浅谈智能变电站设计原理
低压智能变电站原理
低压智能变电站原理首先，低压智能变电站通过现场传感器和监测设备对电力系统进行实时监测。
传感器可以感知电流、电压、功率因数等电力参数，并将数据传输给智能监测系统。
监测系统通过采集到的电力参数数据，能够实时监测电力系统的运行状态，包括电流是否过载、电压是否稳定等，从而实现对电力设备的状态监控和预测。
其次，智能控制是低压智能变电站的核心功能之一、通过智能控制系统，可以实现对电力设备的自动控制和运行优化。
例如，可以通过集中控制中心远程控制电力设备的开关操作，实现对供电区域的电力调控。
此外，智能控制系统还可以根据监测数据和设定的运行模式，实现对电力设备的自动化操作，提高电力系统运行的效率。
智能保护是低压智能变电站的另一个重要功能。
通过智能保护设备，可以实现对电力设备的安全保护。
一旦电力系统出现故障或异常情况，智能保护设备会快速检测并采取相应的措施，例如断开故障电路或切换备用电源。
智能保护设备可以根据设定的保护策略和参数，实现对电力设备的精确保护，保证电力系统的安全运行。
最后，低压智能变电站通过通信技术实现对各个设备的互联互通。
通过建立智能控制网络，可以实现对电力设备的远程监测和控制。
各个设备之间可以通过通信技术进行数据交换和共享，实现智能控制系统的集中管理。
此外，通信技术还可以用于与上级电网进行数据传输和信息交流，实现对整个电力系统的集中调度和管理。
总之，低压智能变电站通过智能监测、智能控制、智能保护和通信技术，实现对电力供应的高效管理和智能化操作。
它能够实时监测电力系统的运行状态，通过智能控制和保护设备实现对电力设备的自动化操作和安全保护，通过通信技术实现设备的远程监控和集中管理。
低压智能变电站的应用可以提高电力供应的可靠性和效率，实现对电力系统的智能化管理。
浅谈智能变电站设计原理
浅谈智能变电站设计原理浅谈智能变电站设计原理摘要：随着数字化变电站在国内的发展越来越广泛，根据数字化变电站的技术改革为标准，在数字化变电站四点关键技术的基础上，提出了智能电网体系中智能变电站应具备的“智能”特点并搭建了智能变电站功能架构，从多角度体现了智能变电站的信息化、数字化、自动化和互动化。
提出了当前智能变电站研究和建设中所面临的问题，并对由此产生的研究课题进行了分析。
关键词：智能电网；智能变电站；功能架构；设计原则Abstract: With the development of more and more widely in digital substation in China, according to the technical reform of the digital substation as the standard, based on digital substation four key technologies, the smart grid system in intelligent substation should have the characteristics of "intelligent" and build the Smart Substation functional architecture, from the perspective of many reflects the smart substation the information, digitization, automation and interaction. The research and development of intelligent substation faced in the current problem, and the research on the resulting analysis.Keywords: smart grid; intelligent substation; functional architecture; design principles中图分类号：TM411+.41 数字化变电站的国内研究及应用现状智能化一次设备是数字变电站的基础，国内对高压智能断路器的研究已全面展开。
浅谈500kV典型设计智能变电站防误系统及隔离开关,地刀联锁原理
浅谈500kV典型设计智能变电站防误系统及隔离开关,地刀联锁原理1.广东电网有限责任公司东莞供电局，广东东莞摘要：本文将基于依照中国南方电网智能变电站典型设计V2.1版本建设的500kV崇焕智能变电站介绍满足IEC61850标准的三层防误闭锁系统功能的实现，以及500kV变电站典型设计下各隔离开关、接地刀闸等一次电气设备的防误联锁逻辑原理。
关键词：防误闭锁系统，间隔层，GOOSE，刀闸联锁前言智能变电站通过数字化采样、标准化模型及网络化信息共享，能全面收集涵盖全站的设备状态信息以及相关运行控制信息，提升变电站作为电网基础运行单元的智能化水平，为电网提供标准、开放、准确共享的基础信息资源池，支撑数据高效收集、信息共享与交互，为智能电网发展提供所需电力能源及信息流，为智能电网、智能运维提供全面支撑。
