智能变电站论文

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智能变电站论文:智能变电站电气工程施工管理

1110~220kV智能变电站电气工程的施工概括

在经济现代化的社会背景下，社会对于电气的需求越来越大、要求也越来越严格，这就需要改变变电站原有的工作模式，向高效有序化前进。但由于受传统的粗放式管理模式的影响过深，目前的变电站很难在短时间内改变自己的工作模式，适应变电站中新的工作需要。同时，变电站中制定的一些施工管理计划并没有表明一些具体的执行方式，由此使得电气工程的管理变得杂乱无章，过于粗放的管理使施工现场效率低下。另一个值得注意的问题是，在变电站的电气工程中，受生产技术的影响，各部门需要在人力、技术和物资等方面进行更多的投入，但目前的投入并不能满足实际的需要，因此各部门会出现人员、物资相互矛盾和协调困难的情况。在变电站的电气工程管理中，最重要的环节就是工程施工的部分。但目前对于工程施工的管理从总体上来讲并不完善，没有得到管理部门的重视。这使得工程施工在运行中出现了很多管理上的疏漏，具体表现：①包括工程实际的施工进程与计划中的施工进程不符，没有根据计划完成任务，也没有根据进程进行适当的计划调整。②电气工程施工过程中缺乏对工程质量的考核和管理，完成后的工程由于没有进行专门的质量检验，其质量问题仍比较堪忧。③在工程施工开始前，没有对施工成本进行详细的计算，使得所耗的资金与成本中计划的资金不相符合。以此产生的恶性循环使得施工中的成本支出毫无节制，资金花费不合理。④在施工过程中，需要在进度、质量和成本之间形成一个良好的合作关系。不应出现一味只追求进度，却不管质量好坏或者只追求质量而不在意成本等偏激情况发生。

2加强110~220kV智能变电站电气工程的施工管理的必要性

电气工程在变电站整体的施工过程中发挥着非常重要的作用。它的影响主要包括两个方面：①电气工程施工管理的正常进行；②电气工程施工管理的安全质量保障。前者的进度不仅会关乎与其一同进行的土建工程的顺利开展，而且直接影响到整体的变电站能否顺利的通电运行。后者的安全质量保障更是包含了多方面的内容。比如变电站的一次、二次的电气设备是否都符合规范要求，电气设备的安装是否科学合理，在施工过程中是否有可作为依据的保护和监控系统，或者运用在线监测系统等新技术进行工程质量的监督。施工中的质量安全问题会最终影响整个的电力系统的运行。从这两方面看，当前的变电站工程施工中必须做好对110~220kV智能变电站电气工程的施工管理，通过严格控制管理方式，确保工程施工的高效性、低成本及安全性，最终保证整体的电力系统正常和安全运行。

3110~220kV智能变电站电气工程的施工管理的举措

3.1控制好电力工程的施工成本

对于工程施工成本的控制是工程施工管理的基础。这不仅需要进行成本的合理控制，还需要进行新路径的开拓，将二者有机的结合，努力降低成本。比如在具体的施工过程中，要充分考虑到各个环节或者各个部门可能影响成本的因素，做到责任到人、责任到事。另外，要坚决杜绝施工过程中出现材料浪费的现象。一些例如电容、电线等电力电缆材料，要有计划的进行收购和使用，避免出现材料的不合理采购和使用。最后，在施工现场，要严格管理现场签证，所有合同中有关单价、取费、活动经费中的内容，都需要双方仔细查看，确认准确无异议后再进行签字，避免由于签证中不规范行为引发的经济纠纷。

3.2确定好电力工程的施工进度

电气工程施工进度控制是智能变电站施工管理中非常重要的环节之一，合理的进度计划不仅可以保证变电站的如期顺利使用，而且可以为施工企业带来更多的经济效益。因此，要在施工前进行合理的施工进度计划安排，进度计划需要充分考虑到工程的实际操作特点和任务目标，用科学的方式进行合理编制，保证电气工程施工与土建工程施工紧密配合，用严谨的施工计划保证进度目标的完成。其次，在施工过程中，要根据实际情况进行灵活的调度和控制。从微观、精细的施工计划，到施工过程，将粗略的施工计划与实际的施工情况进行对比和分析，找到可能存在偏差的原因，及时采取补救措施进行解决。目前电气工程施工进度出现的难题在于，电气工程的施工要和土建施工相互配合，因此如果双方施工同时进行的话，可能会出现交叉作业的现象。这就需要专业的施工管理人员协调好交叉作业，充分了解双方的工作进程，准确掌握施工进度的关键点，保证在整体上不会出现工作交叉的情况，并且可以在最短的时间内完成工作目标，达到电气工程施工过程的优化。

