熊浩清 , 杨

(河南省电力公司 , 河

摘 要 :本文针对智能变电站的特与发展历程 , 析变电站形态变革的原因和方式 。 以此从内容和形式角度对未 来智能变电站标准细化 、 过程 、 通信网络 、 一次智能化 、 监测与评估 、 管理模式等关键技术进行探讨 , 并 对变电站未来技术发展方向提

关键词 :智能变电站 标

中图分类号 :TM63文献标识码 :B 文章

Analysis of Development Future of Smart Substation

Xiong Hao-qing , Yang Hong-qi , Li Hui-tao

(Henan Electrical Power Company , Zhengzhou 450052, China )

Abstract :In this paper , in terms of the characteristic s and development of Smart Substations course , substations form the cause and manner of change are analysis.As from the perspective of the relevant content , future smart substation's direction of technology development was put forward by which standard refinement , the process layer devices , communications networks , intelligent primary equipment , monitoring and evaluation , management and other key technologies are discussed.

Key words :smart substation ; standard refinement ; process layer ; system inergration

1引言

2009年 8月 21日 , 国家电网公司智能电网部召 开了第一次智能电网工作座谈会 , 在那次会议上 , 一 份关于变电站的报告引起许

字化电站发展现状与分析 》。 后一年多的时间 里 , 国家电网公司先后动了 70多项智能变电站 试点工程 , 同 , 以 《 智能变电站技术导则 》 为首的 各项智能变电站企业术标准也继展开了制 定 工作 。 在最初技术导则制订以及各试点工程方案制 订时 , 便吸引了电力系统使用方 、 国内外设备供应 商等众多域专深度与 , 随着一场场烈的讨 过后 , 终于今年的上半 , 许多技术规范及工 程方案 [1-7]相继尘埃落定 。 目前 , 许多国外大公司 , 如 西门子 、 阿海珐 , 也普遍受了智能变电 (Smart Substation ) 这一概念 , 其内与 国网公司 文标准 基本统

回首过去的三十年 , 随网络技术和微处理技 术的飞速发展 , 变电站形态发生了巨大的变革 , 本 文的在于分析这些变革因和方式 , 以此从 内涵和形态的角度变将的发展提 出一些

2综述

2.1发展简史

最初变电站控制系统出现在三十年前 , 是由 数字化通讯继电保护装置发展而来 , 时至今日变电 站技术与计算机技术的发展合趋紧密 。 1994年 由德国国家员会提出制定通用的变电站自动 化 标准建议 , 是变电站技术形态发展的又一个 里程 碑 , IEC TC57 作组 2002年北京 会议上 , 指 出 了今后的工作方向 :追现代术水的通信 体 系 , 现完全的操作性 , 体向下兼容 , 基于代 技术水平的标准信息和通信技术平台 , 在 IT 系统和 软件用通过数据交换接口标准化实现开放式系 统 。 事实上 , 术形态的发展 , 与电网公管 模式 、 运营模式 、 设备制造 、 设施工与维护相互影 响 、 相互

河 南 电 力

2011年

熊浩清等 :智能

2.2变电站发展与电网公司发展之间的关系 作为公共事业型单位的电网司 , 企业利润始 终受到公共政策和责任的约束 , 无休止地降低 企业成本 , 成为了保障企业好发展最用也最有 效的方法 。 其中 , 提高供电可靠性 (以便少停电造 成的损失 ) 和科学合理的节省建设运行维护费用成 为方 。 而作为电网心基础设施的变电 , 由于深藏大的网深处 , 而不可避免地成为了成 本压缩的关键环节 , 演着公司效益追求的重要角 色 。 变电站在设计 、 采购 、 工和行上的用 低 , 都会为电网公司带来明显的本降低收益 。 2.3发展的

变站形态 的发展是需 求与技术支 撑力双重 作用的结果 。 面向变电站的需求是多种因素的 结果 , 公司运营的成本压力通过多种渠道延伸至变 电站设计 、 施工 、 运维和新设备研发制造等各个方 面 , 逐渐的赋予了变电站越来越多的使命 。 如 电运行的角度 , 希望变电站能提更多 、 更 效的数据 , 这就是区域调度层面的成本压力向电 站的自然传递 , 区域调度需要更多的确数据进行 电状态估 , 用准确地把握电网运行局势 , 从 而增电网可靠

而理化的 需求往往受 到技术发展 瓶颈的考 验 。 新技术的发展具有定的风险性 , 只有通过多次 的检验 , 才能够被接受 。 这直接制约了技术在电力 系统的应用范围和 , 新术应用一旦稳定之后 , 逐渐向集成化发展 。 例如变电站过程数据传输模 式的改变 , 从硬接点传输改为光纤传输 , 传过程 变非常不直观 , 并可能会带使用上复杂 应 (如与保护设置有关的缺陷 )。 但随着稳定 性不断增强 , 单一直采直跳转变为网络化过程层 数据传输就成为了必然 , 并且为更大规的数共 享供物理基 , 而硬节点技术已经裹足不前 。 2.4变电成本压缩的实