为防止变电站内隔离开关、接地刀闸等电气设备的误操作，变电站内配备有防误闭锁系统。
防误闭锁系统是避免出现“五防”禁止的恶性电气误操作，保障变电站电气操作安全性的重要手段。
变电站“五防”内容简述为：（1）防止误分、合断路器；（2）防止带负荷分、合隔离开关；（3）防止带电挂（合）接地线（接地开关）；（4）防止带接地线（接地开关）合断路器（隔离开关）；（5）防止误入带电间隔；智能变电站系统按逻辑功能划分为三层：过程层、间隔层、站控层。
依据IEC61850标准协议，MMS报文客户端/服务器模式为变电站站控层与间隔层设备间的信息共享提供可靠通路、GOOSE报文发布/订阅模式可实现变电站间隔层与过程层以及间隔层设备之间的信息交互。
与之相对，智能变电站的防误闭锁系统也依照三层形式构建，包含：站控层五防、间隔层五防、过程层五防。
变电站防误闭锁系统处于安全I区，站控层防误闭锁由监控主机或数据网关机实现，间隔层防误闭锁由测控装置实现，过程层防误由一次设备实现[[参考文献.[]郭象吉,王刚.智能变电站防误闭锁系统的分析与构建[J], 2019(14): 46-48.]]。
500KV智能变电站设计
500KV智能变电站设计
一、概述
变电站是一种非常重要的设备，可以调节电力系统中电压和频率的稳定性。
变电站的规模和功能不仅不断发展，而且数字化技术融入，智能变电站正在成为电力系统的发展趋势。
本文提出的500KV智能变电站是电力系统的重要组成部分，可用于调节系统电压和频率，以遵守系统规定的负荷变化情况。
智能变电站是一种先进的变电站技术，它不仅可以提供传统变电站的调节功能，还可以提供新的控制和监控功能。
智能变电站可有效地减少停电次数，提高变电站的可靠性，改善变电站的安全性，减少电力系统中的配置错误，提高系统的效率和可靠性。
二、500KV智能变电站结构
1、电气系统：电气系统是500KV智能变电站的基础，由限流装置、火牛、变压器和接地开关等组成，它是智能变电站系统的基本组成部分，可以保证变电站输入和输出电压的稳定和可靠。
2、监控系统：监控系统是智能变电站的重要组成部分，它将变电站的各种设备接入到电力系统中，实时监测变电站的运行状况，并将检测结果反馈到控制系统。
3、控制系统：控制系统是智能变电站的核心部分。
智能变电站的设计与实现
智能变电站的设计与实现随着科技的不断发展，智能变电站已经逐渐成为了现代电力系统的重要组成部分。
智能变电站采用了先进的信息技术和控制技术，使得电力系统的稳定性、安全性、经济性和环境性能得到了极大的提升。
本文将从智能变电站的设计和实现角度，对智能变电站的相关技术和应用进行探讨。
一、智能变电站的设计智能变电站的设计中，最核心的是对电力设备的智能化升级。
传统的变电站硬件设施单一，操作简单，仅能通过手动或遥控方式进行控制，重大故障往往需要人工干预，存在较大的风险。
而现代智能变电站采用数字化技术，进行设备升级和信息化改造，使得变电站可以实现自动化控制和远程监控、预警等功能。
具体来说，智能变电站的设计需要从以下几个方面入手：1. 设备选择：智能变电站需要配备先进的数字化设备，包括数字式保护系统、数字化测量仪表、远程通讯系统等，在选择设备时需要考虑设备的兼容性和稳定性。
2. 控制系统设计：智能变电站的控制系统应具备可靠性、实时性、开放性和可扩展性等特点，采用先进的控制算法和优化技术，实现自动化控制和智能化运行。
同时，还要考虑控制系统与通讯系统的兼容性和互联互通性。
3. 信息化系统设计：智能变电站需要建立完整的信息化平台，实现实时数据采集、分析和处理等，还需要建立网络化监测和管理系统，实现对整个电力系统的全面监控和管理。
4. 安全保障系统设计：智能变电站需要具备安全保障系统，包括物理安全和网络安全两个方面。
物理安全主要是针对设备的防护和保护，网络安全主要是针对通讯系统的保护和漏洞修补。
二、智能变电站的实现智能变电站的实现需要进行多方面的技术升级和应用：1. 设备升级和数字化改造：智能变电站需要对传统设备进行升级和改造，包括把传统的机械式开关、电力保护装置、测量仪表等设备，改造为数字化装置，实现智能控制、自动化测量和数据采集等功能。
2. 通讯网建设和优化：智能变电站需要建立高速、可靠的通讯网，包括局域网、城域网、广域网等。
图解智能变电站工作原理
智能电网是将现代信息系统融入传统能源网络构成的新电网系统，从而使电网具有更好的可控性和可观性，解决传统电力系统能源利用率低、互动性差、安全稳定分析困难等问题，从而实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。
1.1智能变电站工作原理智能电网作为未来电网的发展方向，渗透到发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信等各个环节。
