数字化变电站的建设
浅谈数字化变电站
１ 、数 字 化 变 电 站 自动 化 系 统 的特 点
１１ ．智能 化的 一 次设 备
一
息采集与保护算法的运行一般是在同一个Ｃ Ｕ控制下进行的， Ｐ 使得 同步采 样 、 Ｄ转换 ， Ａ／ 运算、输出控制命令整个流程快速，简捷 ， 而全数字化的
浅 谈 数 字 化 变 电站
赵志 华 郭 坚 鸟兰察布 电业 局 内 蒙古 集 宁 ０１ ０ ０ ２０
【 摘 要 】在 变 电站 自动化 领 域 中 ，智 能化 电气 的 发展 ，特 别是 智 能 化 开 关 、 光 电 式互 感 器等 设 备 的 出现 ， 变 电站 自动化 技 术 即 将 进 入数 字化 新 阶 段 。 本 文论 述 了数 字化 变 电站 自动 化 系统 的特 征 、 结构 及 功 能 划 分 等 。 【 关键 词 】数字 化 变 电站 智 能化
网技术 是可 行 的 。
４、数 字 化 变 电站 自动 化 系统 发 展 中 的 主 要 问题
在 三 个层 次 中 ， 数字 化变 电站 自动 化系 统 的研 究正 在 自下 而上 逐步 发 展。 目前研 究 的 主要 内容 集 中在 过 程层 方 面 ， 如智 能化 开 关设 备 、 电互 诸 光 感器 、 态 检测 等 技术 与 设备 的 研究 开 发 。 状 国外 已有 一定 的成 熟 经验 ， 内 国 的大 专院 校 、 科研 院所 以及 有 关厂 家都 投入 了相 当的 人力 进行 开发研 究 ， 并
有） 站内当地监控， 人机联系功能， 如显示、 操作、打印、 报警 ， 甚至图像 ， 声音等多媒体功能，６ 具有对间隔层、 （） 过程层诸设备的在线维护、 在线组
小议数字化变电站通信体系规划模式
信 息 科 学
科 年２ ２０箍２ 吏 ０ 第期 １ 霾
小议数 字化 变 电站通信体系规划模 式
董 伟 明
（ 西 赣 州 供 电公 司 ，江 碴 赣 州 ３ １０ 江 ４ ０ ０）
摘 要 建立高速 、双 向、实时 、集成的通信 系统是实现智能 电＿ 娴的基础 ，没有这样 的通信系统 ，任何 智能电 Ｊ的特征 都无法实现 。对数 列
３ 变电站通信网络和系统实现ＩＣ１５￣准化。传统变电站中信息 ） Ｅ ６８０ ， ｙ ， 描述 和网络通信协议标 准的差异导致 了 同设备间信号识别 难 、 互操 作性差 ；数字化变电站 站通信 网络和系统实现均采用ＩＣ １５ 标准 ， Ｅ ６ ０ ８ 该标准的完整性 、系统性 、开放性保证了数字化变电站站内设 备具备＿ 互
图１数字化变电站 自动化系统通信接 口 ①站控层设备之 间的通 信接 口；②站控层与 问隔层设备 的通信接 口；③间隔层设备之间的通信接 口；④ 间隔层 与过程层设备 的通信 接 ⑤站控层设备 与 远方控制中心 的通信接口；⑥间隔层设备与远方保 护的通信接口。其中通信接 口 ③根据情况在通信接 口 ②或④ 上 实现 ， 通 信接 口 和② 在小规模的变电站可共用一个物理通信 网络 。通信接 口 ① ①～ ④应按照ＩＣ １５ 标准建设 。为了能与现有的调度系统接 口， Ｅ ６ ８０ 通信 接 口⑤仍采用ＩＣ ０ ７～ — ０或 １４ Ｅ ６８０ ５ １１ ０规约 ，但远动通信接口设备应有能升 级到压ｃ 】５ 的能力。通 信接 门⑥主要用于纵差保护 、远跳装置等，南 ６８０ 设备制造厂定义 ，应能在变电站问的通信系统上实现。 根据］Ｅ 及Ｅ ＲＩ Ｅ Ｅ Ｐ 的实验报告 ，现有的以太网通信技术完全能够满足 变电站 自 动化的通信要求 。以太网技术是主流的通信技术 ，具有极佳的 经济性 ，并且仍在快速发展中 ，为变电站 自动化系统提供 了广阔的发展