单纯技术发展的形态上来看 , 变电站成本 压缩最为明显的现是在其功能的小型化 、 集成 化 。 一个简单的例子是将多个功能集成在同个设 备上 (如保护 、 控制 、 测等 ), 而这些功过去分散 多个元件中 。 小型化和集成化的 IED 设备无疑能 够降低地面积 , 减少维人员 , 最终降低企业建 设

另外 , 变电站在其全部寿 命周期内 , 包 含了设 备 研 发 、 变 电 站 设 计 、 建 设 、 行 与 维 护 等 多 阶 段 。 该过程的参与来自设供应商 、 设计单位和 施工单位以及生产运行部门 , 将一各种技术规范 作为有效手段 , 能够加强各方之间的联系配合 , 统一各方对于变电发展方向上的共识 , 而促进 电站发展 (具体方案的发展上 , 国家电网近几 年的工作 , 给出了很好的例证 :不断引出新的问题 , 并转为科研讨论的点 , 快速决 )。 很显然 , 在 纯粹技术层面外 , 还有标化的问题存

2.5基本

从去的经验中也可以看出 , 在驱动利润善 过程中产生了三个向 , 可能会在将来继续发展 。 第一个是传 统自动化电 气岛的功能 集成数 据网络化 。 这减少了设备个 (如在保护设备中 装设动重合闸动录波装置 ), 从而减少了硬 件投入和维护 。 在数据管理中 , 特是虑所有 的数据资源都能够在网络中方

第个是标准方案的推行 。 从一个电网司的 角度来看 , 意味着可能会进行项目管理模式与运 维模式上的巨大转变 。 从提供商角度来 , 最大化 的 COTS (商货品 , 即具有开放式准定义 口的软硬件产品 , 例如 PC 或操作系统 ) 和创造在 世范围应可以置的平台 , 以此降低开发的

第个是针 对变电站总 体成本的资 产分析与 控制 , 这至少包括以下两个方面 :一是维护与监测 的问题 , 系统越大维护越关键 。 维护策略逐渐变成 了需求的一部分 。 二是为最化各种设备的 剩余寿命 , 改造计划变得更加复杂 , 到一可 缩的适合各种情况的方法是非

3变电站发展

3.1细化

建自己的标准 , 是企业常用的降低投资 , 简 化系统操作的办法 。 IEC61850提供了一个强大的基 本框架 , 能够用来实现多个项目的同步工作并驱动 创新进一步发展 。 企业的标准可以建立在其之上 , 并规各技文档 。 其内部的标准规包括电气 (馈 线 , 变 压 器 等 )、 终 端 (操 作 界 面 , 自 动 化 等 )、 自化方架构 。 实际的项目应该与业标 准的板相联

IEC61850标准与往的通信标准相比 , 有着本 质的不同 , 大幅提升了变电站的信息化 、 标准化和 互操作平 。 但 IEC61850标准中举信息 2011年

4

模型 , 从目来看还不能满足国内继电保护和动 化系统的功能求 , 部分内容与国内的习惯和实际 应需求不符 , 不少在国内广泛使用模型需 要扩充 。 在程实用化过程中 , 各个厂家按自己的 理解对辑节点进行了扩充 , 但在扩这些标准不 满足需求的逻辑点时 , 各厂家理解不同 , 扩展 的方式也不同 , 模型随意较大 , 产生各种差异 。 另 外 IEC61850标准也存 在定义不够 明确的地方 , 这 给互操作带来了困难 。 国调心在 2005~2006年组 织的 6次互操作试中就暴露出了些问题 。 因 此 , 为提高 IEC61850实用化程度 , 需要对标准完 善 , 模型进一步扩充并进一步标准化扩充则 , 以 规范 IEC61850的应用 , 提高其互操作性和标准性 。 从 IEC61850生基本库 , 到最的程项 目之间 , 还需要建立许多类似于 《 IEC61850工程继 电保护应用模 》 一样的模板型

3.2过程层

通国内近几年变电站技术的发展 , 各种设备 状态参 、 操作指令在过程层通过终端 、 互感 器和合并单元等方式实现了信息数字化传递 和共 享 , 简化了二次系统设计 , 提了变电站数字化 、 信 息化程度 。 但就技而 , 过程层设备在电力系统 的用间尚短 , 需要一个逐渐完善的过程 , 以及 与其它系磨合的过程 。 实际应用中也发现了一些 问题 , 主集中在 :稳定性 、 可靠性 、 与次系统相 配合等方

3.3通信网络安全

变电的数字 、 智能化对网络通信技和相 应设备在可靠性 、 实时性 、 稳定性等面有着十分 严格的要求 。 IEC61850变站理念之一就是要实 现信息共享 , 而信网络作为信息共享实现的物理 基础 , 其重要性不而喻 。 特别是涉及过程层以上 的变电站系统 , 信通讯联系完全依靠网络 , 一旦 网络出现故障 , 二次设备的功能会受到严重影响 , 甚 至 失 , 及 电 网 的 安 全 定 运 行 。 符 IEC61850电站技求的通信网络 , 应确保使用 高可靠性的网络设备 , 并具有良好的可扩性和自 愈性 ; 还应满足生产通信实时性要求 , 具有足够的 网裕度和效率 ; 具备络通信质量监和 维护段 , 实现设备状态监测 , 并对网设备的异 常情况具有效的应急处理

