智能化变电站高级应用综合介绍
浅谈智能化变电站高级应用功能
在 智 能化 变 电站 内实施 顺序 操作 ， 能够 使智 能化 变 电
关 键 词 ： 能 变 电站 智
网络 通 信
高 级 应 用
１ ０ Ｖ变 电站高级 应用 实施 方案 １ ｋ １
站 真正 实 现 无人 值 班 ， 到 变 电站 “ 员增 效 ” 目的 ； 达 减 的 同 时 通过 顺控 操作 ， 少或 无 需人 工 操作 ， 大 限度 地 减 少 减 最 操作 失误 ， 短 操 作 时 间 ， 高 变 电站 的智 能 化程 度 和 安 缩 提
一
刀 、 车等 。 手 台 （ 次设备 较 高可靠 性 的要求 一
程控 操作 正确 性 和成 功率 的 关键 因素 有两 个 ， 一个 是 次设备 可 靠性 高 ， 不能 出现 不 能操作 或操 作 不到 位 的情 况 ： 一 个 是 ， 次 设辅 助接 点 位 置 与一 次 设 备 实际 位 置 另 一
浅谈智能化 变 电站高级应用功
王秀梅 １ ， ２ 磊 。 马彬彬 （ 保定 达 力 设 有 责 公司 石 １ 吉 电 建 集团 限 任 ； ．
２华北电力大学 电气工程学院；． ． ３河北省保定 市第十三 中学；． ４河北省沧州市中兴 实业集 团有限公司）
摘 要 ： 能变 电站 是 坚 强智 能 电 网的 重 要基 础 和 支撑 。 由先 进 、 票 的 执行 和 操作 过 程 的校 验 由变 电站 内智 能 电子 设备 自 智 可 靠 、 能 、 保 、 成 的 设 备组 合 而 成 ， 高速 网络 通 信 平 台 为信 息 动 完 成 。 节 环 集 以 传输基础 ， 自动 完 成 信 息 采 集 、 量 、 制 、 护 、 量 和 监 测 等基 本 测 控 保 计 功 能 ， 可 根 据 需要 支持 电 网 实 时 自动 控 制 、 能调 节 、 线 分 析 决 并 智 在 策 、 同 互 动 等 高 级应 用功 能。 协
变电站一次设备智能诊断技术及高级应用
１１ 实现 方 式 ．
微水 诊 断模 型 ， 电模 型 ， 套 管 绝 缘监 测 使 用 的 因赛 特 放 对 诊 断模 型 ， 荷 温 度模 型 ， 度 老 化 模 型 ， 于 Ｏ Ｔ 负 温 对 Ｌ Ｃ监
郭 宁 辉 。 立 军 秦
（ 华北电力大学 电气与电子Ｔ程学 院， 北京 １２０ ） ０２ ６
摘 要： 建设 智 能化 的 变 电站 对 站 内设备 的选 择 、 数据 采 集 、 信等 环 节都 提 出智能 化 的 需求 ， 变电站 监 测 水平 也提 通 对
出了智 能化要 求 ， 高一 次 设备 监 测智 能 化水 平 已迫 在 眉 睫。 文章 结 合具 体 工作 实践 ， 述 了一 次设 备 的 智 能诊 断 实 提 描
测 的 ＩＴ诊 断 模 型 ，针 对 绕 组 振 动 监 测 的 振 动 频谱 诊 断 ２ 专 家诊 断 系统 可 以对 变 电站 在 线 监 测数 据进 行 深 入 模 型 。这些 模 型 可 以组 成 一 套 完 整 的 变压 器 在 线 监 测 系
的分析 ， 以此提高变 电站监测诊断系统 的智能化水平。 专 统 。 ② 通 过 断 路 器 的智 能 数 字 接 口 ，能 够 实 时 的 采 集 高 家系统利用 多方 面的数据可对故障设 备进行故障细分 ， 具体记录的信息包括 ： 相电 结合大量故障案例所积 累的经验及多种智能方法来进行 压断路器的各种运行状态 ， 综合诊断 ， 这样能够使故障诊断效果有较大的提高 。 具体 流 ， 合闸线圈的电流 ， 分闸线 圈的 电流 ， 辅助接点变化 ， 油
智能变电站简介
智能变电站简介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。
智能变电站遵循的原则：1、变电站智能化改造应遵循《变电站智能化改造技术规范》，实现全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化，高级应用互动化，满足集中监控技术要求，提高变电站智能化水平。