而在上述这些环节中，智能变电站无疑是最核心的一环。
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，是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。
智能化一次设备主要包括智能变压器、智能高压开关设备、电子式互感器等。
例如：智能变压器与控制系统依靠通信光纤相连，可及时掌握变压器状态参数和运行数据。
在实现一次设备实现通讯的基础上，网络化二次设备分层构建还需要一个具有广泛适用性、功能强大的通讯协议，使各种设备能通过协议实现互操作，才能让变电站的智能化变为可能。
这个通讯协议就是IEC61850。
IEC61850标准实现了智能变电站的工程运作标准化，使得智能变电站的工程实施变得规范、统一和透明。
通过对设备的一系列规范化，使其形成一个规范的输出，实现系统的无缝连接。
1.2各种设备之间互操作的可靠性安全和可靠永远是电网系统不可逾越的原则，而众多不同厂家的设备连接到一起，设备之间互操作的可靠性问题也是一个难关。
为了保证整个智能变电站系统的可靠性运行及响应速度，必须依靠变电站验收时各种试验及系统联调。
由于智能变电站的设备分为过程层、间隔层、站控层3层，因此智能变电站的验收应根据智能变电站的特殊性，在验收时需制定相应验收计划。
总的来说，智能变电站的验收项目主要有过程层设备验收、站控层设备验收及主要系统功能验收等项目。
智能变电站原理及测试技术
智能变电站原理及测试技术摘要：随着网络技术、传感器技术、信息技术的发展，传统的变电站向智能变电站的转变逐渐成为现实。
目前国内已经有陆续的各电压等级的智能变电站投入运行，智能变电站的建成投运，可大幅提升设备智能化水平和设备运行可靠性，实现无人值班和设备操作的自动化，提高资源使用和生产管理效率，使运行更加经济、节能和环保。
本文将介绍智能变电站的基本概念、特点及测试技术。
关键词：智能变电站；原理；测试1、智能变电站的基本概念智能变电站是以数字化变电站为依托，通过采用先进的传感、信息、通信、控制、人工智能等技术，建立全站所有信息采集、传输、分析、处理的数字化统一应用平台，实现变电站的信息化、自动化、互动化。
它以全站信息数字化、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，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。
智能变电站可通俗理解为数字化变电站、智能状态监测、一体化的建模及通信技术（IEC61850），实现变电站的信息化、自动化、互动化。
传统的变电站基本各个子系统是一个信息的孤岛，相互之间并没有充分的联系，但随着各种先进技术的发展及 IEC61850统一规约的应用，将各种应用以统一的规约通信方式交互到统一的信息平台，实现信息资源的共享。
因此智能变电站包括了统一的信息平台，统一的传输规约，将一、二次状态信息统一应用到一体化的信息平台中去，实现变电站的信息化、自动化、互动化。
2、智能变电站的特点作为智能电网的一个重要节点，智能变电站是指以变电站一、二次设备为数字化对象，以高速网络通信平台为基础，通过对数字化信息进行标准化，实现站内外信息共享和互操作，实现测量监视、控制保护、信息管理、智能状态监测等功能的变电站。
智能变电站具有“一次设备智能化、全站信息数字化、信息共享标准化、高级应用互动化”等重要特征。
智能变电站的体系结构及原理分析
智能变电站的体系结构及原理分析摘要：对于传统的电网在当前形势下已经不能满足社会的需求，智能电网是当前形势下的必然产物，它能够提高电网运行时的稳定性，智能电网的重要基石是智能变电站。
随着科技的进步，与变电站相关的智能化技术越来越先进，智能化技术带动了智能化开关以及光电式互感器等设备的产生，另一方面，计算机网络技术和各种实时系统结合在一起，让变电站对信息的采集以及传输进行智能化建设成为一种趋势，这需求一旦产生就会引起一场智能化革命，智能化变电站会在这场革新中逐步的发展起来。
关键词：智能变电站；体系结构；原理一、数字化变电站与智能变电站区别智能变电站相对其它变电站在功能上更为高级，一方面智能变电站可以自动的去完成许多的功能，主要涉及到对信息的采集、控制、测量以及计算等功能，这些智能化功能需要变电站采用更加高级的、智能化的设备为基础，除此之外，变电站需要实现平台网络化以及信息数字化，这些要求就需要大力的向着智能化方向研究；另一方面，能够通过电力系统的实际需求结合电网，实时的对智能化技术进行调节、对自动化技术进行控制，并提供在线决策功能等，能够和电网形成一个信息标准化、集成一体化的体系。
数字化变电站主要将设备进行智能化以及网络化，并进行相互结合，通过间隔、过程以及站控三部分分层组成的具有当前新技术的变电站，数字化变电站在技术上已经基本上能够实现各各种设备间的信息共享和交互，它与传统变电站的差异主要提现在数字化变电站是把模拟信号转化成数字信号然后再进行传递，并且有着自己的通信系统和网络。