目前 , 电力系统的通信网 络安全性 、 可 靠性研 究还不够深入 , 对通信网络还缺乏实用化的监测 、 制估的方法及手

由智能变电站采用了开放的 、 标准的网络 术和对等的通信模式 , 开放的同时 , 安全性大为降 低 。 任何一个装置都有与其它网络节点交互的 能 力 , 这就带来了被恶意侵入和击安问题 。 应 采用有的软 、 件手段对整个系统进行安 全防 护 、 分区隔离 , 防止来自网内的恶意攻及由 于设备损坏造成的系统破坏 , 确保据安

3.4一次设备

由历史及技术原因 , 数 字化变电站 在 “ 一 设备智能化 ” 方面进展缓慢 , 目前仅限于通过 智能操作箱与一次设备接口实现网络化的操控 和 接入 , 远未达到一次备智能化的目标 。 主要原因 是 , 目针器 、 变压器等一次设备状监测 信息应不是很理想 , 抑制了一次设备制造商在 能化技术方面的进步 。 或许目前世界围内物联 网传感器展能够对智能一次设备的发展 起 到根的助推作

3.5检测与

为证基于 IEC61850标准的品在电网建设 工中应用的安全性和可靠性 , 并且功能满足技术 规范要求 , 需加强对基于 IEC61850标的和 设备的检测 , 同时切需要提高检测机构的检测 能力 , 切实保证相关产品设备符网全 、 稳 定 、 可靠运

智能变电站 对调试方式 和运检测 设备提出 了新要求 , 由于技术手段的变化 , 智能变电站系统 中的大多数设备的自动化都以数字通信 的方 现 。 这要求尽快研究开发新的试验装置 , 制定 字变电站相关检测及试验

为了准确把握智能变电站运行 、 维护需求 , 需 要建立有效的检测和评估体系 , 对设备单元 、 系统 集成 、 总体性能三个方面进行考虑 , 有效价 变电站系统的各项

3.6现行技术管理模式和规范不能适应技术发展 电力系不同领域 、 不同学科的技术电站 中得到了充分地融合 。 由于 IEC61850强调信息的 共享和继承 , 各种系统不再孤立 , 常规变电站的保 护 、 自动化及通信专业工作面完打破 ; 智能 变电站自动系工程的设 、 调试 、 运行和维护 模式也都不同于传统变站 ; 这对目前传统的专业 划分及管理式 , 出很大的 。 因此 , 如何在 总结年电力生产经验基础

河 南 电 力

2011年第 3期

(下转第 16页 ) 5

结合电网智能化带来的革 , 改变设计方法 , 重新明 确职责范围 、 指导日常生产 、 范生产作业 、 快速事 故处理等 , 不可避免成待研究和解决的

4智能变电站

4.1变电站自动控制系统

电力系统早期的控制系统

前已日渐成熟 , 其主特点是微机保护和微机测控 装置的大规模应用 。 运行人员可以远程获取设备的 态信息 , 方便检和维护 。 如综合自动化平台的 推 、 数化故障录波仪的应

根据摩尔定律 , 每 18个月处理器的三极管的 数量增大 1倍 , 这极大的影响了保护和测控装置的 技术形态 。 加之 IEC61850术的迅速推广 、 电式 互感器规模化使用 , 智能变电站的技术形态将使 与变站之间制造出一个巨大的技

4.2变电站网络技术革新 (迈特卡夫 (metcalfe ) 定律 )

迈特卡夫 (metcalfe ) 定律解释了通讯网络随着

用户群的增长而增长的优越性 。 通过消除设备厂家 之间的技术壁垒 , IEC61850显然也符合马特卡夫定 律 , 促进电网发展的同断完善 。 IEC61850提供 了两技进变电站信息通信技术的

4.3系统集成水平

系统集成是降低成本最有的手段 , 例如整合 (保护控制 , 保护测控一体化 )。 这不仅可以减少维 工作量 , 而且安也更为方便 。 更进一步的物理 集可术上分组实现 ,

一次设备的物理集成 (如 GIS , HGIS 等 );

二次设备的功能集成 (如 保护装置 , 监 测装置 的集

信息系统的数据集成 (如 信息的共享 , 逻辑闭 锁现 , 图形的生成 , 告

监测装置和辅助调度的集成 (如监测运行方式 和状态 , 调度有载调压 、 无补偿

5结论

变电站在过去的十年中经

障靠性 , 降低建设和运维成本始终是革的目 标 。 全球市场仍然多变 , 技术也在不断发展 , 但国 家电网公司拥有完整的变电站业链 , 具有了推行 统一标准规 、 加速技术创新的条件和力 , 由 具有了这种引导新技术和成果成熟程度 迅速转化 的能力 , 国家电司极可能在变电站技术的 发展上始终

参考文献

[1]国家电网公司 . 《 智能电站技术导则 》 [S], 2009.12.25[2]国家电网公司 . 《 变电站智能化改造技术规范 》 [S], 2010.1.26[3]国 家 电 网 公 司 . 《 IEC61850工 程

