500kV常规变电站二次设备智能化改造
500kV常规变电站综自改造探讨
满足现代 电力系统管理模式 的需求 。因此 ， 将变 电站由常规站改造 为综 自站 已渐渐成为一种趋势 ， 对投产运行 中的 ５ ０ｋ ０ Ｖ变 电站 综 自改造 中的
一
些注意事项进行 了探讨 ， 综 自改造 中出现 的问题做 出相应分析， 对 并提 出相应的解决方案 。
关键 词： ０ ５ ０ Ｖ变 电站 ； 自改造 ； 讨 ｋ 综 探
１ 一次设 备 的综 自改造
１１ 断路 器及 隔 离开关 的 改造 ．
要求 是 实现遥 控操 作功 能 ， 并提 供可 靠 的断 路器 、 隔离 开关位 高 的设备 ， 有关 的继 电器 、 如 显示灯 等 。 置信 号。 断路 器辅 助触 点改造 为双 辅助 触点接 线 以防 信号误 发 。 并 应 注意 断路 器及 隔离 开关相 关状 态 信号 的 正确性 及 可靠 性 。如对 失去 控制 电源 时应 实现远 方 报警 ， 保 留控 制 回路 故障 信号 ； 并 保护 于弹簧操 动机 构 ， 簧未 储 能信号 及报警 音 响是 否正确 。 弹 弹簧 未储 回 路直 流 消失 后 ， 能远 方报 警 ； 合 闸装 置 要实 现 自动 投 退 ， 重 在遥
高 ， 自改造技 术难 度较 高 ， 综 工程 复杂 ， 因此 ， 本文通 过 对变 电站综 的检 测工 作 ， 锈 蚀 、 地 电阻超 标 的地 网进 行 改造 ， 对 接 可采 取 布置 合 自动化 改造 普遍可 能出现 的 问题进 行深 入 的探 讨 ，力求 在 改造 深 井 电极 的办法 ， 增加 雷 电流释放 速度 ， 少雷 反击效 应 。 减
过程 中取 得更好 的效 果 。
２ 二 次 设 备 的 技 术 改 造
（） 合 自动 化变 电站对 二 次 设备 的可 靠 性 提 出 了更 高 的要 １综 求， 因此 对一 些性 能、 量不 可靠 的设备应 更 换为 节能 型和 可靠 性 质 （） 相关 的 二次 回路 进 行综 自改造 ， ２对 断路 器 控制 回 路 断线 、
变电站电气二次设备及自动化改造
变电站电气二次设备及自动化改造摘要：在电力系统中，变电站是极为关键的一部分。
设计合理的变电站能够有效保证电力系统运行的稳定性。
在我国变电站的发展过程中，其智能化、自动化水平在不断提高，电气二次设备的自动化程度也在不断提高。
通过分析和介绍变电站电气二次设备的自动化改造，以期为日后提升变电站电气二次设备的自动化水平提供帮助。
关键词：变电站；电气二次设备；自动化设计改造随着我国科学技术水平的不断发展，变电站电气二次设备自动化设计改造的技术水平也在不断的提高。
自动化变电站将现代化的网络技术与变电站自身的功能结合在了一起，一方面实现了电网信息的共享，另一方面还对变电站的运行情况进行了实时的监控。
自动化变电站的优点随着综合自动化技术的不断发展，自动化变电站将现代网络技术与变电站自身功能进行有机结合，实现了电网信息资源的共享和对变电站运行情况的实时监控。
如此一来，既能将电力通信和变电站控制系统本身高效融合，实现集通信、控制和保护于一体的功能，又可以最大限度减少电力系统本身的占地面积，为变电站电力工作人员带来实际操作上的便利。
此外，自动化变电站还能对数据实现全天候记录和观察。
变电站电气二次设备与变电站自动化之间的关系变电站自动化是指利用计算机技术、信息数据处理技术以及网络通信技术等高科技技术对变电站的运行情况进行监控，通过这些高科技技术的应用，能够有效的实现信息之间的交换和共享，以此进一步促进变电站的在智能环境下运行。
变电站电气二次设备自动化系统在运行的同时也为一次设备的运行提供了技术方面的保障。
也就是说我们也可以将变电站自动化看作是二次设备其中的一个部分，其主要是为了保护线路中的一次设备。
