的电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接，改变为电子式互感器、智能化一次设备、合并单元、光纤连接等内容。
1.智能化变电站的体系结构与通讯网络IEC61850将智能变电站分为过程层、间隔层和站控层，各层内部及各层之间采用高速网络通信。
整个系统的通讯网络可以分为：站控层和间隔层之间的站控层通讯网、以及间隔层和过程层之间的过程层通讯网。
站控层通信全面采用IEC61850标准，监控后台、远动通信管理机和保护信息子站均可直接接入IEC61850装置。
同时提供了完备的IEC61850工程工具，用以生成符合IEC61850-6规范的SCL文件，可在不同厂家的工程工具之间进行数据信息交互。
2.间隔层通讯网采用星型网络架构，在该网络上同时实现跨间隔的横向联锁功能。
110kV及以下电压等级的变电站自动化系统可采用单以太网，110kV以上电压等级的变电站自动化系统需采用双以太网。
智能化变电站通讯结构见如下示意图：变电站自动化系统.技术特点采用分层分布、面向对象的设计思想;支持IEC61850标准，间隔层测控/保护装置全面通过中国电科院RTU 检测中心的一致性测试和荷兰KEMA公司IEC61850一致性测试及认证;当地监控系统适用于多操作系统(Windows/UNIX/Linux),多硬件系统(32位/64位)的混合平台;当地监控系统采用图库一体化设计，并内嵌了操作票和一体化五防等功能;采用嵌入式软/硬件设计技术，实现了变电站层通信平台的通用化和装置化，可以方便地满足不同应用场合的需要;间隔层测控/保护装置采用了网络化硬件平台，实现了硬件的标准化、模块化，方便配置和扩展。
智能变电站与传统变电站的区别与联系
智能变电站与传统变电站的区别与联系智能变电站与传统变电站的区别与联系主要有两点：1：根据国家电网智能电网建设的整体部署,十二五期间，国家电网将推广智能变电站建设，各网省公司积极开展智能变电站的研究及试点工程。
安徽省110kV桓谭变是国家电网公司智能电网建设第二批试点工程,采用了基于IEC61850标准的变电站自动化系统。
首次采用全光纤电流互感器,光PT挂网运行。
本文针对110kV桓谭变继电保护的新特点探讨了智能化变电站和传统变电站继电保护的异同。
2智能变电站相比于传统变电站的几个关键技术2。
1智能化变电站各保护装置采用了统一的通信规范,即IEC61850通信规范IEC61850是新一代的变电站自动化系统的国际标准，它规范了数据的命名、数据定义、设备行为、设备的自描述特征和通用配置语言。
同传统的IEC60870-5—103标准相比,它不仅仅是一个单纯的通信规约，而是数字化变电站自动化系统的标准，它指导了变电站自动化的设计、开发、工程、维护等各个领域。
该标准通过对变电站自动化系统中的对象统一建模，采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口,增强了设备之间的互操作性,可以在不同厂家的设备之间实现无缝连接.智能化一次设备和数字式变电站要求变电站自动化采用IEC6数字化变电站按照一次设备智能化、二次设备网络化的设计思路参照IEC61850的标准将变电站分为过程层、间隔层和站控层3个部分，其中过程层由模拟量收集终端合并单元和实现开关输入输出的智能单元构成；间隔层主要由保护装置和测控装置组成；站控层主要包括监控，远动和故障信息子系统构成。
首先，智能变电站的过程层由传统的一次设备和智能组建柜组成,智能组建柜中有合并单元和智能操作箱两个装置。
变电站常规互感器的数据合并单元采取就地安装的原则,通过交流就地采样电缆传送模拟信号,并将采样数据处理后通过IEC61850-9—1、IEC61850—9-2 或者IEC60044—8 的协议借助光纤通道发送到网络交换机供需要该模拟量的保护或者测控装置共享数据。
智能变电站十大品牌
02
品牌一：ABB
品牌简介
全球电气产品领导者
ABB集团是全球电气产品、机器人和自动化系统的领先供应商。