2、满足继电保护点对点直采、直跳，继电保护双重化配置的两个过程层网络完全独立的原则，不允许双重化的SV、GOOSE网络通过以太网交换机进行连接。
智能变电站与数字变电站的区别：1、一次设备状态检测与一次设备智能化（外挂传感器）2、信息一体化平台与智能高级应用3、辅助系统智能化智能变电站与常规变电站的区别：1、一次设备状态检测与一次设备智能化2、信息一体化平台与智能高级应用3、辅助系统智能化4、信息建模和通讯的标准化5、对时系统智能变电站产品配置站控层产品配置监控系统：监控主机具有防误闭锁逻辑判断、顺序控制、智能告警及综合分析、智能操作票、视频联动等功能，在不具备与调度实现智能互动的变电站，系统还可以配置电压无功控制等智能高级应用功能。
后台监控系统完成对变电站的实时监视和操作功能，它为操作员提供了所有功能的入口，交互。
负责整个系统的协调和管理，保持工程数据库的最新最完整备份，组织各种历史数据并将其保存在历史数据库服务器，并实现各种高级应用功能。
远动终端：220kV及以上电压等级变电站远动通信装置应双套配置，110kV（66kV）变电站远动通信装置宜单套配置，需要时可集成保信子站功能。
远动装置作为客户端采集全站信息并加以综合、处理的同时，可以作为透明代理服务器，将变电站内的各类装置甚至虚拟装置映射为远动通信装置上的IEC61850服务器，远动通信装置还可完成IEC61850与IEC61970模型的自动映射管理，以实现跨站式或其他应用系统的互动。
110kV智能综合变电站保护与监控系统概述
110kV智能综合变电站保护与监控系统概述【摘要】本篇文章主要介绍了110kV智能综合变电站保护与监控系统的概述。
首先从系统组成、功能特点、应用范围、技术优势和实际应用案例等方面对该系统进行了详细阐述。
然后探讨了该系统在变电站中的重要性，并展望了未来发展趋势。
通过总结可以得出，110kV智能综合变电站保护与监控系统在电力行业具有重要的意义，未来将更加智能化和高效化。
通过本文的分析，读者可以深入了解这一系统的特点和优势，以及它在电力系统中的应用和前景。
【关键词】110kV、智能综合、变电站、保护、监控系统、系统组成、功能特点、应用范围、技术优势、实际应用案例、重要性、未来发展趋势、总结1. 引言1.1 110kV智能综合变电站保护与监控系统概述110kV智能综合变电站保护与监控系统是一种集保护、控制、监测、通信和辅助功能于一体的综合性电力系统。
随着电力系统的发展和变革，110kV智能综合变电站保护与监控系统的作用日益凸显。
本文将对该系统进行全面介绍和概述，以便读者更好地了解其工作原理和应用场景。
在当今电力系统中，110kV智能综合变电站保护与监控系统扮演着关键的角色，其功能和技术含量越来越丰富和高效。
通过本文的介绍，读者将对该系统的构成、特点、应用范围、技术优势和实际应用案例有更深入的了解，为今后在电力系统中的应用和推广提供参考和指导。
110kV智能综合变电站保护与监控系统的重要性和未来发展趋势也将在本文中进行分析和总结，以便读者更好地把握其发展方向和未来发展空间。
2. 正文2.1 系统组成110kV智能综合变电站保护与监控系统的系统组成是非常重要的，它直接影响到系统的正常运行和保护效果。
该系统的组成通常包括以下几个部分：1. 主控系统：主控系统是整个系统的核心，负责对整个变电站的运行状态进行监控和调度。
它采用先进的控制算法和数据处理技术，实现对各个设备的监控和保护。
2. 保护装置：保护装置是系统中非常关键的一部分，主要负责对电力设备进行实时保护。
110kV智能综合变电站保护与监控系统概述
110kV智能综合变电站保护与监控系统概述随着社会经济的不断发展和电力行业的持续壮大，电网规模越来越庞大，电网的安全稳定运行就变得尤为重要。
110kV智能综合变电站作为电网的重要组成部分，其保护与监控系统更是不可或缺的一环。
本文将对110kV智能综合变电站保护与监控系统进行概述，以便更好地了解其功能和特点。
110kV智能综合变电站保护与监控系统是指对110kV变电站内的设备、线路和电网进行保护和监控的系统。
其主要功能是保障电网的安全稳定运行，及时发现和处理各类故障和异常情况，从而最大限度地降低事故损失，保障用电安全。