但是在实际的运行中，变电站自动化系统与变电站电气二次设计在功能上还存在着一些差距，随着计算机技术和通信技术的广泛应用，自动化技术也已经成了变电站技术应用的主流。
而这种自动化技术也为二次设备配置了相应的监控、测量、以及保护方面的装置。
常规变电站智能化改造实施方案
实施效果评估
通过技术难点分析和解决方案设计，实现了对改造过程中可能出现的问题的有效 应对。
通过对实施效果的智能化改 造提供了有益的参考。
CHAPTER 05
改造方案经济效益分析
投资成本估算
设备购置费用
根据智能化改造需求，计算需要购置的智能设备、系统及软件的 投资成本。
安装调试难度大
由于改造工程涉及到大量设备的安装和调试 ，需要投入大量人力和时间，同时需要充分 考虑现场环境和安装条件。
解决方案设计
制定详细的设备升级和替换方 案，明确新旧设备的兼容性要 求和性能指标。
建立完善的数据安全保障机制 ，包括数据加密、访问控制、 备份恢复等措施。
采用模块化、标准化的设备安 装和调试方法，简化安装和调 试过程，提高工作效率。
成本、提高设备利用率等。
制定改造计划
根据目标，制定详细的改造计划， 包括时间安排、预算、人员分工等 ，确保改造过程的顺利进行。
确定改造范围
明确改造的范围和涉及的设备，包 括一次设备、二次设备、通信系统 等，确保改造效果达到预期目标。
设备选型及配置方案
设备选型原则
根据变电站的实际需求，选择技术成熟、性能稳定、易于维 护的智能设备，确保改造后的变电站能够稳定运行。
项目目标
建立智能化监控系统，实时监测变电 站运行状态。
建立故障诊断和预警机制，快速排查 故障，提高维修效率。
实现自动化控制和远程操作，提高运 行效率。
提高变电站的智能化水平，为电力系 统的升级换代提供示范效应。
CHAPTER 02
变电站智能化改造方案设计
改造方案整体规划
明确改造目标
结合变电站的实际情况和未来 发展需求，制定改造目标，包 括提高供电可靠性、降低运维
论述智能化变电站二次设备安装与调试
论述智能化变电站二次设备安装与调试随着智能化技术的发展，变电站的二次设备安装与调试也变得越来越重要。
智能化变电站二次设备安装与调试是指利用现代智能化技术对变电站的二次设备进行安装和调试，以保证设备正常运行和能够满足电网运行的需求。
本文将从智能化变电站二次设备安装与调试的意义、方法和挑战等方面进行论述。
1. 提高设备运行效率。
智能化设备可以实现自动化控制，提高设备运行效率，降低人工干预。
2. 提高电网运行稳定性。
智能化设备可以实时监测电网运行情况，及时发现问题并进行处理，提高电网运行稳定性。
3. 减少人为操作错误。
智能化设备可以减少人为操作错误的发生，提高设备运行的可靠性和安全性。
1. 确定设备类型和参数。
在进行智能化变电站二次设备安装与调试之前，需要对设备进行类型和参数的确定，以便进行正确的安装和调试。
2. 根据设备规程进行安装。
按照设备规程和安装说明书进行设备的安装，确保设备安装的正确性和稳定性。
3. 进行设备功能测试。
在设备安装完成后，需要对设备进行功能测试，验证设备的功能是否正常。
4. 进行设备的调试和优化。
对设备进行调试和优化，使设备能够更好地适应电网的运行需求。
5. 进行设备的联调和整合。
对设备进行联调和整合，确保设备之间的协调运行。
1. 技术难度较大。
智能化设备的安装与调试需要具备一定的专业知识和技术能力，对操作人员的能力有一定要求。
2. 设备之间的互联互通。
智能化变电站的二次设备往往需要进行联调和整合，设备之间的互联互通存在一定的技术难度。
4. 设备的可靠性要求较高。
智能化设备作为电网的重要组成部分，其可靠性要求较高，安装与调试的工作更为重要。
1. 智能化技术的应用。
随着智能化技术的不断发展，智能化变电站二次设备的安装与调试也将越来越智能化。