2010.2.10

[4]国家电网公司 . 《 压设备智能化技术导则 》 [S], 2010.2.10[5]国家电网公司 . 《 电子式互感器技

2010.2.22

[7]国家电网公司 . 《 数字化电站技术现状及发展分

(阶段性报告 ) [R],2009.7收稿日期 :2011-03-21

同在网省级 , 状态监测数据通过企业级 ESB 总线可以为其应用系统提供各类数据 , 满足业务 系统对状态监测数据的应用需要 。 网省侧 PMS 也将 集中的状态监测信息 (跨网部分 , 连同跨区 网设备运信息 ) 通过数据中心进一步转发总部 侧状态监测数据库 , 以总部 PMS 中跨区电网高 级应用模块及其它应用统使

4结束语

输变电设备 状态监测系 统是国家电 网公司智

能电网试点工程 , 该系统的建设和部署应用 , 规范 了各类输电线路状态监测数接入 , 提升了河南 电网的智能化水平 , 实备运行状态信

管理和多元应用 , 为建设坚强智能电网提供有力支 撑 。 系统的进一步建设和应用 , 将会更大程度 地提高河南电网的靠状态运行管理

参考文献

[1]国家电网公司变电设备状态监测系统概要设计 [2]国 家 电 网 公 输 变 电 设 备 状 态 监 测 系 统

(输电 )

[3]国 家 电 网 公 司 输 变 电 设 备 态 监 测 系 统 接 入

(输电 I2接口 )

[4]国家电网公司输电线路状态监测系统通信技术方案 [5]河南省电力公司输变电设备状监

性研究报告 收稿日期 :2011-03-21

河 南 电 力 2011年第 3期

(上接第 5页 )

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16

智能变电站发展前景

智能变电站发展前景

国电南瑞科技股份有限

坚强智能电

建设以统一规划、统一标准、统 一建设为原则，以特高压电网为骨干 网架、级电网协调发展，具有信息 化、自动、化特征的国家

统 一 坚 强

智 能

“统一”是前提，“坚强”是基础， “智能”是关键。统一性、坚强网、 智能化的高度融合，决定了国家电

阶段性建设目标

3

工作方针

“统筹规划，统一标准，

4

智能变电站

智能变电站是智能电网的重要组成分和关键环节 智变电站为智能电网的信息化、自动化、互动化提供技 术基础 以前的多个采用IEC61850的数字化变电站试点科项 目，为智能变电站的发展提供了经验 统一规划、科设计能

数字化变电站

国公司“十一五”科技发展规划: 提高电网运行管理制水平的六个重点技术领域 电自动化技术 数字化变电站技术 特征：IEC61850及电子式互感器应用 主要内容：研究电子式感器等数字化设备在监 控系统和继电保护中应技；研究开发符合 IEC 61850标，具备测量、保护、控制、分析、 设备在线监测、状态检修、远方监视等功能的数 字化散式变电自化系统；究使用电子式 互感器的继电护原理，开继电保

各类电流互

目前数字化变电

由前期没有规范，因此实现方法百花齐放，不能形成标准化 设思路，各地试点站都要创新 的主要关键技术IEC 61850及电子式互感器，解决的是站 内数字化问题，较少考虑电网的高级应用需求、与产管理的 融合及资产管理等功能 功能与常规站相，缺对电站系统级综合应用功能的考虑 对网络架构乏统性的综合网络可靠性及经济性的研究 （特别是过层的组网），网络设备成本偏高 在试点站运过程中暴出来问题已显，靠性有待提 高（特别是子式互感器的压侧供电

智能变电站概念

智能 变电 站技 术

智能电网对变电站提出 了以系列新的要求 数字化变电站提供了大 量技术基础 不断发展的术（如 智能一次设备的发展、 1000M以网

促进了智能变 电站的发展

智 能 变 电 站

-9-

智能变电站概念

智变电站（Smart Substation） 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，动信息 采集、测量、控制、保、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、 智能节、在分析决策、协同互动等高级功

智能变电站与数

?数字化变电站的功能

?智能变电站是进一步综合站内功能与发展对外支撑 ?智能站并不要求高度数字化,例如站

?智能变电站是一种理念、一种符号,不应简单按字 面理解智能,

?智能变电站不是变电站智能化,它有一个量变到质 变的飞跃

智能变电站构建原则 ?设备智能化和高智能应用是智能变电站

?智能变电站设备具有信息数字化、功能集成化、构紧凑化、 状态可视等

?过程层将传统一次与次系统进行融合,体现了未来变电站设 备智能化的发展方向,并且目出现了这种趋势,如,组合 电器的PASS设备包次设备和部分二

?站控层更注重对基于统一模型的信息共享、设备状态可视化、 智能告警、决策等高级智能应用的描述,强调智能电 系统级的先进

智能变电站功能要

– 智能一次设备应信息化,可监测更多自身状态信息,也过网络 获知系统及其它设备

– 智能开关设备应能以下方面优化执行和调节功能:位置信号数字 化、网络化,减少辅助结点数、容量及连线等;采用电子控制装 置,简化控制回路构,少线和体积,提高

– 智能设备实现要根据需求及技术现状分步、分阶段、有选择的实 部

?信息统一建模 (

– 优先采用统一命规范、统一检索机制、完全自描述的方法实现跨 系统间的数据息的无缝交换,也可利用先进的模型映射技术, 信息与模型的

智能变电站功能要求

统一断面全

– 应利用对时系统，同步区域和站内时钟，完善和标准化站内设备 静态和动态信息模型，向智能电网供

设备状态检修

– 智能变电站应配置用于监测系主设备的传感器，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。应利用 DL/T860提供的建模方法，建立设态检修的信息模型，构建具 备较为可靠实用的状态测预法

