智能变电站新技术培训教材
注册电气工程师继续教育培训教材-智能变电站部分
智能变电站智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向， 并被认为是 21 世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。
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、调整电压等功能。
变电站的智能化运行是实 现智能电网的基础环节之一。
随着智能电网建设的开展，以数字化变 电站技术为基础，以设备智能化、信息标准化、协同互动化为特征的 新型智能变电站模式应运而生。
智能变电站是变电站整体技术的跨越 和未来变电站发展的方向。
第一节智能变电站的概念与特征一、 智能变电站的概念 根据《智能变电站技术导则》的定义，智能变电站是采用先进、 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、 智能变电站的特征 与常规变电站相比，智能变电站设备具有信息数字化、功能集成 化、 结构紧凑化、 状态可视化等主要技术特征，符合易扩展、 易升级、 易改造、易维护的工业化应用要求。
智能变电站能够完成比常规变电 站范围更宽、层次更深、结构更复杂的信息采集和信息处理，变电站 内、站与调度、站与站之间、站与大用户和分布式能源的互动能力更 强，信息的交换和融合更方便快捷，控制手段更灵活可靠。
智能变电 站的主要特征如下：首先，智能变电站具有高度的可靠性。
高度的可靠性是智能变电 站应用于智能电网的最基本、最重要的要求。
高度的可靠性不仅意味 着站内设备和变电站本身具有高可靠性， 而且要求变电站具有自诊断 和自治功能，能够对设备故障提早预防、预警，并在故障发生的第一 时间内对其作出快速反应， 将设备故障带来的供电损失降低到最小程 度。
其次，智能变电站具有很强的交互性。
智能变电站必须向智能电 网提供可靠、充分、准确、实时、安全的信息。
智能变电站培训教材(设计院)11.8
智能变电站新建、改造方案四川电力设计咨询有限责任公司2011-5目录1 智能变电站简介 (1)2 IEC 61850标准介绍 (1)3 智能变电站新建、改造设计遵循的主要标准、依据 (2)4 智能变电站新建、改造方案 (3)4.1变电站自动化系统 (3)4.2元件保护及自动装置 (5)4.3交直流一体化系统 (6)4.4其他二次系统 (9)4.5二次设备组屏(柜)及布置 (11)4.6一体化信息平台和高级功能 (12)1 智能变电站简介智能变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，建立在IEC-61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作以及各种自动化功能的现代化变电站。
智能变电站自动化系统在功能逻辑上由站控层、间隔层、过程层组成。
2 IEC 61850标准介绍IEC 61850是国际电工委员会制定的基于网络的变电站的唯一国际标准，2005年~2006年中国电力系统管理及其信息交换标委会相继制定了等同采用IEC 61850系列标准的DL/T860《变电站通信网络和系统》系列标准。
IEC 61850标准共分10个部分。
IEC 61850标准是迄今为止最为完善的关于变电站自动化的通信标准，也是TC57近年来发布的最重要的一个国际标准，并形成了智能变电站应用技术的重要支撑。
IEC 61850标准的核心可归纳为信息建模、抽象接口服务、具体映射三部分。
其定义了二十多种公共数据类型CDC（Common Data Class），近一百种兼容逻辑节点（CPLN）和三百多种兼容数据类型（CPDC），用来表示变电站的具体信息；也定义了抽象通信服务接口ACSI（Abstract Communication Service Interface），描述了服务器和客户间的通信：实时数据交换、事件报告、设备的自我描述、文件传输等。
ACSI使整个标准向通信开放，独立于某个具体通信网络；并且定义了特定通信服务映射SCSM（Special Communication Service Mapping），将ACSI映射到特定的通信网络协议，如制造报文规范MMS（Manufacturing Message Specification）、TCP/IP、各种现场总线、串行线等。
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西咸新区供电公司 217年智能变电站继电保护技术竞赛书籍和材料清单 （一）专业教材书籍 序号 书名 性质 1 自备 电力系统继电保护（教材） 2 自备 电工基础（教材） 3 自备 电力系统分析（教材） 4 自备 安规（变电部分） 5 自备 电力系统继电保护实用技术问答（第2版） 8 统一配置 智能变电站继电保护技术问答 9 统一配置 智能变电站继电保护题库 6 统一配置 国家电网公司继电保护培训教材（上下） 7 统一配置 智能变电站二次系统原理与现场实用技术 10 电力系统继电保护动作实例分析 统一配置 11 电网计算保护：事故处理及案例分析 统一配置 12 国家电网公司十八项电网重大反事故措施(修订版)及编制说明 统一配置 13 国家电网公司十八项电网重大反事故措施(修订版)辅导教材 统一配置 14 国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）试题库 