2. 设备自动化程度的提高。
随着设备自动化程度的提高，智能化变电站二次设备的安装与调试将更加便捷和高效。
智能变电站二次设备集成方案综述
智能变电站二次设备集成方案综述智能变电站是智能电网建筑的重要环节，按照国家对电网公司的编制等一系列智能变电站的技术规定，可以对变电站合并单元和智能终端、保护装置和测试控制等方面进行分析，对二次方进行整合；也可以优先采用故障录波方式进行研究，解决动态和报文工作；还可以通过一定整合对智能变电站进行分析，控制好测控装置，配合二次系统相关设备，对变电站进行一定维护和管理。
1 二次设备集成工程概况国家电网公司海北500kV智能化变电站远期10回归线，安装2组主变压器，每组主要变压器压侧各装设有2组低压电抗器，500kV设2个继电器小室。
按照远期分段可以分为两侧设置，主变可以设置一个小的电器小室，主要控制设置通信室，分为计算机室和控制室两种。
二次设备配置主要是变电站全站的三层结构网络站控制，网络层面主要可以采用100M以太网进行控制，然后采用统一标准进行通信规定。
每一个系统之间都要实现非常完全的操作，保护好这种方式，计量上要采用网络方式进行计算，二次设备主要是互感器和合并单元布置保护方式，还要利用智能化终端设置方式，测控装置独立进行配置，配置断路器可以设计气体密度，使用避雷器和对主变压器色谱进行检测装置。
2 互感器选择方式随着光纤技术和光电子学原理的研究和发展，各种光学原理和电子互感器快速发展，和常规的电磁式互感器相互比较，可以对电子互感器进行诠释，对体积非常小的绝缘体结构进行简单的设置，和企业设置要进行相互结合。
电子数字量要进行二次网络化输出，如果没有二次输出会导致危险，不能切断高压和测量一定范围，要对常规电流和电压进行相互比较，对实际运行的电子式要进行相互的需要完善，合理解决好问题，如果出现问题会直接影响到变电站的可靠性运行。
经过对运行智能变电站分析，可以很好地对互感器进行分析，电子采集器故障要对电子故障进行类型的比例调整，还要对电子互感器进行分析，同时还要对电子互感器存在问题进行振动分析，电磁兼容问题要进行精度分析，对无源的电子式互感器要能够进行相互作用分析，对噪声和问题要进行可靠性分析。
包家500kV智能化变电站过程层实施中存在的问题及解决措施
Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ Ｌｅ ｖ ｅ ｌ Ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
改造 过程 中需 要 和常规 母线 保护 配合 。为 了保 证 改造期 间不 失去 母线 保护 ， 对智 能 终端 ， 要求 既要
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ １ — ２ １
作者简介 ： 李 贞城（ １ ９ ８ ２ 一 ） ， 男， 工程师 ， 从 事 变电站设备继 电保护及 自动化 维护 工作 。
２ ０ １ ３年 ４月
Ａ ｐ１ ．２ ０ １ ３
第 ４ １卷 第 ２期 （ 总第 ２ ２ ５ 期）
Ｖｏ １ ． ４１ Ｎｏ． ２（ Ｓｅ ｒ ． Ｎｏ． ２２ ５）
包家 ５ ０ ０ ｋ Ｖ 智 能化 变 电站 过 程 层 实 施 中存 在 的 问题 及解 决措 施
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ６ ３ ； Ｔ Ｍ７ ６ 文献标志码 ： Ｂ 文章编 号： １ ０ ０ ９ — ５ ３ ０ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ５ ２ — ０ ３
智 能化 变 电站 是 以变 电站 一 、 二 次 设 备 为智 能
与智能 的保 护设 备相 联 系又要 与常 规 的保 护设 备相