110kV智能综合变电站保护与监控系统由保护设备、监控设备、通信设备和控制设备等组成，主要包括继电保护、自动化、远动、通信、监控等功能，通过数据采集、处理和传输，实现对电网运行状态的实时监测、故障处理和远程控制。
1.高可靠性110kV智能综合变电站保护与监控系统采用了先进的保护装置和监控设备，具有高可靠性和稳定性，能够有效地保障电网设备和线路的安全运行。
2.智能化系统具有智能化的特点，能够根据电网运行状态和故障情况调整保护和控制策略，提高了对电网异常情况的识别和处理能力。
3.远程监控系统支持对110kV变电站的远程监控和控制，可以实现对设备和线路的实时监测和远程操作，提高了电网运行的灵活性和便捷性。
4.数据共享系统能够实现与上级电网调度系统的数据共享，保障了电网的整体运行安全，也为电网运行的调度和管理提供了重要的数据支持。
5.故障自诊断系统具有故障自诊断功能，能够迅速识别电网故障并做出相应的保护和控制措施，降低了故障处理的时间和成本。
6.信息化管理系统支持对110kV变电站的信息化管理，能够实现设备状态的实时监测、故障记录和报警管理，提高了变电站的运行效率和管理水平。
1.智能化水平不断提升随着信息技术的发展，未来110kV智能综合变电站保护与监控系统将进一步提升智能化水平，实现更多功能的自动化和智能化，提高对电网的实时监测和故障处理能力。
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（二）、系统网络拓扑交换机服务器站端后台机网络视频服务器门禁摄像摄像头户外刀闸温蓄电池在线监测开关柜温度监测电缆沟/接头温度监测SF6监测空调仪表电压UPS温湿度电流烟感电容器打火红外对射门磁非法入侵玻璃破碎电子围栏水浸空调风机灯光警笛警灯联动协议转换器协议转换器协议转换器消防系统安防系统其他子系统TCP/IP 网络上级监控平台采集/控制主机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）、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/4G 网络，主要解决分布式无人值守配电房的监控和管理问题。
智能变电站基础知识(GOOSE、SV介绍)
目录
智能变电站简介 智能变电站与常规站的区别 智能变电站常用名词解释
2
智能变电站简介
智能变电站简介 智能变电站与常规站的区别 智能变电站常用名词解释
3
智能电网
（1）智能电网包含发电、输电、变电、配电、用电、调度6大环节 （2）智能变电站作为智能电网的重要节点，其概念派生于智能电网
间隔层
MMS
PCS 保护
PCS 测控
其他 IED
CT/PT
传统开关
传统互感器 传统开关
传统变电站结构图
电缆 过程层
CT/PT
GOOSE
电缆
智能单元
传统互感器 智能化开关
智能变电站结构图
12
与传统变电站的比较
IEC61850 规约带来的变电站二次系统物理结构的变化
（１） 基本取消了硬接线,所有的开入、模拟量的采集均在就地完成， 转换为数字量后通过标准规约从网络传输。 （２） 所有的开出控制也通过网络通信完成。 （３） 继电保护的联闭锁以及控制的联闭锁也由网络通信
31
智能变电站过程层
• 智能变电站过程层网络相当于常规变电站的二次电缆，各IED之间的信息 通过报文交换，信息回路主要包括SV采样、GO开入和开出。
• 从结构上讲，智能变电站可分为站控层设备、间隔层设备、过程层设备、 站控层网络和过程层网络，即“三层两网”。间隔层设备跨两个网络 。
• 从功能实现上讲，智能变电站可分为过程层（含设备和网络）和站控层。 过程层面向一次设备 Intelligent Electronic Device 智能电子设备
●ICD IED Capability Description IED能力描述文件
变电站综合自动化系统
变电站综合自动化系统一、引言变电站是电力系统的重要组成部分，起到将高压电能转换为低压电能、配电给用户的作用。