浅谈数字化变电站的应用
张 文 力 （ 邯郸欣和电ห้องสมุดไป่ตู้ 建设有限公司）
摘 要： 随着经济技术 的发展 ， 国的电力系统在不断地发展 ， 我 但是传统 的 入新的设备 ， 而不需要 更换掉 原有的设备 ， 这就大大地节 约了资源 ， 自动化变 电站 已经不 能满 足现在 的需求 ， 还存在很 多的不足 ， 而数 字化变 电 保护用户投 资， 少变电站 的生命周期成本。 减 这也可 以使变 电站的工 站在 近几年得到了长足的发展 ，也必将成为未来 电网和 电力市场的主旋律。 作更加地简 单化 ， 也会提高变电站 的工作效率。 数字化变电站技术较 以往 的 自动化技术相 比有 自身的独特优势 ， 本文就数字 ２３ 通 信 网络 取 代 复 杂 的控 制 电缆 ． 化变 电站的情况做 简要的介绍。 以往 的变 电站 的通信 设 备 大 多数 采 用 电缆 进行 传 输 和 接 收 ， 仅 不 关键词 ： 数字化变电站 智能化 应用
１３ 运 行 管 理 系统 自动 化 ． １１ 一 次 设 备 智 能 化 ． ２５ 应 用 电子 式 互 感 器 ．
入实际操作阶段 ， 数字化变 电站 不知会发展到一个怎样的地步 ， 但我
数字化变 电站能有今天 的发展是科技进步的结果。 目前 我 国 的 电 力 变 电 站 已基 本 普 及 了 变 电站 自动 化 管 理 系 统 ， 们可 以肯定的是 ， ４数字式保护、 监控 、 计量和录波等装备的支持 实现运行管理 系统 的 自动化 。变 电站运行管理 自动化系统应包括 电 具 备 直 流 系统 、 Ｓ 五 防 系统 等 二 次 设 备 的支 持 ， 成 了 数 字 ＵＰ 、 构 力生产运行数据 、 态记录统计无 纸化 ； 据信 息分层 、 流交换 自 状 数 分 在实际的操作 中就有这样的案例 ， 比如 动化 ： 变电站运行发生故障时能即时提供 故障分析 报告 ， 指出故障原 化变 电站过程层设备的成 型。 ２ｋ 因， 提出故 障处理意见等 自动化系统 ， 这种管理 系统 的自动化可以有 内蒙古 ２ ０ Ｖ杜 尔伯特 数字化 变 电站 中 已有该 类新 型主 变保护 、 ｋ １ １Ｏ Ｖ母 线保 护 、智 能 电度 表 等 二 次设 备投 运 ， 而 效 地 减 少 运 行 维 护 工作 量 ， 降 低 了工作 难 度 。 部 分 的 变 电 站 自动 １Ｏ Ｖ线 路 保 护 、 １ ｋ 也 大 因此 可 以说 ， 有 二 次 设 备技 术 能够 为数 字 化 变 现 化 系 统 的监 控 、 动 、 电 保 护 、 运 继 自动 安 全 装 置 等 三 次 和 二 次 设 备 己 且 运 行 效 果 非 常 好 。 经基本采用数字技术。 数字化变 电站在站内设备的互操作性 、 信号 的 电站 的建设和发展提供 有力的装备技术支持。 光纤传输、网络通信平台的信息共享等 方面进一步体 现 了运行管理
主变网络备自投在数字化变电站的应用
主变网络备自投在数字化变电站的应用随着现代化技术的进步和电力系统的不断发展，数字化变电站逐渐成为电力行业的发展趋势。
主变网络备自投作为数字化变电站的关键组成部分，对于保障电网运行的安全性和可靠性起着重要的作用。
本文将探讨主变网络备自投在数字化变电站中的应用，并探讨其优势和挑战。
一、主变网络备自投概述主变网络备自投是指利用现代化技术，将主变与电力线路之间的信号传输和自动化控制进行集成，实现对主变的监测和控制。
它通过数字化通信技术和遥信、遥测、遥控等手段，实现了对主变状态的实时监测、故障检测和投运控制。
二、主变网络备自投的应用1. 实时监测主变网络备自投可以通过遥测技术实现对主变各项参数的实时监测。