统一配置 （二）装置说明书和图纸 110kV线路保护装置CSC-161AX-DA-G 110kV合并单元SCD-602AG-G-S3 110kV智能终端SCD-601B 110kV线路保护装置UDL-531AGE 110kV合并单元UDM-502-G A06 110kV智能终端UDM-501S B10 110kV变压器保护PCS-978T1-DA-G 110kV合并单元智能终端一体装置PCS-222CG-G 110kV母线保护PCS-915AL-DA-G（双母线接线形式） 110kV合并单元智能终端一体装置PCS-222CG-G 110kV母线合并单元PCS-221N-G-H3 （三）技术标准 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 标准名称 标准编号 智能变电站继电保护和安全自动装置运行管理导则 Q/GDW 11024-2013 智能变电站继电保护及安全自动装置运行评价规程 Q/GDW 11055-2013 智能变电站二次回路性能测试规范 Q/GDW 11051-2013 智能变电站继电保护通用技术条件 Q/GDW 1808-2012 智能变电站继电保护检验规范 Q/GDW 1809-2012 智能变电站继电保护检测规范 Q/GDW 1810-2012 IEC61850工程继电保护应用模型 Q/GDW 1396-2012 继电保护及安全自动装置验收规范 Q/GDW 1914-2013 继电保护信息规范 Q/GDW 11010-2013 Q / GDW 429—2010 智能变电站网络交换机技术规范 智能变电站网络报文记录及分析装置技术条件 Q/GDW 715—2012 国家电网公司企业标准:智能变电站信息模型及通信接口技术规范 Q/GDW695-2011
智能变电站新技术培训教材.pptx
内容提要
1 智能变电站自动化系统体系结构
➢ 智能变电站定义 ➢ 智能变电站的技术特征 ➢ 智能变电站自动化系统的典型结构
智能变电站定义
智能变电站
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。
IEC61850标准
系统架构
非常规互感器及合并单元 智能一次设备 信息一体化平台
智能变电站的关键技术
智能变电站采用了多种新技术，其整个二次系统的整体架构、配置及与一次系 统的连接方式与传统变电站相比均有感器实现 电压电流信号的数字化采集
智能传感技术
采用智能传感器实现 一次设备的灵活监控
是目的。
智能变电站的技术优势
1. 简化二次接线，少量光纤代替大量电缆； 2. 非常规互感器绝缘简单无饱和、铁磁谐振等问题； 3. 一次、二次设备之间无直接的电气联系，不存在传输过
电压和两点接地等问题； 4. 信息高度共享，监控、远动、保护、VQC、小电流接
地选线和五防等实现一体化，大大提高集成度和智能化 水平； 5. 二次设备小型化、标准化、集成化并可灵活配置，减小 了变电站集控室的面积； 6. 采用数字信号传输，提高了测量精度，增强了抗电磁干 扰能力。
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
电磁式互感器 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
智能变电站-培训材料
一、系统架构：一次设备断路器互感器说明：1)网络结构采用3层（站控层、间隔层、过程层）2网（GOOSE网、MMS网）结构，比常规自动化站增加过程层和过程层网络，过程层网络采用光纤以太网；2)站控层通过MMS方式通讯；过程层通过SV方式采样，目前主流为9-2；过程层通过GOOSE方式采集开关量并且跳闸；3)保护装置SV采样和GOOSE跳闸采用点对点的通讯方式，SV和GOOSE分开；测控装置通过组网方式，SV和GOOSE共网；4)低压保护：GOOSE和MMS共网运行，兼测保一体、智能终端、MU功能；5)其他设备：电度表采用点对点采样，故障录波器和记录分析仪采用组网方式获取数据。
上图就是一个数字化变电站的基本结构，从上而下，图示的互感器与断路器是常见的一次设备，大家参照下表就可以看出两者区别。
常规站大家都了解，就是采用电缆接线后，采集模拟量上送到各装置。
不过有些数字化改造站的一次设备依然使用传统互感器、开关；间隔层与站控层与数字化站没有区别。
不同之处就是在MU合并装置上增加了交流模拟插件，用来采集常规一次设备的电压、电流等模拟量。
网络结构解析站控层：设备包括主站设备，如监控主机、监控备机、工程师站、远动机、故障录波、网络分析仪、信息子站等。
间隔层：设备包括保护、测控、电度表、直流、UPS、电度采集器等。
过程层：设备包括合并单元、智能终端、光/电CT、PT、智能机构等。
MMS网：保护、测控等设备与监控通讯的网络，走61850协议。
设备包括保护、测控、监控、故障录波等。
GOOSE网：合并单元、智能终端通过光纤上GOOSE交换机，同时保护、测控也上了GOOSE网，进行信息交换。
GOOSE网相当于取代了原来常规站测控、保护的电缆接线工作。
连接设备包括MU、智能终端、测控、保护、网络分析仪、故障录波器等。
注意：10KV目前没有走单独的GOOSE网，走的是GOOSE/MMS合一的网络，即是在一个交换机中，既有GOOSE报文又有MMS报文，而不像高压部分GOOSE和MMS是单独分开的。
智能变电站培训资料(好)
智能变电站培训一、智能变电站smart substation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。