为了提高变电站的运行效率、可靠性和安全性，人们逐渐引入综合自动化系统来实现对变电站的智能化管理和控制。
本文将介绍变电站综合自动化系统的基本概念、组成部分以及在实际运行中的应用。
二、综合自动化系统概述变电站综合自动化系统是指通过现代信息技术和自动化控制技术，对变电站进行实时监测、智能控制和故障处理的系统。
它由多个子系统组成，包括监控与管理子系统、保护与自动化控制子系统、通信与信息系统等。
2.1 监控与管理子系统监控与管理子系统是变电站综合自动化系统的核心部分，主要负责对变电站各种设备的状态进行实时监测和管理。
通过采集各种传感器和仪表的数据，监控与管理子系统可以实时显示变电站的运行状态，并对异常情况进行报警和处理。
同时，它还提供了人机界面，使操作人员可以直观地了解变电站的运行情况，进行远程操作和控制。
2.2 保护与自动化控制子系统保护与自动化控制子系统主要负责对变电站的设备和线路进行保护和控制。
它通过采集各种信号，判断设备和线路的状态，当发生故障或异常情况时，保护与自动化控制子系统能够及时做出反应，采取相应的措施进行保护和控制。
同时，它还可以实现变电站的自动化控制，根据不同的工况要求，实现自动调节和控制设备的运行。
2.3 通信与信息系统通信与信息系统是变电站综合自动化系统的重要组成部分，它负责变电站内部各个子系统之间以及与外部系统之间的数据交换和通信。
通过网络和通信设备，通信与信息系统能够实现数据的传输和共享，确保变电站各个子系统之间的协调运行。
同时，它还可以提供数据存储和处理的功能，为变电站的管理和决策提供支持。
三、变电站综合自动化系统应用案例3.1 变电站设备监测变电站综合自动化系统可以实时监测变电站各种设备的运行状态，包括变压器、开关设备、熔断器等。
通过采集各种传感器和仪表的数据，监控与管理子系统能够实时显示设备的参数和运行状态，并对异常情况进行报警。
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1.智能化（数字化）站与常规站区别
传统变电站设备功能分布(单个间隔)
端子箱
(CPU)
A/D
交
保开
流
护入
输 入
逻 转辑 换
开 出
组组
组
件件
件
人机对话模件
传统微机保护
二次设备和一次设备功能重新定位。
智能变电站设备功能分布（单个间隔）
二次设备和一次设备功能重新定位： 一次设备智能化
GIS有源电子式组合互感器结构 14
目前国内唯一提供互感器罐体并通过GIS互感器型式试验和计量认证的产品
GIS有源电子式组合互感器
15
220kV三相分箱 GIS电子式电流电压互感器
运行于江西董家窑数字化站的 110kV三相共箱 GIS电子式电流电压互感器
GIS有源电子式组合互感器
16
（1）充分利用GIS气体绝缘的结构特点，绝缘结构简单可靠；
IEC60870 IEC61850 -5-103
间隔层
MMS
PCS 保护
PCS 测控
其他 IED
CT/PT
传统开关
传统互感器 传统开关
传统变电站结构图
电缆
光缆
过程层
GOOSE
MU ECVT
智能单元
电子式互感器 智能化开关数字化 Nhomakorabea电站结构图
网络化二次设备（间隔层设备的区别） 6
• 网络化二次设备要求 具有数字化接口 满足电子式互感器的要求 满足智能开关的要求 网络通信功能 满足IEC61850的要求
• 间隔层和站控层设备 PCS-9700变电站自动化系统 PCS-900系列保护装置 PCS-9700系列测控装置 PCS-9000C系列四合一保护测 控装置 PCS-9700系列通信设备
模拟量电缆 CT 一
次 电
CT
流 CT
二次电流
继电保护
PT 一
次 电
PT
压 PT
小 CT PT
AD 转 换
CPU
继 电 器
输
二次电压 开关量
出
输入
开入量电缆 开出量电缆
断
路
控制和信号电缆
器
开关场
电子式互感器
电流 线圈
AD AD
CPU LED CPU LED
分压
器
一
次 电 流
电流 线圈
AD
CPU LED
分压 AD CPU LED
光缆
电
器
压
电流 线圈
分压
AD AD
CPU LED CPU LED
器
体积及重量 CT动态范围