监测主变的温度、湿度、油位等关键参数，可以及时发现异常情况并预测可能发生的故障，有助于保障电力系统的安全运行。
2. 故障检测与定位主变网络备自投可以进行遥信检测，当主变发生故障时，可以通过遥信信号迅速发现该故障，并准确定位到具体的故障点。
这大大缩短了故障排除的时间，提高了电网的抗灾能力。
3. 远程控制主变网络备自投可以实现对主变的遥控操作。
通过遥控技术，可以实现对主变开关、接地开关等设备的远程控制，减少了人工操作的频率，降低了人为操作的错误率，提高了电网运行的可靠性。
4. 数据采集与分析主变网络备自投通过数字化通信技术，可以实时采集主变运行的数据。
这些数据包括主变的供电负荷、电流、电压等信息。
通过对这些数据的采集和分析，可以实现对主变及其周边设备的状态评估和故障预测，为电网的安全运行提供数据支持。
三、主变网络备自投的优势与挑战1. 优势（1）实时性：主变网络备自投可以实现对主变状态的实时监测和控制，能够及时发现故障和异常情况，提前采取措施，避免事故的发生。
（2）可靠性：主变网络备自投通过数字化通信和自动化控制，减少了对人为因素的依赖，提高了电网运行的可靠性和稳定性。
（3）自动化：主变网络备自投的自动化功能使得主变的运行更加智能化，减少了人工干预的次数，提高了变电站的运行效率。
数字化变电站综合自动化的探究
括 斗 释
㈧ ｌ ｌ
学 术 论 坛
主的保护及故障信息管理系统等 ， 各系统都 以网络通信方式接人间 数字变 电站 中的各类 电力设备之间的信息交互主要通过统一 隔层 网络 ， 并设置了必要 的网络 防火墙和 网络物理 隔离装置 ， 并通 的通信 网络来实现， 这样对 于变 电站需要的新增功能或者扩大变 电 过专用网络 向部 门传输数据 。 站控层设备 与间隔层设备之 间采用 站的规模 的 问题 ， 只需要在 该统一 的通 信网络上 接入新的设备 ， 甚 Ｉ ＥＣ ６ １ ８ ５ ０ 协议通信 。 至不需要更换原有设备就能够实现功能的扩展 ， 从而节约了大量的 资源， 减少 了重复投资 ， 降低了投资成本 ， 同时还是整个变 电站 的工 ２数字化变电站的典型特征 作更加简洁 ， 工作效率大大提高 。 ２ ． １ 一 次设 备 智能化 ４ ． ３ 有利于提高变电站各类设备运行 的安全性和可靠性
１ ． ２． ３ 站 控 层
图 ２数 字 化 变 电站 结 构 组成 框 架 图
站控层包括以远程通讯和外部通讯为主的站域 控 制通讯 系统、 同步 时钟 系统和 以监 视控 制系统为
作者 简介： 朱颖峰， 男， １ ９ ７ ３ ． １ ０ ， 苏州， 本科， 电力工程施 工管理， 苏州电力建设 工程有 限公 司。
一
如图１ 为传统变 电站 自动化系统结构框 图， 传统的变 电站 自动 化系统中使用的相关的传感器为 电磁型互感器 ， 并使用必要的常规 次设备 采集模拟量 ， 这些模拟量向测控装置和保护装置的传输全 部由电缆连接完成， 然后装置将模 拟量转换为数字量后再采用以太 网将 其传输到后 台监控系统 ， 同时监控系统和测控 、 保 护装置对一 次设备的控制通过 电缆传输模拟信号的方式实现其功能。 由于在传 统综 自站 中使用 了大量的电缆进行信号传输 ， 造成传统一次设备为 满足运行 需求 ， 需要众多接点设 备 ， 这给设备运行的可靠性和安全
数字化变电站技术