创新技术
ABB在电力和自动化技术领域拥有广泛的产品和服务，包括输配电 、工业自动化、运动控制等。
可持续发展
ABB致力于通过技术创新，推动工业、电力、交通和基础设施等领 域的可持续发展。
产品特点
某地区智能电网建设
ABB为该地区提供了智能变电站解决方案，实现了电网的 实时监测、自动控制和优化运行，提高了供电可靠性和效 率。
工业自动化项目
ABB为某大型工业企业提供了智能变电站和工业自动化解 决方案，实现了生产过程的自动化和信息化，提高了生产 效率和质量。
跨国输电项目
ABB参与了某跨国输电项目，提供了智能变电站和高压直 流输电技术，实现了跨国电网的互联和电力贸易。
国际案例
公司产品出口至全球多个国家和 地区，受到广泛好评。
07Hale Waihona Puke 智能变电站技术创新与 发展趋势
技术创新方向
数字化与智能化
采用先进的传感器、通信和信息技术，实现变电站设备状态监测、故障诊断和自愈控制等功能的数字化和智能化。
虚拟化与云化
通过虚拟化技术，将变电站设备、控制系统和应用程序等整合到云端，实现资源共享、灵活扩展和高效管理。
某跨国石油公司海上平台智能变电站
03
采用特变电工的紧凑型智能变电站解决方案，适应了海上平台
的特殊环境要求，确保了海上石油开采的安全稳定运行。
06
品牌五：正泰电气
品牌简介
知名企业
正泰电气是国内知名的电气设备 制造企业之一。
全球化战略
公司积极推进全球化战略，业务 拓展至全球多个国家和地区。
智能变电站简介
• 《智能变电站技术导则》给出的定义
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化控制、智能调节、在线分析决策、协同互动 等高级功能的变电站。
7
下午3时28分
•1）数字化变电站的三层结构 •1-1）过程层 •包括：合并单元、智能终端（操作箱）。
•1-2）间隔层 •包括：保护装置、测控装置、电度表、网络分析仪、故障录 波器。 •1-3）站控层 •包括：监控主机、五防主机、远动装置、保信子站。
8
下午3时28分
•2）各层之间的连接 •2-1）组网方式连接 •过程层设备通过“过程层网络交换机（光纤以太网）”与间 隔层设备连接； •间隔层设备通过“间隔层网络交换机（电以太网）”与站控 层设备连接。 •2-2）“点对点”方式连接 •间隔层的保护、计量设备通过光纤直接与过程层的MU、智 能操作箱连接。 •优缺点：组网方式增加了交换机的负担，点对点方式增加了 MU及智能操作箱的负担。
• MMS Manufacturing Message Specification
MMS 即制造报文规范，是 ISO/IEC9506 标准所定义的一套用于工业控制系 统的通信协议。MMS 规范了工业领域具有通信能力的智能传感器、智能电 子设备（IED）、智能控制设备的通信行为，使出自不同制造商的设备之间 具有互操作性（Interoperation）。
智能变电站·服务模型
配置文件
描述二次设备的基本数 据模型与服务
描述一次接线、 二次设备和通信 系统（最完整）
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智能变电站介绍
• 智能变电站概述 • 电子式互感器 • GOOSE技术 • IEC 61850简介 • 智能变电站的实施 • 智能变电站继电保护技术规范
智能变电站介绍
智能变电站介绍
• 智能变电站概述 • 电子式互感器 • GOOSE技术 • IEC 61850简介 • 智能变电站的实施 • 智能变电站继电保护技术规范
智能变电站概述
智能变电站的概念： 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的变电站。
• 二次设备网络化： 站控层网络MMS GOOSE、SMV
• 设备对象模型化： 一次设备对象 二次设备功能模块 通信模型
智能变电站概述