PT谐振 精度 CT二次输出 输出形式
常规互感器 复杂
体积大、重量重
电子式互感器 简单、可靠
体积小、重量轻
范围小、有磁饱和 范围大、无磁饱和
易产生铁磁谐振
PT无谐振现象
精度易受负载影响 精度与负载无关
不能开路 模拟量输出
无开路危险
数字量输出，光纤 传送
电子式互感器分类
9
按一次传感部分是否需要供电划分
（2）互感器罐体、空心线圈、LPCT、电压传感器及远端模块一体 化设计，结构紧凑，抗干扰特性好，互感器可与不同厂家的GIS配 套使用；
（3）三相共箱GIS电子式互感器设计有特殊的凸环屏蔽结构（已申 请专利），能够很好地解决了三相电压测量间易相互影响的问题；
（4）采用特殊设计的金属密封端子板（已申请专利），可有效避 免开关操作产生的瞬态过电压（VFTO）对远端模块信号的影响；
SMV 光纤 ECT
MU
端子箱
A/D
交
保开
流 输 入
转 换
护 逻 辑
入GOOSE 开 出
(CPU)
组组
组
件件
件
人机对话模件
传统微IE机D 保护 数字化保护
智能终端
智能数字站与常规站的区别（整站） 5
工作站1 工作站2 远动站 GPS
站控层
工作站1 工作站2 远动站 GPS
RCS 保护
RCS 测控
其他 IED
（5）ECT利用空芯线圈传感保护用电流信号，利用LPCT传感测量用 电流信号，使电流互感器具有较高的测量精度、较大的动态范围及 较好的暂态特性。空芯线圈采用等匝数密度及回绕线技术，具有较 好的抗外磁场干扰性能 ；
GIS有源电子式组合互感器
17
（6）EVT利用基于同轴电容及精密电阻的微分电压传感器传感被测 电压，利用软硬件相结合的积分技术还原被测电压信号，使电压互 感器具有较高的测量精度、较好的温度特性及较好的暂态特性；
12
➢ AIS电子式互感器产品主要技术参数
额定一次电压 工频耐受电压 雷电冲击耐受电压
500kV 680kV 1550kV
220kV 460kV 1050kV
110kV 230kV 550kV
操作冲击耐受电压
1175kV
-
-
热稳定电流，3s
动稳定电流
额定一次电流
额定 二次 输出
方式 端口 格式 准确级
断 路 器
操 回智作 路能终端
光缆
操作箱
保护室
至母差、测控、电能表等
...
MU
合并单元
数字化接口 保护 装置
GOOSE
2.智能化一次设备简介
1）电子式互感器 2）一次开关设备的智能化
电子式互感器优势
8
• 常规互感器的主要缺陷
绝缘、饱和、爆炸、谐振、精度、接口等
• 电子式互感器的主要优势
比较项目 绝缘
运行环境温度
信号输出规约
63.5kA
50kA
40kA
158kA
125kA
100kA
100A～4000A
数字式
电流测量 电流保护 电压测量 电压保护
2D41H
01CFH
2D41H
2D41H
0.2s
5TPE
0.2
3P
-40℃～+50℃
IEC60044-8/IEC61850-9-2
现场运行的GIS有源电子式互感器
（7）远端模块采用两路独立模拟采样回路，完成双重化采样，实 时比较、校验两路采样值，实现采样回路硬件自检功能，避免采样 异常引起保护误动；
（8）MU采用插值算法实现同步，硬件简单、可靠性高。远端模块 及合并单元具有完善的自监视功能，便于运行监视及故障维护 ；
13
运行于合肥植物园的220kV GIS电子式互感器
1）国内唯一可以提 供罐体的具有GIS整 体封装结构的产品， 可以方便实现组合式 互感器，远端模块就 地放置，避免了小信 号的衰减和电磁干扰 问题。 2）各电压等级GIS电 子式互感器作为整体 产品通过了型式实验。 3）两端通过变径法 兰和绝缘盆子能方便 地和不同的GIS厂家 配合，已和国内西开、 沈高、泰开、平高东 芝等主流GIS厂家配 套过,具有成熟调试 及运行经验。
有源式电子互感器 无源式电子互感器
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
AIS有源电子式电流电压组合互感器
运行于哈尔滨延寿变的 220kV电子式电流电压互感器
AIS有源电子式组合互感器结构
11
AIS有源电子式组合互感器参数