3.3加强电力工程施工质量控制

对于电气工程施工质量的控制是至关重要的，这将直接影响到整个变电站工作的正常运行和安全开展。因此，在严格控制电气工程施工质量的方案中，必须要注意做到以下的几点：①在工程实施的前期就对于要进行施工的工程进行严格审查，保证施工团队人员的专业素质，同时审核团队人员提供的施工的技术方案，在审核中不仅要看团队人员提供的方案是否满足设计图纸的各项要求，还要确保方案是否满足国家对于电气工程施工要求的规范和标准。②在施工的具体过程中，需要保证每一步的环节和施工工序都有质量检验，在质量合格后再进行下一步的工作。在一些比较关键的施工工序中，要进行重点的排查和检验。③在施工过程的竣工阶段，不仅需要对整体的施工进行最终的质量等级评定，而且需要对可能出现的问题制定补救方案，做好竣工后各类资料的收集和整理工作。

4结束语

110~220kV的智能变电站的电气工程其实是一个非常系统化的过程，但其中的每个环节又是非常细致和复杂的，有来自各个方面的影响因素。如果没有做好对电气工程的施工管理，不仅会影响工程的施工进度，而且难以保证整体工程的安全性。本文在针对如何做好管理的问题中，提出了三个解决措施，分别从施工的成本、施工的进度以及施工的质量出发，争取全面地做好电力工程的施工管理，确保电气工程、变电站、电力系统网这一系列的有关电力工程的正常有序开展。

作者:李沛 彭博 单位:国网北京市电力公司海淀供电公司

智能变电站论文:智能变电站通信技术论文

1智能变电站概念及特性

第一，改善电压质量，降低谐波、振荡对网格生成进面影响到电网稳定性；第二，控制平台具有集成度高，常态下属自动控制模式；第三，通信系统规范性强大、快速的通信速度，良好的效果和高质量是智能变电站另一特性；第四，监测系统的特性具有智能模块，主要体现为安全的兼容性。总之，需明确定智能变电站概念和基本特性，才可以进行深入的分析，对统一全站的通信网络进而规划。

2智能变电站网络通信技术需求分析

智能变电站网络通信过程很复杂，在实际使用中，智能变电站网络主要组件包括交换机、各智能设备和通信链路等。交换设备在智能变电站网络中占有不可替代的用途，一举成为智能变电站网络部分的核心，承担着系统的数据存储、收集和交换的重要职责，鉴于交换机的重要性电力企业必须对其实行有效控制。然而，在实际操作时，影响因素很多很难顺利完成对其实行有效的监督。近几年以来，PRP、HSR和IEEE1588精密时钟协议在电力企业中的广泛应用，使智能化变电站过一步提升了整体运行水平。例如，如果需要解决组件故障时间恢复控制等其他智能化变电站问题，工作人员可以使用基本功能冗余配置来实行操控。因此，电力企业必须进行深入的分析，从根本上提高全站统一的通信网络的传播效果。

3数据交换的延时分析

数据交换延时分析是研究智能变电站统一的网络通信技术的基本手段之一。众多因素影响延迟时间使通信网络存在的变异性较大，从发送的通信数据包网络终端开始，至接收端接收的消息要停止的时间。图3是在智能变电站的通信消息传输过程图示，报文延迟原则是非常复杂，想要弄清楚它的内部原理，首先应该明确消息延迟的主要部分。笔者凭借长期的工作经验，针对其构成部分总结：第一，转发延迟。报文存储，文件信息传输到以太网交换机将信息存储到内存中的第一次，在完成此操作的过程中会不可避免地延长数据交换的时间。第二算法延迟。数据包延时、包算法主要表现在数据包操作和接收节点协议解包过程。第三，线路延迟。其主要以光纤线作为手段，速度的透光率相当，当传送到LAN时不可避免地会导致数据交换延迟。第四，队列等待时延。网络系统的数据的数据包不得不等待传输到相应的位置，从而导致数据切换延迟数据流量的增加。

