常规变电站智能化改造方案

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1、SmartGrid农网智能化常规变电站智能化改造方案1,222王翀，宋巍，周博（1，华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071000；2，华北电网有限公司北京超高压公司，北京房山102488）摘要：分析了常规变电站和智能变电站的体系结构，根据安全可靠原则、经济实用原则、标准先行原则、因地制宜原则，从过程层、间隔层、站控层三方面对分阶段智能化改造进行了方案研究。关键词：智能化改造；变电站；过程层；间隔层；站控层中图分类号：TM63文献标志码：B文章编号：1003-0867(2011)08-0039-03国家电网

2、公司在建设统一坚强智能电网的环节中，提TV和TA的二次值变换为适用于电子电路的信号。常规变出建设智能变电站的目标。根据国家电网公司《智能变电电站网络结构图如图1所示。站技术导则》，智能变电站是采用先进、可靠、集成、低2智能变电站的体系结构碳、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、测一次设备智能化、信息交互标准化、运行控制智能化量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要以及功能应用互动化，是智能变电站最主要的技术特征。支持电网实时自动控制、智能调节、在

3、线分析决策、协同其体系结构在物理上可分为两类，即智能化的一次设备和互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动的网络化的二次设备；在逻辑结构上可分为三个层次，即过变电站。程层、间隔层、站控层。各层次内部以及层次之间采用高速网络通信。智能变电站体系结构图如图2所示。1常规变电站体系结构工作站1工作站2远动站目前，随着计算机技术及微电子的发展，常规变电站的设备具备了微机化、低功耗等特点。这些设备被安装在以太网站控层IEC61850-8-1两个不同的功能层，即站控层和间隔层。站控层设备由远方通信接口、操作员工作站和

4、带数据库的计算机等组成；间隔层保护/测控装置间隔层主要由变电站的继电保护、测控、计量等二次设备交换机组成。目前传统变电站信息采集来源于常规的电磁型电压IEC61850-9-1互感器（TV）和电流互感器（TA）。TV的额定输出电压ICE61850-9-2GOOSE1/2过程层为100V或100/3V，TA的额定输出电流为1A或5A。因合并单元智能单元此，变电站设备必须通过电缆将这些采样值传送至继电保FT3护、测控、计量等系统，同时经过各自系统的A/D转换将ECVT断路器工作站1工作站2远动站图2智能变电站体系结构图

5、RS485、以太网2.1过程层IEC-60870-5-104/103过程层是一次设备与二次设备的结合面，包括变压器、断路器、隔离开关、电压/电流互感器等一次设备，以及其所属的智能组件、独立的智能电子装置。过电缆装置1装置n程层的主要功能有以下三种：电力运行的实时电气量检RURALELECTRIFICATION测、运行设备的状态参数在线检测、操作控制执行与驱动。2.2间隔层传统互感器传统一次设备间隔层设备一般指继电保护、测控、计量功能组成的图1常规变电站网络结构图智能电子装置等二次设备，实现使用一个间隔的信息并且2

6、011年第08期总第291期39农网智能化SmartGrid作用于该间隔一次设备的功能。间隔层的主要功能是汇总施方案。本间隔过程层实时数据信息；实施对一次设备保护控制功5常规变电站智能化改造的方案能；实施本间隔操作闭锁功能；实施操作同期及其他控制功能；对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先目前，国内智能变电站的应用和实施尚处于探索阶级别的控制；承上启下的通信功能，即同时高速完成与过段，从智能变电站的技术发展现状和经济效益来分析，程层及站控层的网络通信功能。必要时，上下网络接口具拆除常规变电站，新建智能变电站

7、的成本太大。对于一备双口全双工方式，以提高信息通道的冗余度，保证网络些刚刚完成自动化系统改造的变电站，新设备还没有产生通信的可靠性。效能，立即全部改造势必造成资金的严重浪费。因此，常2.3站控层规变电站智能化改造方案的制定需要结合现场实际情况，站控层包括自动化站级监视控制系统、通信系统、站分阶段、有计划、有步骤的执行。下面按照过程层、间隔域控制、对时系统等，实现面向全站设备的控制、监视、报层、站控层的顺序分别进行智能化改造方案的论述。警及信息交互功能，完成数据采集和监视控制、操作闭锁以5.1过程层智能化改造方案及

8、同步相量采集、保护信息管理、电能量采集等相关功能。过程层设备未达到工作寿命前，所有一次设备需加装在线监测装置。其传感器均外置于高压设备，实现对高压3常规变电站智能化改造的优势设备状态信息的数字化采集。其功能主要包括断路器的分常规变电站智能化改造的经济效益主要体现在五个方合闸电流、分合闸时间、分合闸速度、储能状态、SF6气面。体压力等信息的在线监测；变压器的油溶解气体、局部