基本功能要求

统一 信息平台 站 状态估计 智能变电站 顺序控制 源端维护 对时系统 通信 区域监控 配置工具 智能变电站 变电站 培训 网络记录

基于模型 无缝通信

电能质量

高级功能要求

设备状态 可视化 能告警 及分析决策 智能变电站 事故信息 综合分析决策 1 集式 处理功能 站域控制 2 3 智能变电站 统同 与外部系统

支撑经济运行 与优化控制

4

辅助设施要求

视频监控 安防系统

辅助系统

1

试点情况

试点情况

国电南瑞科技

智能变电站技术引领者 站互动 ?IEC61850与IEC61970模型映射研究 ?基于标准化模型的能告警与故障分析 ?顺控功能的互动实现 ?电压无功控制互现 ?负荷优化控制的

国电南瑞科技

智能变电站技术引领者 站控

SCADA、保护、电能量、PMU、状态检测、环境监控

?统一配置工具的研究 ?智能操作票与逻辑闭锁技 ?嵌入式后台技术 ?集式

国电南瑞科技

智能变电站技术引领 间隔层 ?三态合一的测控技术 ?状态监测信息采集与分析 ?二次设备故障分析 ?千兆网、IEE1588

国电南瑞科技

智能变电站技术引领者 过程层 ?全光纤式电流/电互感器 ?各种状态检测传感应

谢

谢!

110kV变电站电气装置发展前景展望

110kV变电站电气装置发

陈有明 约2615字

摘要: 随着国民经济电力行业的发展,110kV电力网络和变电站在系统中的地位和功能发生了很大变化,装置也随之变化,着重针对110kV变电站主接线型式一、次备的变化与发展进行

关键词:110kV变电

1 主接

1.1 主

1.1.1 110kV变电站在电网中位下降,110kV出数

目前110kV电力络在电力系统中已经属于配电网络,对于新建的110kV变电站,采用“一进出”的进出线方式最普遍的。110kV出线数目的减,定了变电站接线的

1.1.2具备更高可靠性的SF6和断路器全面取代少油或多

设置旁路设施的目的是为了减少在断路器检修时对用户电的影响。SF6断路器和真断器的检修周期可长达20年,在变电站中选用了SF6断路器和真空断路器后,断路器检修几率大为减少,提单回线路供电可靠性的根本措施转变为建设第二供回,为在单回线路供电情况下中断电主要因已是线路故障,而不是断路器检修。故随着近十多年SF6和真空断路器在110kV变电站的普遍应用,带路母的线方式在110kV及其以下压等级已告了历史舞

1.1.3110kV变电站由常规、有人值班站变为综合自动化站,实行无值

地区从20世纪的1997年建第一座110kV综合自动化无人值班站起,以新建110kV变电站全为综合动化无人值班,陆续对过去的老站全部进行了自动化无值班改造,变电站的控制模式也相应去的现场作转为远方控制。隔离开关不宜远方控制,为适应远方控的要求,变电站的气主接线型式应尽量减少改变运行方式时隔离开关的倒闸操作,减少变电站电等级化线,选用双绕组变压器,避免采用双、单母分、带路母线等隔开关多的接线型式。对某地区110kV变电站的情况统计也说明了这一点,1997年前建成的15座变电站中,有11座具有110kV、35kV和10kV个电等级,占70%以上,而1997年后建成的20座变电站中,仅有7座具有三个电

1.1.4110kV变电站35kV、10kV出线的数目没

据某地区110kV变电站统资料,1997年前和1997年后建成的电站35kV出线和10kV出线数目没有明变,35kV出线一般在4,6回,10kV出线一般在10回左右。这以从两方面加以解释:一是35kV 出线和10kV出线数目是由变电站主变压容量决定的,而110kV变压器容量受制造工艺、经济因素和技术条的影,在去几十年里没有太大变化;二35kV10kV电压等级多时直接针对用户,受经济发展和用户需求的影响,需要尽可能多设置出间隔。另外,考虑到变电站供电的可靠性和灵活性,绝大多数变电站建设规模三台变压器考,因此110kV变电站35kV和10kV部的接线型式过去几全采用单母分

1.2主接线型式

目前,对于新建的110kV变电站,110kV分“一进一出”的进出线方最普遍的,单母线接线、桥形接线、线路变压器组进线也相应成为主选,而单母线分段的接线方式多于有四回进出线的场合,已经不是很常见了。于终量为单台主变的变电站,线变压器组线式无疑是首选,不过考虑到电网的联络和变电容量的备用,目前新建的110kV变电建设规模是三台居多,扩大外桥、扩大内桥式无疑应用更普遍