家 ５ ０ ０ ｋ Ｖ 智 能 化 变 电站 过 程 层 采 样 值 （ Ｓ Ｖ） 、
和常 规 互 感器 配 合 的 合并 单 元 ， 由于需 要 接 收
模 拟量 ， 所 以合 并单 元结 构复 杂 ， 则 需要 合并 单元 厂
500kV智能变电站二次系统采样方案优化设计
500kV智能变电站二次系统采样方案优化设计一、前言随着电力系统的不断发展和现代化智能化要求的提高，智能变电站的建设越来越受到重视。
智能变电站的建设涉及到许多方面的技术和设备，其中二次系统的采样方案优化设计是其中的重要一环。
本文将对500kV智能变电站二次系统采样方案进行优化设计，并探讨其重要性和技术要点。
二次系统是智能变电站的核心部分，它承担着对各种参数进行采样和监测的任务。
采样方案的设计质量直接影响到智能变电站的运行性能和安全稳定性。
采样方案的合理性和完善性，对智能变电站的可靠运行和数据分析具有至关重要的意义。
500kV电网是我国电网的主要组成部分，其安全稳定运行关乎国家电力安全。
500kV智能变电站的二次系统采样方案设计尤为重要。
通过对采样方案的优化设计，可以提高变电站对电网运行状况的监测能力，提高电网运行的智能化水平，在一定程度上减少了电网故障的发生，提高了电网的安全可靠性。
1. 信号采样精度的要求在500kV电网中，各种参数的采样都需要有很高的精度，以便对电网运行情况做出准确的监测和判断。
在采样方案设计中，需要对信号采样的精度进行充分的考虑。
采样精度的提高需要依靠先进的采样设备和精准的采样算法，因此在设计采样方案时需要选择合适的设备和算法进行支持。
2. 采样频率的确定采样频率是指采样设备对信号进行采样的频率。
在500kV智能变电站中，各种参数的采样频率需要根据具体的情况进行优化设计。
对于一些需要实时监测的参数，需要较高的采样频率，以确保对电网运行情况的及时监测。
而对于一些相对稳定的参数，可以适当降低采样频率，以减少系统的负荷和成本。
3. 数据传输和存储方案的设计采样到的数据需要通过网络传输到监控中心，同时需要进行存储以备后续分析和查阅。
在500kV智能变电站二次系统采样方案设计中，需要合理设计数据传输和存储方案，保证数据的安全可靠性和实时性。
这需要依靠先进的通信技术和数据存储设备进行支持，同时还需要设计合理的数据传输和存储策略。
500kV变电站智能化改造方案研究
备 达 到 使 用 寿 命 进 行 更 换 时 ， 采 用 智 能 可
２ 智 能 化 改造
２ 改 造 方 案 １
关键 词 ： 变电站 智能化 改造 方案 中 图分 类 号 ： Ｍ６ Ｔ ３ 文 献标 识码 ： Ａ 智能 变 电 站 采 用 先 进 、 靠 、 成 、 可 集 低 碳 、 保的智能设备 ， 环 以全 站 信 息 数 字化 、 通 信 平 台 网络 化 、 息 共 享 标 准 化 为 基 本 信
源配 置 、 升 运 行 指 标 。 提
益就 更 换 ， 必 造 成 资 金 的 严 重 浪 费 。 势 因 要 。 断 路 器 、 离 开 关 、 地 开 关 等 设 备 如 隔 接 如 最大 限度 地 采 用 常 规 一 次 设 备 ， 装智 能 终 端 来 完 成 加 基 本 原 则 、 术 要 求 、 造 方 案 、 案 优 越 此 ， 何 有效 地 利 用现 有 设 备 、 技 改 方 性 等 进 行 了分 析 和 论 述 。 减 少 投 资 和 工 程 量 ， 分 发 挥 智 能 化 变 电 状 态 监 测 及 控 制 等功 能 ， 将 互 感 器 采 用 充 只 而 站 的 优 点 ， 变 电 站 智 能 化 改 造 必 须 优 先 电 子 式 互 感 器或 纯 光 学互 感 器 ， 两 种 互 是
ｌ ｊ ２ 圆
—
。 。
动 力 与 电 气工 程