智能变电站在建设中在求对运行中的状态信息具有相应的采集功能，同时要求在建立数据信息模型时，对各模型进行标准化，数据模型主要包括有设备状态、设备在线监测、信息模型以及电网的实时同步运行信息等。
数字化变电站在运行过程中主要针对的是对手段进行数字化，智能变电站在运行过程中主要针对的是智能性，它更加的关注智能自动化系统的一次设备、高级应用以及智能电网，这样能够看出智能变电站是在数字化变电站的基础上产生的，对于将来变电站的技术的主要研究方向是对智能变电站的研究。
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浅谈智能变电站设计原理
浅谈智能变电站设计原理
摘要：随着数字化变电站在国内的发展越来越广泛，根据数字化变电站的技术改革为标准，在数字化变电站四点关键技术的基础上，提出了智能电网体系中智能变电站应具备的“智能”特点并搭建了智能变电站功能架构，从多角度体现了智能变电站的信息化、数字化、自动化和互动化。
提出了当前智能变电站研究和建设中所面临的问题，并对由此产生的研究课题进行了分析。
关键词：智能电网；智能变电站；功能架构；设计原则
Abstract: With the development of more and more widely in digital substation in China, according to the technical reform of the digital substation as the standard, based on digital substation four key technologies, the smart grid system in intelligent substation should have the characteristics of "intelligent" and build the Smart Substation functional architecture, from the perspective of many reflects the smart substation the information, digitization, automation and interaction. The research and development of intelligent substation faced in the current problem, and the research on the resulting analysis.
Keywords: smart grid; intelligent substation; functional architecture; design principles
中图分类号：TM411+.4
1 数字化变电站的国内研究及应用现状
智能化一次设备是数字变电站的基础，国内对高压智能断路器的研究已全面展开。
除了智能化的一次断路器以外，国内很多厂商已经开始进行相关的诸如变压器、电抗器、电容器等一次设备智能化的研究。
主要体现在都能为这些一次设备提供数字接口，满足IEC61850
GOOSE协议，能够实现状态监测、自适应合闸等自动化功能。
2 智能变电站业务变化所需技术变革
变电站业务需求的变化和技术的进步驱动了变电站一二次设备
技术的融合以及变电站运行方式的变革，由此产生了数字化变电站。
数字化变电站是实现变电站智能化的技术前提和基础，只有实现数字化，才能实现智能化。
但数字化变电站是为了数字化而数字化，而智能化变电站是为了智能化而数字化，充分地利用数字信息来完成智能化的功能，是智能化变电站要完成的工作。
3 智能变电站的特点及功能
随着智能电网的提出和建立，变电站将由数字化演变为智能化，更突出“智能”的特点。
智能化变电站在数字化变电站的基础之上，赋予了以下八个“智能特征”或“智能化功能”。
3.1一次设备智能化与数字化
变电站描述的一次设备智能化相比，智能变电站加大了一次设备信息化，可监测更多自身状态信息，也可通过网络获知系统及其他设备的运行状态等信息。
自动化程度更高，具有比常规自动化设备更多、更复杂的自动化功能。
3.2信息建模统一化
除了基于IEC61850标准的建模外，智能变电站能实时监测辖区电网的运行状态，自动辨识设备和网络模型，从而为控制中心提供决策依据。
3.3数据采集全景化
智能变电站利用对时系统，同步区域和站内时钟，完善和标准化站内设备的静态和动态信息模型，向智能电网提供统一断面的全景数据。
采用新型传感技术、同步测量技术、状态检测技术等逐步提高数字化程度，逐步实现潮流数据的精确时标，实时信息共享、支撑电网实时控制和智能调节，支撑各级电网的安全稳定运行和各类高级应用。