2 变电站一、二

110kV变电站主接线及配电装置型式发生了许多变化,更重要的是,随着国民经济和电力的发展,110kV变电站在整个电力系统中的地位和能生许多改变,这些

来变电站电气一、二次设备的化。一、二次设备的简化,不仅降低了造价,也降低了设备出现故障的几率,减小了配电装置的和占用空间,有利于变电站的占地面积,所以在技术条件许可的提,能化的设备就应该大胆

2.1耦合电容器

过去的110kV变电站中,耦合电容器和路电压互感器是常见的一种设备,主要用于构成载波通道和重合闸装置提供线路侧电压,在一些远的装设了手动同装的变电站中甚至用于提供同期电压。目前,载波通方式由于其传输速率和可靠性的制,在变电站已经被光纤和波通信方式所取代。另外,由于110kV电压等级电力网络已属于配电络,在很多地区,出于保配置简单、整定方便和负荷潮流分布更加安全合理的需要,110kV电压等级电力网络都不再环运行,采用电源方式运行,电源点多为更电压等级变电的110kV出线,路倒换运行方式电压并列也在更高电压等级变电站的110kV出线断路器上,这样110kV变电站110kV线路重闸方式检测无电压,和35kV、10kV线路重合闸一样,无需检测其线路侧是否电压。所以,在一般下,110kV变电站110kV线路侧耦合电容器、线路电压互感器等设备应该可以取了。当然,那些有小电厂网的110kV线路

2.2主

同样的,由于110kV电压等级的变电站已经不再考旁路母线的设置了,过去为代切主变差动保护而经常考虑的主变110kV侧套管TA也可以考虑简化。现在,主变110kV侧断路器间隔立TA一般是五个绕组,其中保护绕组三个,测量组个,计量绕组一个。考虑到过去常需设置的110kV母差保护由于变电站出线回路数的减少现在已不再考虑了,这样,三个保护绕组一个用差动,一个于备,备一个。所以,主变压器110kV侧套管TA大可以取

2.3变

110kV变站中110kV电压等级同期并列点的取消,直接会导致变电中同期装置的取消,这大大简化了变电站相应控制回路的接

2.4

随着110kV变电站出线回路数越来越少,变电站中原先很常见的母差保护现在已经很难遇到了,取而代之的是进线投装置。这种装置“两路进线,一用一备”的场合,对于提高电可,减少停电时间有很大的

3结束语

110kV电力网络已下为配电网络,大多数110kV变电站也沦为负荷型的终端变电站。相信随着相关领域各种技术的迅速发,变电站综合自动化系将不断地发展,并逐步满足电力系统规模不断大的及电能质量要求不断提高

参考消息

[1]陈志梅,孟忠泽,王健,李杨,弓建新.110kV变电站综合析装置的设计原则探讨[J].电力学

智能变电站的发展前景展望

智能变电站的

摘 要 伴随着社会的不断发展与进步,各各业对电力的需要量在逐渐增,对电力系统的要求更高,加强电力系统的建设成为当前的重要任务。目前,我国存在能源短缺的情况,为顺应可持续发展的战略要求,提高能源的利用,掘能源,应强调对电力系统的断突破与创,现变电站的智能化建设,将现代智能化技术与电站进行紧密的结合,以提高变电站运行高效性,发前景。为此,本文就智能变电站的展前景进行分析与

关键词 智能变

中图分类号 TM6 文献标识码 A 文章编号 1674-6708,2016,172-0258-01

科学技术、信息技术发展的今天,智能化技术成为新时代的“宠儿”,广泛的应用到各个领域,当然,电力系统也不例外。智能变电站的成功构建,标志着我国的电力系进入了一个崭新的阶段,运用现代更为先进、集、靠、环保的智能化设备来与工作,现信息的采集、分析与处理,更能达到测量、保护、检测与计量等高难度的任务,实现对变站能的发挥,使得变电站变得更为级、智能,应用效

1 智能变电站

1.1 智

智能变电站是现代智能化技术与电力行业不断发展的重要结晶,对电力行业来说是一项伟大的进步。智变站聚集了信息技术、计算机技、输配电技术以及通信技术,成了一个的智能化控制体系[ 1 ],相较于传统的变电站有了突飞进的发展。智能变电站是借助具有集成、环保、先进的智能化备来现息共享,并能实现信息的自动化收、分与整合,具备护、测量、控制、计量与检测等功能,能实现对电网系统的面监控与智能化调节,使得整个变电站系统变得更加级与完善。智化变站的运,其主要征表现为基于IEC61850自动化系统与一设备智能化

1.2 智能变

其一,可靠性。相较于传统的变电站,智能变电站工作效率、数据处理、集成以环保等方面更具优势,且更具先进性,能节省大量的人力、物力与财力,其中可靠性是智能变电站被广泛用的基本要求。可靠性标志着变电站与站内设系相稳定,能合理对抗外部的干,且保证变站生具备足够的诊断效果与自治性[ 2 ],可现对设备故障的有效预警和预防,一旦生故障,能电站可短的时间内做出反应,降低故所造成的损,将对

损害程度降至最低

其二,交互性。在变电站运行的能化背景下,智能变站应及时为智能化电网提供准确、可靠、实时的信息,以满足电力系统的运行需求。为充分结合智能电网的需,智变电站在运行的过程中要采足的信息,并强调信息的全面共享,且要与其他部分高级对象形成良互动,旨在增强整个电网系统的安全