５ ０ 电站智 能化 改造 方案研 究 ０ｋ Ｖ变
王 丹 ’ 潘 振 波 （ 辽 阳 供 电 公 司 ； ２ 沈 阳 超 高 压 局 沈 阳 １ ０ ０ ） １． ． １ ０ ３
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500kV常规变电站二次设备智能化改造
发表时间：2019-09-18T10:40:54.383Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：朱贺程晨
[导读] 摘要：随着我国人们生活水平的逐渐提高，我国耗电量越来越高，为了保障人们用电的安全性和稳定性，电力企业需要加强对电力系统及相关设施的改进。
(国网山东省电力公司检修公司山东省济南市 250000;国网山东省电力公司检修公司山东省济南市 250000)
摘要：随着我国人们生活水平的逐渐提高，我国耗电量越来越高，为了保障人们用电的安全性和稳定性，电力企业需要加强对电力系统及相关设施的改进。
而常规变电站智能化改造作为智能电网建设的重要部分，其改造技术成功与否将直接影响变电站的安全稳定运行水平。
本文从工程实施的角度对常规变电站二次设备智能化改造提出建议，并针对工程实施中可能遇到的问题提出解决方法，保证常规变电站二次设备智能化改造能够安全可靠完成。
关键词：常规变电站；二次设备；智能化
一、变电站智能化改造
智能变电站是指采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化等基本要求为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、测量和监控计量和监测等基本功能，可根据需要支持电网的实时自动控制、智能调节和在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。
（一）改造原则
（1）标准先行原则
应按照公司智能电网建设的统一部署和智能变电站技术功能要求，在统一标准后推进，并在试点工作中及时对相关标准进行更新和完善。
（2）经济实用原则
应结合变电站重要程度、设备型式、运行环境、场地布置等实际情况，从充分发挥资产使用效率和效益角度出发，以提高生产管理效率和电网运营效益为目标，务求经济、实用。
（3）安全可靠原则
应严格遵循公司安全生产运行相关规程规定的要求，不得因智能化改造使变电站的安全可靠水平下降。
（4）因地制宜原则
应在总体技术框架下，因网因地制宜，制定有针对性、切实可行的的实施方案。
（二）改造内容
通过改造，实现一次主设备状态监测，信息建模标准化，高级功能和辅助系统智能化。
一次系统改造方面，对变电站关键一次设备增设状态监测功能单元，完成一次设备状态的综合分析评价，分析结果宜通过符合DL/T860《变电站通信网络和系统》标准的服务上传，与相关系统实现信息互动。
二次系统改造方面，现阶段保护采用直采直跳方式，全站实现通信协议标准化，站控层功能应进一步完善，根据需求增加智能高级应用。
二、常规变电站二次设备智能化改造的关键技术
常规变电站二次设备智能化改造包含继电保护装置智能化改造技术和监控系统智能化改造技术。
（一）继电保护
常规变电站站内保护装置与监控系统进行通信时，通过保护故障信息子站进行转发。
而改造后的智能化变电站，其每套保护装置作为一个IED模型，直接通过MMS网络与监控系统进行通信。
因此，改造过程中将涉及以下问题：
（1）常规变电站内涉及保护厂商以及装置型号众多，可能包括南瑞继保、国电南自、许继、北京四方、深圳南瑞、ABB、SEL保护等，各个厂家对61850规约中自定义部分理解不尽相同，因此应组织各厂商在改造前进行通信联调测试，防止在改造过程出现通信中断问题。
在进行IED模型编辑时，应注意其保护装置型号、程序版本，这将直接决定保护改造能否成功。