数字化变电站晋阳珺2009.11内容提要数字化变电站的定义和组成非常规CT、PT技术合并单元技术介绍数字化变电站工程应用数字化变电站推荐方案数字化变电站设计、检修、维护数字化变电站发展展望数字化变电站的定义与组成一次设备智能化，二次设备网络化变电站层监控、远动、故障信息子系统间隔层保护装置、测控装置过程层合并单元（MU）、智能单元数字化变电站的定义与组成数字化变电站的定义与组成控制中心监控主机远动主站交换机路由器r站控总线保护A 测控单元r 光电互感器保护B 保护A 测控单元传统一次设备保护BIEC61850-9-1IEC61850-8智能终端传统一次设备间隔层过程层r 站控层r光电互感器数字化变电站与常规SAS 比较常规变电站数字化变电站一次设备：电磁式互感器非常规互感器传统开关智能组合电器二次设备：传统保护测控设备网络化装置电缆硬连接SV/GOOSE通信协议：私有协议IEC61850常规互感器与非常规互感器的比较绝缘性能优良，造价低。
电磁式互感器一次侧与二次侧之间通过铁心耦合，绝缘结构复杂，其造价随电压等级的升高呈指数关系上升。
在光电式互感器中，高压侧信息通过光纤传输到低压侧，其绝缘结构简单，造价一般随电压等级的升高呈线性增加。
消除了磁饱和、铁磁谐振等问题。
光电式互感器无铁心，消除了磁饱和及磁谐振现象，互感器运行暂态响应好、稳定性好。
常规互感器与非常规互感器的比较暂态响应范围大。
电磁式互感器因存在磁饱和问题，难以实现大范围测量。
光纤互感器有很宽的动态范围，一个测量通道额定电流可达到几十安培至几千安培，过电流范围可达几万安培，可同时满足测量和继电保护的需要。
没有易燃、易爆炸等危险，无需检压检漏。
非常规互感器一般无需油或SF6绝缘，避免了漏油、漏气、爆炸等问题。
常规互感器与非常规互感器的比较二次侧无开路、短路危险。
电磁式互感器二次回路存在开路和短路危险，非常规互感器的高压侧与低压侧之间一般只存在光纤联系，可保证高压回路与低压回路在电气上完全隔离。
浅谈传统变电站的数字化改造问题
变 电站是 国家 电网的重要节 点 ， 其技 术水平高低 直接 关系到国家 电网的安 全 运营 与投产 效益 成果 。 因此 ， 近 年来 关于常规 变 电站的数 字化 技术改 造无疑 成 为 了该 领域 中的热议 陛焦点 问题 。 与此 同时 ， 目前变 电站 的 自动 化水平技 术 、 智 能化 技术发展 的 强劲发展 趋势 也说 明了变 电站数字 化技 术改造 所具备 的前 景 非常广 阔。 数 字化变 电站的应用 所具备 的保 障成效 、 精度 控制 、 设备 操作便利 性 与效率 性都较高 ， 能够 为设备 维护与技 术升级提供 应用优 势 。 因此 ， 将 传统变 电站改 造为 数字 化变 电站将 是必 然趋 势 。 １ ． 对变 电站 进行 数字化 改造 的重 要性 和必 要性 １ １我 国变 电站现 状 在我 国 电力 网络 中 ， 变 电站 是非常 重要 的节点 ， 其主要 功能 是利用 自身 的 次设备 和电 网路 线完成 输变 电操作 。 不 过一次设备 并不能 自身实施监 管和保 护 工作 ， 所 以还 需要 自动 化程度 高的二 次设备 。 总的来说 ， 要 顺利开展 变电站 的 正常 运行管 理监 督控 制 工作 ， 就 要采 用新 式改 造技 术不 断提 高数 字 自动化水 平， 从而 能够有 效行使 二次设 备 的 自动控 制 。 自动 化变 电站在我 国也有 了不 断 的发展 ， 目前水 平 已经紧追国 际先进水平 了。 对 于一些 老式的变 电站 ， 也已经逐 步实 行数字 化技 术改造 来实 现其 自动化 ， 从 而更好地 为社会 为人 民服务 。 新 型 自动化 变 电站 由于 使用 了不少 市面上 先进 的 自动 化技术 而从根 本上提 高 了我 国 电网整体 自动化 水平 ， 在降低 建设变 电站投入成 本的 同时还增强 了变电站进 行输送 配 电 以及 电网调 度 的基础 能 力 ， 是 值得 大力 推广 的一种 电 网模式 。 １ ． ２ 数字 化改造 技术 在变 电站 中的应用 在 自动化变 电站发展 到了今天 ， 已经开始 广泛应用 到了计算机 网络高新 技 术， 这是 时代 发展 的必 然趋 势 ， 也是 电力领域 与数 字化技 术领域 的一 次伟大 融 合。 对变 电站进行数 字化改造 已经成 为了发展 电网数字 化的重要基 础和有机 组 成部 分 １ ． ３ 对 变 电站进 字 化 改 造 问题