其三,集成性。智能变电站是一个技术的融合体,实现了计算机技术、通信技术、感技术等的高度融合,使得智能变电站系统变得更为先进性[3]。智能变电站的成功构建,其中还应用到拟电厂技术与微网技术,使得在数据采集上更具效,得数据采集工作变得更为简单、便捷。通过种术的共同融合与集成,打造了更为完善的电网息化平台,通过该平台能实现对电网系统的理控制、时控、能调节与制定决策等,为变电的运行奠定信息数据

其四,环保性。在智能变电站系统,是将传统的电缆进转换,将电缆更换为光纤,选择耗能低的电子元件,并将传统变电站中的充油式感器转变为电子式互感器。在此过出,资源消耗问题得以解决,省量的能源消耗,能有效减少变电站工程建设所耗费的成本。与此时,智电站构建,能适度减少噪音污染、辐

染和干扰,使得整个变电站的电磁环境得到不断的优化与净化,大大增强了变电站的运行性能,

2 智能变

2.1

以往的变电站在信息采集与整理存在问题,主要是借助外围的芯片与中央处理器同配合而完成的任务,其中中央处理器包含着量数据,数据的核算与逻辑处理很是关键,中央处理器性能变化会对功能的凸显是关键,会质量与速度产生很大的影响。在此方面,在中央处理器主要以CPU或DSP为主[4]。但是,传统的变电站在信息处理上存在问题,无法实现对信的实处理,是现代智能化技术应过程中所存的突出性题。CPU在运的过,其中含有大量的硬件资源,无法满足智能变电站的需求,致使很多资源闲置,资源利用率不高,极易导致资源的严重浪费。操作系统是个复杂的工程,其涉大量复杂信,对嵌入系统进行删减时会耗费大量的时间,无形之中增加失误率与系统的测

2.2

在智能变电站运行过中,软件构件是必备的,这些软件可实现独立工作,也可与其他构件进行搭配与组合,进而形个完成的程序系统。构件技术主要是在粒度不同的条件下,对码开或组合,要执行多个功

及时为用户提供重要的接口服。对于软件构件来说,该项技术应用的宗旨在于分而治之,实现了软件构件系统的不断完善。在软件技术应用的过程中,用技术是重要的技术类型,选择合适的构件型与系成为当前亟待解决的

2.3 信

信息管理存储技术的应用,主要是根据粒度细节、参等进行设计,强调信息处理的层布调用,旨在提升信息传输的规范性与可靠性。新时期,我国的电力系统在逐渐完善,国家电网得到了不断的发与进步,智能电网成为现代电网系统建设的重要标,调电力系统的防护与安全管理变异重要。展息分层管理时,必须对信息进行全面的评估与分,根据信息等级来实现对信息的安全性管理,旨在提升电信化系的定性与安全性,以求达到最大度上的信息全管理与

3 智能变电站

近些年来,我国的电力网络设进入了崭新阶段,数字化技术、通信技术等的应用,实现了变电站的智能化。随着智能化技术的不断普及,市都纷纷实现了电网建设能化。为了促进电力行业的全面发展,应立足于长角度,来能变电站的建设提出合理

其一,应制定严格的

IEC61850标准进行设计,将该标准与能变电站技术的重要理知识点相结合,其二,将以太网技术作为重要前提,开展深度的研究与设计,借助以太来实现对变电站通信平台的架构,其,子互感器技术进行不断升级与优,制定科学的技术方案,为后续智能变电站的运行提供条件,其四,优化智调度技,以更等级的应用为重要目标,以提升技术实用

4 结论

综上所述,智能变电站的成功构建,对我国电力系统中的变电来说是一项重大的突破,借助智能化技术平台实现对电力系统的合理支配,相较于传的变电站优势明显,且运行效率高。能站是采用光纤通信的方,用其来传统的电缆,同时应用智能化系统来控制电能消耗,根据温度、光照程来设定明亮,能大大减少电能的损耗,进而达到

参考文献

[1]李彦.智能变电站的发展前景分析[J].山东工业技术,2015,4,,197.

[2]苟旭丹.新一代智能变电站技术的研究应用与发展[J].四川电力技术,2015,2,,89-94.

[3]卢卓群,陈祝新,王涛.智能变电站原理分析及发展前

[4]李皓,胡雪菁.浅谈智能电

企业技术开发,2012,23,,135-136.