4报文流向分析与组网方案

4.1报文数据流量分析

数据流分析是主要研究是否统一的通信网络的智能化变电站之一。在报文数据流量分析中，我们必须始终以IEC61850-5标准为实际需求的基础，并始终坚持以发展智能变电站为目标，智能变电站内部的数据流主要包含以下类型：其一，示例值SV消息；其二，中速报文；第三，GOOSE报文；第四，文件传输报文，如果使用智能变电站以太网宽带100Mbit/s速率来完成采样值分析的SV数据包数据流量，通常基于确定数据包的长度，消息存储转发延迟计算，可以准确地计算数据包数据流量。

4.2基于VLAN的组网方案

明确统一的智能化变电站通信技术的基本条件也应该很清楚基于VLAN的网络方案。星型网络结构主导，其中包含进线、系统总线、主变压器和馈线等间隔，每个时间间隔必须配置交换机，经使用全站通信网络传输方案的开关集成统一的风格，实际可以实现交叉间距和跨层划分的VALN组网方案。

5结束语

电力企业在不断强化自身的产出效能的同时，更应该清楚地了解智能变电站的通信的发展与需求，必须对智能变电站进行信息流分析和网络方案组网通信需求分析。运用通信系统可靠实时的交换技术连接上所有设备、降低变电站整个生命周期的费用等优点，实现各层间的无缝通信、实施最大限度地满足信息共享与系统集成的需求。

作者:罗朝阳李佳泽单位:盐城供电公司广西大学电气工程学院

智能变电站论文:智能变电站自动化系统分析论文

1.智能变电站设计的特殊性

首先，电路回路接入。对于常规变电站而言，设计电流、电压电路时，通常选择次级对应方式进行接入，设置录播与测控设备，通过各个设备、装置，实现了交流采样，通过A/D转换器，对数字量进行处理、识别。使用双重化保护装置，通过互感器，产生二次绕组。若一次设备未达到设计次级数量，通过电流互感器，将同一次级绕组向不同保护装置接入，利用串联方式接入。而智能变电站，对一次系统开关量、模拟量，实现就地数字化，再通过光学互感器，实现光纤输出，直接输出数字信息，不产生电流开路、多点接地、电压短路等问题。通过单元合并，对采集器信号进行采集，按照不同装置，例如计量、测控、保护等装置，组织、分配相关数字。然后通过不同回路，向二次设备传输不同熟悉信号，利用光纤多收信息、多发信号，进而提升现场接线稳定性、安全性。所以，通过智能变电站，其电压、电流等数字信息，由电流互感器出口开始计算，通过单元合并，实现数字采样，在一个通道上，实现不同次级电压量与电流量的同步发送。对于常规变电站而言，由A/D设备装置转换开始计算数据，在装置内实现采样，但一个次级无法与其他次级进行合并传输。对于智能化电流与电压，与常规站回路比较，实现采样更简捷、更安全，且具备极强可操作性。其次，新型二次接线方式及特点。对于常规变电站，回路、设备共同确定功能，使设备更具特定功能，而厂家定义了外部输出、输入等接口，利用已设定电缆回路，与各设备装置链接，满足变电站功能需求，而各方施工需按照设计图纸执行。对于智能变电站，对数字化技术进行优化整合，实现了紧凑型功能、二次回路的设计。通过常规站，实现二次电缆的分散链接，确保二次回路的信息规范整合、数据集中分配。对于常规线路设计，严格电缆装置、接地屏蔽装置、保护装置等要求，必须考虑施工重点、二次设计因素。对于智能变电站，通过光缆实现信息传输，具有极强抗电磁干扰性能、带宽较高等特点，防止电缆电磁兼容、交流误碰、电压接地等问题，防止出现继电拒动、误动行为，消除各类干扰源，利用控制电缆，实现二次设备耦合，进而保证保护装置正确操作，降低设备损坏率。另外，在各层级之间，选择相关数据传输，具有更高可靠性、稳定性，进而确保设备的稳定运行。第三，虚端子、虚回路运用。对于常规变电站而言，利用直流接点、电压信号、交流信号等，通过硬电缆，传输相关模拟信号。而智能变电站，利用直观感知，消除电缆接线硬件回路，使二次系统设计不再使用。由于硬电缆回路被取消，可生产虚回路体系，实现网络信息共享。根据IEC61850标准，明确定义了GOOSE、采样值传输的两种抽象模型。通过GOOSE模型，为变电站提供快速传输数据，确保遥信量、跳闸命令、合闸命令的传输。IEC61850标准作为虚回路基础，具有网络工程实施、回路表达方式，利用系列工具软件、网络自动配置，使智能变电站的回路检验、运用问题得以解决。同时，对于IEC61850标准而言，构建虚回路体系，满足建模基本要求，需确保各逻辑接点的输出信号、输入信号，在SCD文件中，实现全站信号关联，为GOOSE参数订阅、数据采样提供充足信息。保证这些信息之后，通过SCD文件，将二次图纸作为变电站的设计条件、数据表达。而系统高度集成、设计融合，使全站模型文件向厂商导入数据，减少为对照图纸，人为输入信息的差错率、重复率。对于采样值传输与GOOSE两种模型的输出信号，属于网络传递变量，和传统屏柜相比，端子具有对应关系，而逻辑连接点就是虚端子，通常采取CAD文件表达虚端子图。在具体运用中，采取EXECL表达表达采样值传输与GOOSE两种模型，标注各逻辑节点数据属性与名称，确定装置名称、虚端子标号。以序号11为例，信息栏内容为：GIS信号为信息类别，跳闸动作为发送装置信息，而接收信息委跳闸动作，信息传输采取点对点方式，信息装置栏显示为110kV智能终端，RPIT／ProtInGGIO为数据集属性。订阅装置栏：110kv保护装置为装置名称，而PI2／CKGOINGGIO1＄ST＄SPCSO6＄stVal为数据集属性。采取这种数据显示方式，若按照原有设计图纸，增加了二次施工调试难度。而智能变电站是以间隔设计为基础，通过间隔设计一套图纸，利用二次设备进行联系图组网，对GOOSE示意图、虚端子表、过程图信息进行表达，提高检修人员、调试人员、整合人员的图纸易懂性，主要为背板接线图与屏后接线图。