江苏省电力公司220kV数字化变电站技术导则
江苏省电力公司220kV数字化变电站技术导则（试行）江苏省电力公司2009年 5月1范围 (1)2术语与定义 (1)3规范性引用文件 (2)4一般技术要求 (4)4.1 变电站数字化各层功能要求 (4)4.2 数字化变电站的安全可靠性要求 (4)4.3 数字化变电站的运行检修要求 (4)4.4 信息的优化与共享 (5)5变电站数字化设备技术要求 (6)5.1 一般性要求 (6)5.2 变电站层设备 (6)5.3 间隔层设备 (6)5.4 过程层设备 (7)6一次设备要求 (9)7数据网络 (10)7.1 总体要求 (10)7.2 网络结构 (10)7.3 网络交换设备的要求 (11)7.4 网络数字通道的监测和维护 (12)8变电站电能量系统基本要求 (13)8.1 电能计量系统 (13)8.2 电能质量系统 (13)9变电站对时和同步 (14)9.1 变电站对时功能 (14)9.2 采样数据的同步 (14)10变电站高级应用 (15)10.1 设备要求 (15)10.2 变电站层应用系统 (15)11附件：数字化变电站网络方案 (17)11.1 220kV部分 (17)11.2 110kV部分 (20)11.3 35/20/10 kV部分 (21)11.4 220kV 部分GOOSE 网络方案 (23)前言为规范江苏省电力公司220kV数字化变电站建设，保障电网设备可靠经济运行，特制定本技术导则。
本技术导则按照现行国家标准、电力行业标准及相关技术规范、规定，并充分考虑江苏省电力公司实际运行和管理要求而提出。
本技术导则由江苏省电力公司提出。
本技术导则主要起草单位：江苏省电力公司生产技术部本技术导则主要参加起草单位：江苏省电力试验研究院、江苏省电力设计院、江苏方天电力技术有限公司。
本技术导则自颁布之日起试行。
1范围1.1.1本技术导则适用于江苏省电力公司新建220kV数字化变电站。
1.1.2数字化变电站系统应根据变电站在系统中的重要性，考虑合理成熟可靠的方案，满足不同主接线的需要。
35kV三都变电站数字化改造初步设计说明书
35kV三都变电站数字化改造初步设计说明书XX县35kV三都变电站改造工程初步设计说明书（图号：）X X 电力勘察设计院二○一一年一月XX县35kV三都变电站改造工程初步设计说明书批准：审核：校核：编写：目录1、总的部分2、电气一次部分3、电气二次部分4、远动通信部分5、土建部分1 总的部分1.1 设计依据1.XX供电公司农电工作部下达的设计任务书。
2.XX县供电有限责任公司的设计委托书。
1.2 变电站的性质和建设规模1.2.1 变电站现状本变电站现为XX县三都镇的主要供电电源点，站址位于319国道旁，大型设备运输条件良好。
本站35kV出线两回（35kV上三线、35kV三江线），主变两台（容量1*2000kVA +1*3150kVA），10kV出线6回，10kV电容器1组。