• 信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化的变 电站，设备间交换的信息用数字编码表示： • 通信网络减少连接线数量 • 光缆取代电缆：抗干扰、不传输干扰 • 可检错纠错 • 不产生附加误差
感器远端模块，合并单元可以安装在开关附近 或保护小室
电子式互感器配置原则
220kV及以上电压等级： • 罗氏线圈和低功率线
圈均双重化 • A/D采样双重化 • 合并单元双重化 • 采用组合式：三相电
流、三相线路PT
电子式互感器配置原则
110kV电压等级： • 不需双重化 • 220kV及以上主变的110kV侧需双重化 • 建议采用组合式：三相电流、三相线路PT
电子式互感器采样数据同步问题
• 三相电流、电压需要同步：三相平衡
• 间隔内电流电压之间需要同步：功率、阻抗
• 不同间隔的电流之间需要同步：差动(变压器差动 保护从不同电压等级的多个间隔获取数据存在同 步问题,母线差动保护从多个间隔获取数据也存在 同步)
电子式互感器采样数据同步方案
1. 基于GPS秒脉冲同步的同步采样（IEC 61850-91/2，基于以太网的采样值传输延时无法确定， 只能采用同步时钟法）
电子式互感器采样值传输规约
• IEC 61850-9-1/2: 物理层：以太网，光纤传输 链路层：以太网地址、优先级标志/虚拟局域网、 以太网类 应用：9-1:无数据集配置，数据集固定与60044-8 相同,支持USVCB服务（单播采样值服务映射）; 9-2:可变数据集,支持MSVCB类服务（多播采 样值服务映射） 优点：物理接口标准以太网接口；9-2可以组网传 输，利于数据共享； 缺点：依赖外部时钟，时钟丢失时影响二次设备 功能。
• 提高信息传输的可靠性 CT饱和、CT开路、铁磁谐振等问题 绝缘结构简单、干式绝缘、免维护
智能变电站的优势
• 一、二次设备间无电联系 无传输过电压和两点接地等问题 一次设备电磁干扰不会传输到集控室
• 各种功能共享统一的信息平台 监控、远动、保护信息子站、电压无功控制VQC和 五防等一体化
• 减小变电站集控室面积 二次设备小型化、标准化、集成化 二次设备可灵活布置
智能变电站发展历程
• 第一步：IEC61850实现监控层通讯
• 第二步：GOOSE应用 – 220kV绍兴外陈变 – 500kV金华兰溪变
• 第三步：电子式互感器应用（IEC60044-8、IEC61850-9-1点对点 通讯） – 220kV青岛午山变
Faraday磁光效应（电流互感器）
Pockels电光效应（电压互感器）
无源电子式互感器结构
光纤电流传感器 一次导线 绝缘子 光纤
光缆
一次场
C相
B相
光纤耦合器 光纤偏振器 光纤调制器
光源驱动 信号解调
A相
合
保护
并 单
测控
元
计量
主控室或保护小室
无源电子式互感器
无源电子式互感器的关键技术
• 光学传感材料的选择 • 传感头的组装技术 • 微弱信号检测 • 温度对精度的影响 • 振动对精度的影响 • 长期稳定性
2、绕制在陶瓷骨架上的空芯线圈结构的稳定性对 测量精度的影响。
3、对独立结构的有源式电子互感器的远端模块取 电技术。
无源电子式互感器
与有源式电子互感器相比，无源式电子互感 器的传感模块利用光学原理，由纯光学器件 构成，不含有电子电路，其有着有源式无法 比拟的电磁兼容性能
– 利用光纤传输传感信号 – 传感头部分不需电子电路及其电源 – 独立安装的互感器的理想解决方案 – Faraday磁光效应（电流互感器） – Pockels电光效应（电压互感器）
• 按应用场合划分
– GIS结构的电子互感器 – AIS结构(独立式)电子互感器 – 直流用电子式互感器
电子式互感器的原理和分类
电流互感器
法拉第电磁 感应原理
Rogowski 线圈
低功率线圈
有源式
电容分压
电压互感器 电
子
电阻分压
式
互 感
法拉第磁旋 光效应
磁光玻璃型
器
电流互感器
赛格耐克 效应
全光纤型
电子式互感器的概念
一种装置，由连接到传输系统和二次转换 器的一个或多个电流或电压传感器组成，用 于传输正比于被测量的量，以供给测量仪器 、仪表和继电保护或控制装置。