3.4设备检修状态化
全面采集能够反映系统主设备运行的电脉冲、气体生成物、局部过热等各种特征量。
智能变电站配置用于监测系统主设备的传感器，
或者由智能一次设备直接提供其功能。
3.5控制操作自动化
智能变电站具备程序化操作功能，除站内的一键触发，还可接收和执行监控中心、调度中心和当地后台系统发出的操作指令，自动完成相关运行方式变化要求的设备操作。
3.6事故处理智能化
3.6.1智能告警及分析决策。
对全站告警信息进行综合分类，实现全站信息的分类告警功能。
3.6.2智能告警策略。
包含信号的过滤及报警显示方案、告警信号的逻辑关联、推理技术和事故及异常处理方案。
预告信号以故障常态为信号触发状态，瞬时中间信号做过滤处理。
正常操作引起的预告信号做过滤处理。
3.6.3故障分析与辅助决策。
3.6.4电能质量评估与决策。
基于变电站电能质量监测系统，实现电能质量分析与决策的功能，为电能质量的评估和治理提供依据与决策。
3.7保护控制协同化
3.7.1站域保护
在变电站内基本的控制与保护手段保留的前提下，建设站域保护，其要求是：保证继电保护的四性原则、主/后备原则、近/远后备原则。
站域保护宜全方位地综合利用全站信息来提高保护性能，且适应变电站的各种运行方式和变电站分阶段建设的模式。
站域保护实现全站的快速且有选择性的后备保护。
3.7.2电网运行状态自适应
根据站内收集和站间交换的信息以及调度中心的指令，识别并自适应电网的运行状态。
在电网正常运行状态下，综合利用FACTS、变压器调压、无功补偿设备投切等手段，控制和优化潮流分配，提高输送能力和运行效率。
3.8变电站运行管理安全经济化
3.8.1具有站内状态估计功能。
宜具有辨识变电站内拓扑错误和坏数据的功能，将拓扑错误和坏数据解决在变电站内，获得高可靠的
拓扑结构、高精度的母线复电压和支路复电流熟数据，保证基础数据的正确性及满足智能电网快速状态估计的要求。
3.8.2经济运行与优化控制。
在站内配置无功电压控制设备，配合自动电压控制系统，利用智能变电站先进的通信手段采集多方数据，监视电网的无功状态，运用先进的数学模型、信息模型，从基于电网的角度对广域分散的电网无功装置进行协调优化控制。
3.8.3安全状态评估/预警/控制。
智能变电站为不同调度层面
在线安全稳定防御系统提供信息交互接口，为在线安全状态评估系统提供实时可靠的信息，以便其进行实时在线评估、预警和控制，实现智能电网预防控制和紧急控制的协调。
4 智能变电站面临问题及研究课题分析
4.1动态数据处理
动态数据处理系统是变电站的运行神经枢纽。
数字化带来了丰富的数据源，为监控变电站的运行工况，保证系统安全运行和快速处理故障提供了更多的依据。
4.2高精度时钟同步技术
为了保证信息数据的完整性和实时性、可靠性，实现各个采集控制单元的同步采样，实时输出同步的相量数据，传统变电站的对时模式及原理已经不适应和不能满足智能变电站对时钟精度的要求。
基于IEEE1588对时系统的开发迫在眉睫。
4.3智能化一次设备的研究
智能化一次设备是智能变电站的重要组成部分，开发满足智能变电站的一次设备是实现智能变电站的关键所在。
国内研究智能化一次设备的厂家起步较晚，基础薄弱。
国内大部分电力设备供应商还不具备提供智能化一次设备的技术和能力，产业链的构造还需要一定的周期，给智能化一次设备的发展带来了桎梏。
4.4实时网络通信技术
智能变电站大量采用以太网网络通信技术。
如何减少数据碰撞，提高数据传输的实时性、可靠性、安全性等是需要进一步研究的内容。
5 智能变电站设计原则和方向
智能变电站从规划、设计、建设到运行管理这个全寿命周期中，
设计遵循“两型一化”的原则，即，资源节约型、环境友好型和工业化。
资源节约型指的是在土地、能源、建材和投资方面的节约。
大力推行变电站小型化、同塔多回、紧凑型线路、采用智能互感器等先进技术，节约土地资源；数字化智能变电站与常规变电站相比，节约大量建设用电缆，另外由于数字互感器送出为数字信号，可以直接为数字装置所用，省去了这些信号的数字信号变换电路，从而简化IED结构，节约大量二次电缆；GIS、PASS等开关的使用节约了一次设备。
结语
中国在智能化变电站建设领域目前正处于技术储备期和高速发展期，智能变电站终将实现全寿命周期综合优化管理，实现电网运行数据的全面采集和实时共享，支撑电网实时控制、智能调节和各类高级应用。
若遵循此发展路线及目标，需要对智能变电站的智能化设备技术体系及相关标准、动态数据处理、系统与设备自动重构、分布协调/自适应控制、广域测量与保护、智能化固态开关等相关技术做深层次的研究，从而满足智能电网建设的需要，提高变电站的运行水平和效益。
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学.2012(05)
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