2.220kV智能变电站中自动化系统的可靠性分析

首先，对于智能变电站而言，其自动化系统是否可靠，需对自动化系统可靠性进行分析。在系统具体运作过程中，可满足电力用户的通信需求。需评价系统可靠性，评价、分析的基本思路为：以平均无障碍时间、平均障碍时间参数，评估网络基本元素安全性、可靠性。另外，通过全面功能，以降级功能可靠度、效能指标，评价系统安全性、可靠性，按照系统拓扑结构，对系统可靠性、安全性进行评估与分析。其次，智能变电站的可靠度、智能组件、模型分析等，主要为电子器件，通常属于典型性组件，显示故障率曲线。随着时间变化，故障率也随之改变。若故障率属于常数，正常寿命处于II区。若故障率处于I区或III区时，故障率较高，主要由于设备生产时间延长，机械设备逐渐老化所致。

3.结语

综上所述，随着智能变电站的推广和应用，新的规程规范需要更好地完善和补充，同时也需要大力推进智能变电站的电气二次典型设计工作。

作者:陈世永宋丽娜单位:许继电气股份有限公司

智能变电站论文:110kV铜川柳湾智能变电站技术探析

摘要 本文首先介绍了智能变电站的概念及特点，并详细分析了目前国内设备技术最为先进、智能化水平最高的110kV柳湾变电站各个技术要素，为今后智能变电站的建设提供借鉴。

关键词 变电站；信息化；自动化；智能化

0 引言

智能电网已进入全面发展阶段，智能电网的理解在世界各国、研究机构、电力公司等地方都是不相同的。国外电力企业智能电网的应用实践工作中输电侧开展的相关研究的推广应用较少，大多侧重于配电和用户侧了。我国智能电网的发展战略是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制等技术，构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的国际领先、自主创新、中国特色的坚强智能电网。而智能变电站作为输电、配电的集结点，是智能电网的重要组成部分，也是实现风能、太阳能等新能源接入电网的重要支撑。在智能电网中发挥着举足轻重的作用。110kV柳湾智能输变电工程是国家电网公司智能化变电站第二批试点项目，是目前国内设备技术最为先进、供电可靠性强、智能化水平最高的110kV柳湾变电站，也是陕西省第一座110kV智能化变电站。“十二五”期间，国家电网将在全国建立5 000座左右的智能变电站。