电子式互感器
电子式互感器通常由传感模块和合并单元两部分构 成，传感模块又称远端模块,安装在高压一次侧，负责 采集、调理一次侧电压电流并转换成数字信号。合并单 元安装在二次侧，负责对各相远端模块传来的信号做同 步合并处理。电压等级越高电子式互感器优势越明显。
110kV以下电压等级： • 不建议采用电子式互感器
传统互感器就地采样
• 技术简单 • 可与智能终端合并，节省设备 • 减少电缆，降低负载提高传统互感器性能
电子式互感器采样值传输规约
• IEC 60044-8: 物理层：传输速度2.5Mbit/s，曼彻斯特编码， 光纤或铜线传输 链路层：IEC60870-5-1规定的FT3格式 应用：固定数据集 优点：不依赖于外部同步时钟，谁用数据谁同步 处理，可靠性高。 缺点：物理接口专用接口；数据点对点传输，接 线较复杂。
无源式
普克尔
效应型
电压互感器
逆压电
效应型
有源电子式互感器
• 有源电子式互感器
– 利用电磁感应等原理感应被测信号 • CT：空心线圈(RC)；低功率线圈(LPCT) • PT：分压原理 电容、电感、电阻
– 传感头部分具有需用电源的电子电路 – 利用光纤传输数字信号 – 独立式、GIS式
有源电子式互感器
独立式有源（组合式）电子互感器
LPCT
空芯线圈 远端模块
复合绝缘子 光纤 电容分压器 油
光缆
激光器 PIN
驱动电路 数据处理
合 IEC保600护44-8
并
测控
保护、测控、计量
单 元
IEC计618量50-9-1/2
有源电子式互感器的关键技术
1、远端传感模块的稳定性和可靠性（安置在室外 时温度、电磁干扰等）
比较项目
绝缘 体积及重量 CT动态范围
PT谐振 CT二次输出
输出形式
常规互感器
复杂 大、重 范围小、有磁饱和 易产生铁磁谐振 不能开路 模拟量输出
电子式互感器
绝缘简单 体积小、重量轻 范围宽、无磁饱和
PT无谐振现象 可以开路
数字量输出
电子式互感器的原理和分类
• 按一次传感部分是否需要供电划分
– 有源式电子互感器 – 无源式电子互感器
不确定 必须要 合并单元同步 标准以太网接口
• 采样率要求高 • 硬件软件要求高
，实现难度较大 • 不依赖于GPS和秒
脉冲传输系统
插值数据同步的原理
实现不同远方模块或者合并单元数据的同步。改变数 据的采样频率，以适合保护的算法。
插值算法是通过采样点的x(时间)，y(瞬时值)，以及 插值目标的x，来计算插值目标的y。
最重要的内容就是需要把所有被用于同步的数据的x必 须在统一的时间体系内，例如以采样点的采集时间为准。 要获得准确的采样点的采集时刻，必须采取以下两种方式 之一： 1) 接收方自己给数据贴上接收的时标，然后减去数据的发 送延时，就可以得到数据的采集时刻，这种情况下要求数 据发送延时是固定值。 2)发送方将数据采样的时刻填写在数据帧内，接收方以发 送方写入的发送时间为准进行数据处理，这种情况适用于 发送延时不固定的情况。
插值数据同步的原理
线圈传变角差
ta
低通、数据处 理、发送延时
tb
互感器数据额定时延
传输延时
tc
合并单元数据接收、 处理、发送延时
td
采样值传输 延时
te
LPF, A/D processing Transmitter Receiver
Data Processing Transmitter
Sensor
GIS用电流电压组合式互感器
a:一次导体 b:SF6气体 c:电容环
d:线圈
e:接地外壳 f:采集器
A/D采样
光缆
Rogowski线圈
电容环
GIS用电流电压组合式互感器
220kV-500kV电压等级 GIS电子式电流电压互感器
GIS用电流电压组合式互感器
110kV及以下电压等级GIS电子式电流电压互感器
有源电子式互感器
• 电压互感器利用电容分压器测量电压。为提高电压 测量的精度，改善电压测量的暂态特性，在电容分 压器的输出端并一精密小电阻。电容分压器的输出 信号U0 与被测电压Ui有如下关系：