（2）南瑞继保保护装置进行改造时，除关注其保护版本号外，应关注其保护管理号（管理号在省内保护版本统计中不统计，易忽视），若管理号较小（一般小于15000），将不支持61850通信，必须进行升级。
（3）对于运行时间较长的变电站，其部分保护装置即使升级后仍不支持61850规约。
此时，需要增加一个61850网关，将其装置信息通过61850网关进行规约转换，进而接入MMS网络，与监控系统、故障信息子站进行通信。
（二）监控系统智能化改造
监控系统作为运行值班人员操作、监视的技术支撑平台，其在智能化变电站中将占据更加重要的地位，所有的继电保护装置、测控装置信息直接传送至监控系统（包含软报文信息）。
（1）监控系统选择
为了保证在改造过程能够安全可靠的监视变电站运行工况，不降低变电站的安全稳定运行水平，其监控系统应能够同时支持IEC60870-5-103和IEC61850规约，使未改造的保护装置、测控装置仍能够按照IEC60870-5-103规约与监控系统通信，而改造完成的继电保护装置、测控装置、故障录波装置可以实现IEC61850规约与监控系统通信。
因此，所选用的监控系统应能够同时支持两种规约，并且分别通过103网络、MMS网络接入服务器。
（2）网络流量控制
在变电站进行改造前期，由于所接入的61850设备数量较少，MMS网络内网络流量较小，不会影响遥信、遥测等数据信息传送速度，随着改造进行，当61850设备增多时，其设备发送报文量大增，将导致出现网络堵塞现象，为此，改造时，应控制以下两项：①对保护IED 模型进行修改，将其数据循环上送周期时间适当延长，这样将减少保护发送的报文。
②对交换机网口进行镜像处理，将无用的报文进行滤除。
（3）逻辑闭锁
在智能化改造中，将出现部分测控装置无法采集到相关闸刀位置信号，因而刀闸被逻辑闭锁，从而无法遥控。
以500kVⅠ母测控、5011
开关测控为例，在改造过程中，500kVⅠ母测控由103规约装置改为61850装置，而5011开关测控还未进行改造，此时仍为103装置，其5011闸刀逻辑闭锁需要采集500kVⅠ母地刀位置，但103点表地址、条、目、组无法获知此信号。
因此，为了保证正常遥控，不降低变电站运行水平，增设一台间隔层测控装置，其IP地址、点号等配置与原500kVⅠ母测控相同，接入原103网络，其端子排接入地刀位置信号，保证其他103测控装置遥控正常进行。
（4）远传总控
作为远方调度对变电站实时监视、控制的装置，总控装置在智能化改造中也面临新的技术要求。
变电站内103装置、61850装置共存，原有的总控装置只支持一种规约。
为了解决上述共存难题，可采取以下方法：一般来讲，总控装置都至少支持2块 CPU共存。
因此，可以在原有的CPU1基础上，增设一块CPU插件（设为CPU2），CPU2只针对站内103测控装置，配置站内103规约，与站内103网络相连。
装置的组态配置文件和数据库仍配置在CPU1，获取原有103装置信息通过CPU2进行加载即可，对上与地调、省调、网调进行通信仍通过CPU1进行，与原有方式一样。
结语：目前在国内变电站存在常规变电站、数字化变电站、智能化变电站3种模式中，常规变电站存在采集资源重复、存在多套系统、厂站设计、调试复杂、互操作性差、标准化规范化不足等问题。
与常规变电站相比，智能变电站能够完成范围更宽、层次更深、结构更复杂的信息处理，变电站内、站与调度、站与站之间、站与大用户和站与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，同时智能变电站是智能电网发展的有力支撑，因此，常规变电站智能化改造将是变电站发展的必然趋势。
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