1.2.2 工程改造规模本站为一二期农网改造时新建的小型化站，原有设备已不能满足安全及运行要求，本工程有以下改造内容：1、更换#1主变、#2主变为6300kVA；2、更换#1主变、#2主变35kV侧跌落式熔断器为真空断路器，更换#1主变、#2主变35kV侧负荷开关为隔离开关；3、将10kV由户外布置方式改为高压室布置方式；4、全站数字化改造，新增微机五防系统，更换全站控制电缆；5、新增10kV高压室及相应土建内容。
1.3 设计范围及分工1.3.1 设计范围本工程设计范围包括站区围墙以内、设计标高零米以上的所有生产、辅助生产设施、设备安装、土建工程，以及工程概算书的编制。
（1）站区总平面。
（2）站内各级电压配电装置和主变压器、无功补偿装置的一、二次线，继电保护和远动装置。
（3）全站照明和电缆。
（4）站内各级电压配电装置、二次室和辅助设施的建（构）筑物。
（5）站内给排水设施及污水排放设施。
（6）站内采暖通风、空调及消防设施。
（7）编制主要设备材料清册。
1.3.2 设计分工35kV屋外配电装置以出线构架绝缘子串为界、10kV屋内配电装置电缆出线以屋内电缆终端为界（不含该电缆终端）。
数字化变电站与智能电网PPT课件
1.2 网络化的二次设备
变电站内常规的二次设备全部基于标准化、 模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接全部 采用高速的网络通讯。
二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现 场接口，通过网络实现数据共享，资源共享，常规 的功能在这里变成了逻辑的功能模块。
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1.3 自动化的运行管理系统
变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运 行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分 流交换自动化；
变电站运行发生故障时能及时提供故障分析报 告、指明故障原因、提出故障处理意见；
系统能发出变电站设备检修报告，将“定期检 修”改变为“状态检修”
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2. 系统特征（1）：分层分布化
——自动化系统集中、 分布式的发展 ——异构系统间信息
互通
——装置的自我描述 ——互操作，信息共 享 ——系统的可扩展性
4
3. 从2005年5月至2006年12月，国家电网调度通信中心成功组织国内 外主要厂家进行了6次IEC61850互操作试验，取得了很大成果， 对推动国内电力调度自动化系统主要生产厂家开展IEC61850研究 和提高系统开发水平起到了巨大的推动作用。 为了能够正确应用IEC61850，国家电网调度通信中心牵头组织有 关单位编写了《IEC61850工程应用技术规范》。该规范列入2007 年度电力标准的制定计划中，今年4月份通过了电力标委会的审查， 整理后已形成报批稿 。
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五、什么是数字化变电站
1. 数字化变电站的特点 1.1 智能化的一次设备
一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动 回路采用微处理器和光电技术设计，简化了常规机电式 继电器及控制回路的结构，数字程控器及数字公共信号 网络取代传统的导线连接。换言之，变电站二次回路中 常规的继电器及逻辑回路被可编程序代替，常规的强电 模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。