1.一体化监控系统构架1.1系统结构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，各层设备主要包括：a)站控层：监控主机、数据通讯网关机、数据服务器、综合应用服务器、操作员站、工程师站等b)间隔层：保护装置、测控装置、故障录波、网络分析仪等；c)过程层：合并单元、智能终端、智能组件等1.2网络结构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：a)站控层网络：间隔层设备和站控层设备之间的网络，实现站控层内部以及站控层与间隔层之间数据的传输；b)间隔层网络：用于间隔层设备之间的通讯，与站控层网络相连；c)过程层网络：间隔层设备和过程层设备之间的网络，实现间隔层设备与过程层设备之间的数据传输；全站通信网络应采用高速工业以太网组成，传输带宽应大于或等于100Mbps，部分中心交换机之间的级联宜采用1000Mbps数据端口。
1.2.1站控层网络采用星型网络结构，采用100Mbps或更高速工业以太网；1.2.2间隔层网络采用星型网络结构，采用100Mbps或更高速工业以太网；1.2.3过程层网络过程层网络包括GOOSE网和SV网GOOSE网：实现遥信、直流遥测、遥控命令的传输；SV网：实现采样值传输，属于过程层网络；注：站控层主要使用IEC61850 标准体系中的MMS 通讯服务规范，过程层主要使用IEC61850 标准体系中的GOOSE 及SMV 通讯服务规范。
1.3二次系统安全防护智能变电站一体化监控系统安全分区及防护：a)安全I区的设备包括一体化监控系统主机、I区数据通信网关机、数据服务器、操作员站、工程师工作站、保护装置、测控装置、PMU等。
智能变电站新技术培训
安全防护方案
制定安全策略和规章制度
01
制定详细的安全策略和规章制度，明确各级人员的职责和工作
要求。
定期进行安全检查和维护
02
定期对变电站设备和系统进行安全检查和维护，确保设备和系
统的安全稳定运行。
建立应急预案和演练机制
受到限制。
3 运行管理
智能变电站采用自动化和智能化的运行管理方式，能够实现 远程监控、智能告警等功能；传统变电站需要人工进行运行 管理和维护。
智能变电站的应用与发展趋势
应用
智能变电站广泛应用于城市电网、工业园区、大型场馆等场合，能够提高电力 供应的可靠性和经济性。
发展趋势
随着技术的发展和市场的需求，智能变电站将向更高电压等级、更大规模、更 智能化方向发展。同时，随着新能源和分布式电源的接入，智能变电站将成为 未来智能电网的重要组成部分。
通过远方控制中心对变电站进行远程 操作，包括断路器分合、变压器调档 等，提高工作效率和安全性。
应急预案管理
对变电站自动化系统进行定期维护和 校准，确保系统正常运行和数据准确 性。
运维管理技术
物联网技术
利用物联网技术实现设 备状态监测和数据采集 ，提高运维效率和准确
性。
大数据分析
对采集的数据进行深度 挖掘和分析，发现潜在 问题和规律，为运维决
案例三：智能变电站节能减排实践
总结词
绿色环保、节能效果显著
详细描述
该智能变电站注重节能减排，通过优化设备运行方式、采用高效节能设备等措施，有效 降低了能耗和排放，为绿色环保做出了贡献。
THANKS
保护控制和监控系统
智能变电站教材调试培训课本(实训部分)
智能变电站调试技术实操部分江苏省电力公司电力科学研究院变电站智能设备检测技术实验室2013年8月目录一、培训目的 (1)二、培训系统介绍 (1)三、500千伏线路保护 (5)3.1培训目的 (5)3.2培训大纲 (5)3.3线路保护单体调试 (8)3.4开关保护单体调试 (14)3.5合并单元单体调试 (14)3.6智能终端单体调试 (15)3.7线路保护通道联调 (16)3.8整组测试 (17)3.9异常情况处理 (19)四、500千伏变压器保护 (20)4.1培训目的 (20)4.2培训大纲 (20)4.3变压器保护单体调试 (21)4.4非电量保护单体 (23)4.5整组测试 (23)4.6异常情况处理 (24)五、220kV线路保护 (25)5.1培训目的 (25)5.2培训大纲 (25)5.3线路保护单体调试 (27)5.4合并单元单体调试 (30)5.5智能终端单体调试 (30)5.6整组测试 (32)5.7异常情况处理 (33)六、220千伏母线保护 (34)6.1培训目的 (34)6.2培训大纲 (34)6.3母线保护单体调试 (36)6.4整组测试 (37)6.5异常情况处理 (38)智能变电站调试技术实操培训一、培训目的本次培训主要针对智能变电站二次系统的特点，介绍线路、主变、母线等二次设备的典型特点及配置情况；介绍各主流数字式继电保护测试仪的特点及使用方法；并结合实际操作，开展保护装置、合并单元、智能终端的单体测试及整组测试；同时介绍测试过程中遇到的异常问题处理思路和处理方法。
本次培训旨在学员通过实际装置和实际动手操作能够对智能变电站二次系统的配置及具体的二次设备操作有感性认识，能够了解智能变电站调试与常规变电站的区别，并初步掌握智能变电站的基本调试方法。
二、培训系统介绍实际操作培训在国家电网公司实验室——“变电站智能设备检测技术实验室”开展，按照实际工程配置500kV智能变电站典型间隔，一次系统接线如图1所示：500kV部分配置一回线路、一台主变构成一串完整的线变串；220kV部分双母接线，除主变分支和母联分支外，另配置两条线路；主变35kV侧暂未配置电容、电抗。