变电站造价分析

变电站造价分析

110KV 变电站工程估算:全户内式的占地约 2500平米 (含四周道路) 价与选用什么样的设备、 出线回路数量有关, 一般地上室内变电站 GIS550万,主变 2*300万,高压柜 300万,无功补偿与波理 备 350万,二次设备 250万,土约 700万,设计 150万,安装调 试费 300总计约 3150万。外线看距离上变站的,架空线 大概 350万 /km,电差不多

66KV 变电

设备购置费(按约占 110KV 变电站 70%估算) :GIS 385+主变压器 420+高 压 柜 210+无 功 补 与 谐 波 治 理 设 备 245+二

建筑工程费:500万 安装调试 200万 设计费 150万

总 价 =设 备购置 费 +建筑 工程费 +安装

设备购置费(按约占 110KV 变电站 50%估算) :GIS 250+主变压器 300+高 压 柜 150+无 功 补 与 谐 波 治 理 设 备 175+二

建筑工程费约 500万 安装调试约 200 (调试费约 20万) 约 1700万

最低 1500万

建筑工程费 =人工 30%+材料 30%+

安装工程费及调试费 =人工 25%+材料 20%+机械 20%+管理费 25%+利润 10%

一次系统和二

直接用于生产和使用电能,比控制回路(二次备 )电压高的电气设 备

主要组成:

主要组成有:发电机(电动机) 、 变压器 、 断路器 、 隔离开关 、 自动开关 、 接触器 、 刀开关 、 母线 、 输电线路 、 电电缆、 电抗器等。 次设备相互连接, 构成发电、输电、配电或直接用生产气 回路称为一次回路或一次

主要设备功能

1、 生产和转换电能的设备。如将机械

传输电能的变压器,将电

2、接通和断开电路的开关设备。如高低压断路器、负荷开、 熔断器、隔离开 关、接

3、保护电气。如 限制短路电流 电抗器、防御过电压的

4、载流导体。如传输电

5、接地装置。

6、其他设备。

二设备及系统:在供电系统中,凡是对一次设备行操作控制、指 示、检以及保护的设备,以及各种信号装置,统称为二次设备。二 次设备按照一定顺序连接起来的电图称为二次回路接线图, 也称为 辅助线, 主要包括控制系统、 信系统、 测统及继电保护等。 二次回路接线图是电气工程图的重要部分,是保证一次设能够正 、靠、运行所必备的图纸。与其他电气工程相比,

复杂一些。其复杂性主

1、二次设备数量多。对一次设备进行监视、测量、控制、保护 的二次设备和件多达数十种。 一次电压的等级越高、 设备容量越大, 对自动化控制和保护的系统的要求越格, 二次设备的种类与数量也 就越多。 , 为一台高压油断路器务的二次设多达百余件; 一座中等容量的 35kV 厂用变电所中,一次设备约有 50台(件) , 而设备可达 400多件,二数量之比

2、连接导线多。由于二次设备数量多,连接二次设备之间的导 线必然也很多, 而且二次设备的连线不像一次线那么简单。 通常 情况下, 一次设备只在相邻设备之间连接, 而且连接导线的数量仅限 于单两根线、 三相三根线, 最多也只是三相四根线。次设之 的连线不限于相邻设备之间, 而可以跨越远距离, 相互之间往 往交错相连。另外,某些二次备连线端子很多,例如, 一个中间继 电器线圈外, 触头的多达对, 这意味着从这个中间继电引 入引出的线可达十

3、二次设备动作程序多,工作原理复杂。大多数一次设动作 过程是通或断, 带电不电等, 而大多数二次设备的动作过程程序 多,工作原理复杂。以一般保护电路为例, 通常应有感应元感受被 测物理量,再将被测物理量送到执行元。 元件或立即执行,或 延时执, 或同时用几个元件动作, 或按一定次序午后作用于几 元件分别动作,动作之后还要发出动作信,如音响、灯光示、 字和文字指示等等。这样,二设备系统图然要复杂

4、次设备工作电源种类多。在某一确定的系统中,一次设备 的电压等级很少的,如 10kV 配电变电所,一设的电压等级只 有 10kV 和 380/220V,但二次设备工作电压级和电源种类却可能 有多种,有直流,有交流,有 380V 下的各种电压等级,如 380V 、 220V 、 100V 、 36V 、 24V 、 12V 、 6.3V 、 1.5V 。而流回路又分为交 流电流回路和交流电压回路两种, 其中交流流回路由电流互感器供 电, 而交流电压回路由电压互器供电。 二次路其用途可为 路器制回路、 信号回路、测量回路、继电保护回路以自动装置回

二次设备系统图分成两大类:一类是阐述电气工作原理的二次电 路图;另一类是描述连接关系的接线图。理解、读懂设备回路原 理图线图, 对于配电系统的操作、控制、护以日维护都有 十分重要

“一次”在电力生产上要指的是“主路”, “二次”主要是用 来控制“一次”的。 用“一次”来饰设备, 主要是为了体现设备属 于主路或设备的电等 次设备 的电压

一次设备 主要有:

主变压器及其附属设备, GIS 设备, 开关柜 设备, 接地变压器 。站用 变压器,动态 无功 装置,其他附属备如中性点接地隔离开关、 中性点 避 、 零序电流互感

二次设备 有:

1、综合 自动化设备 :其中包括线路保护测控柜,变压器保护测控 柜,电能屏,频率电压紧急控制装置,电能质量监测柜,二次安 防设备, 电力调度数据网接入设备柜,升站微机 监控系统 ,电压无 功控制装置,通柜,主机、工程师、远动等种工作站,机 五防系统, 网络设备 ,卫星对时装置,视频监视及 门禁系统 等。 2、一体电源系统:其包括 流电源 成套装置,交流不

3、 通信设备 :光端机 ,综合配线柜,程

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