1 智能变电站的定义及特点

智能变电站是采用先进、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，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的变电站。智能变电站作为组成智能电网的核心构成部分，相对于传统综自站来说，有着标准统一化和高度集成化、数字化、信息化的显著特点。数字化变电站由网络化的二次设备和智能化的一次设备构成，站内采用IEC61850通讯协议来实现设备间的互操作和信息共享。

2 柳湾变概述

2.1 全站规划

柳湾变为110/35/10kV变电站,主变压器本期装设2×20mVA三相三绕组全密封自冷有载调压变压器SSZ10-M-20000/110，远期2×50mVA三相三绕组全密封自冷有载调压电力变压器；110kV本期出线4回，远期出线6回，均采用单母分段接线；35kV本期出线4回，远期出线8回，均采用单母分段接线；10kV本期出线8回，远期出线16回，均采用单母分段接线；本期每台主变压器低压侧各装设1×3 000kvar电容器成套装置，远期每台主变压器低压侧各装设2×3 000kvar电容器成套装置。

2.2 站内一次设备

智能化GIS通过以先进的计算机技术实现对GIS设备的位置信号采集和监视、模拟量信号采集与显示、远方/就地控制、信号与操作事件记录与上传、谐波分析、储能电机的驱动和控制、在线监测、基于网络通讯的软件联锁等一系列功能。将传统的二次测控功能与GIS监控有机结合在一起，优化控制回路，构成智能的控制功能。

应用GIS智能化的主要优势有：

1）节约了电缆等设备投资以及保护小室、主控室等的占地面积；

2）GIS智能控制柜优化了二次回路和结构；

3）智能控制装置提供了强大的系统交互性；

4）基于通讯和组态软件的联锁功能比传统硬接点联锁方便。

110kV配电装置采用户内GIS设备，35kV、10kV配电装置采用开关柜就地安装模式。

2.3 电子式电流电压互感器

110kV GIS电子式电流电压互感器为三相共箱结构，主要由3部分组成：

1）一次结构主体，包括互感器罐体、变径法兰、绝缘盆子、一次导体等；

2）一次传感器，110kV GIS电子式电流电压互感器为三相共箱结构，每相配置一个低功率CT（LPCT）、一个空芯线圈、一个同轴电容分压器；

3）远端模块，GIS电子式互感器有两个完全相同远端模块，两个远端模块互为备用，保证电子式互感器具有较高的可靠性。

其结构示意图见图1所示：

图1 110kV GIS电子式电流电压互感器结构

110kV GIS电子式互感器的主要特点：

1）绝缘结构简单可靠，体积小，重量轻，精度高、稳定性好；

2）电流互感器与电压互感器可组合为一体，实现对一次电流和电压的同时检测；这样提高了保护的可靠性，减少了传统配置方案中，母线合并单元到线路间隔合并单元的链路延时，提高了系统可靠性；

3）空心线圈、LPCT、电容分压器及远端模块均双套冗余配置，可靠性高。

35kV、10kV低压电子式互感器输出小模拟信号，就地安装在开关柜内，通过合并单元（功能已含在保护测控装置中）把电子式互感器输出的模拟信号转化为数字信号，传送至保护、测控、智能终端一体化装置。合并单元和保护、测控、智能终端装置均安装在开关柜内。

2.4 站内通讯方式

全站建立在IEC61850通信规范基础上， 使其成为能够实现站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。

全站分为三层两网，站控层和间隔层之间采用MMS网（以太网电接口），采用IEC61850-8-1通信协议；间隔层与过程层设备单元采用GOOSE通信协议，电子式互感器的合并单元与保护测控设备的采样值信息采用IEC61850-9-2格式的点对点方式传输。本站间隔层、站控层之间采用以太网单网结构，以IEC61850通信协议构建，具备站内智能电气设备间信息共享和互操作的条件。全站 GOOSE组网，110kV桥、主变保护、主变高、低压智能控制装置、低压母联智能控制装置等组成GOOSE网，单独组网，通信介质采用光纤。智能控制装置PCS-9821接入GOOSE网，PCS-9821安放在智能汇控柜内担负间隔测控、GIS智能控制以及智能终端的功能，PCS-9821能够接收来自于主变保护的GOOSE信号。

2.5 站内对时方式

本系统通过GPS接收卫星标准时间信号。绝对时间通过网络进行广播，秒脉冲或者分脉冲经过扩展，以差分信号（RS485）和空接点的形式与需要校时的设备相连，以此校准站控层工作站以及各测控装置、保护单元、故障录波器等的时钟。对时精度可以满足事件顺序记录分辨率不高于2ms的要求。

系统也可以通过远动主机，接收调度端的对时命令。

本站站控层网络采用SNTP码对时；间隔层与过程层的对时采用光纤IRIG-B码对时，精度可达到微妙级，由于保护直采直跳，无需采用IEC61588网络对时方式。

3 结论

柳湾变的建成投产，对于完善铜川电网架构、提高电网自动化水平，满足铜川老市区快速增长的用电需求，引领陕西智能电网建设具有十分重要的意义。

智能变电站论文:智能变电站技术体系研究

摘要：智能变电站体系是国家智能电网的关键部分，智能化是变电站发展的主流趋势。本文结合我国目前智能变电站试点工程的建设情况，主要介绍了智能变电站的功能特点，对智能变电站的体系结构进行分析，希望对我国智能变电站体系建设有所裨益。

关键词：智能变电站；IEC61850规约；体系

一、前言

所谓智能变电站，是指应用先进、高效、环保以及可靠的智能化设备来实现变电站信息传输数字化、信息质量标准化以及通信平台虚拟化的要求，高效完成变电站信息的收集、控制、探测、保护等基本工作，同时还可以根据实际情况进行变电站的自动控制、自动调节调节并做针对现实情况做出准确的决策。我国电力行业广泛使用智能变电站技术，2009年颁布了《智能变电站技术导则》（IEC61850规约），标志着智能变电站将逐步成为我国变电站发展的方向。

二、我国智能变电站的功能特点

在国使用的传统变电站主要有数字化变电站以及常规变电站两大模式.然而，数字化变电站由于缺乏行业标准规范以及专业的评估系统，导致数字化信息缺乏真实性以及稳定性；常规变电站则有设计以及调试工作复杂，导致操作难，缺乏统一的标准规范等缺点。

随着理论以及实践的发展，国家对于变电站的建设有了更高的要求，智能变电站以其先进、高效、环保以及可靠的优点应运而生。智能变电站将数字化变电站的体系框架进行改良，以此实现变电站信息数字化、操作自动化、分析决策智能化的要求，以此保证变电站站内与站间的信息交流通畅。具体有以下具体功能：

（一）智能控制、在线监测功能。由于智能变电站采用的是智能化的一次设备，因而其可以实现数字化接头、智能化控制以及在线监测等功能。

（二）数字通信快捷准确。智能变电站内的数字通信是通过智能终端、测控装置以及保护装置等二次设备通过以太网来进行的，方便快捷，保证数字信息传递的真实可靠，实现变电站的信息网络化交流，省略了二次电缆的应用，简化设备。

（三）信息传输标准化功能。智能变电站在进行站内、站外数字信息交流及共享时采用的是统一标准（即IEC 61850规约标准），以同一标准进行信息传输能保证信息的真实可靠，最终达到多系统信息的无缝对接的目的。

（四）设备调试灵活准确。目前，我国主要是采用IEC61850规约来设计设备状态检修模式，将监测收集到的设备运行状态信息集中在网络中，全面分析设备的运行状态，及时调试设备，使设备处于高效运行的优良状态。

三、智能变电站技术体系设计

我国的智能变电站体系主要是根据IEC 61850规约来作为信息交流以及信息建模标准进行设计的，智能变电站主要实现站内监以及控继电保护功能，根据该功能需要将变电站的设备分成三个层次二个网络，三个层次分别为过程层、间隔层以及站控层，两个网络即过程层网络以及站控层网络。

（一）过程层即过程层网络。在过程层中，变压器、隔离开关、断路器等执行器与电子式传感器是常用设备，这些设备共同构成过程层网络。过程层是一次设备与二次设备的结合面，主要功能是配合完成一次设备的功能，主要包括运行设备的状态参数在线检测以及模拟量的收集，以进一步实现数字接口、智能控制、在线监测的功能，同时也完成操作控制的执行任务.

（二）间隔层。间隔层一般设置在靠近开关设备的位置，起着承上启下的作用。间隔层主要由系统测控装置以及继电保护装置等二次设备组成，一个间隔层只能对一个间隔层的设备进行控制，主要是对过程层与间隔层之间的数据信息进行汇总，实际上过程层的功能主要是在间隔层里实现的。

（三）站控层及站控层网络。在智能变电站中所有的显示打印以及通用硬件都集中在站控层中，同时电网监视、控制以及维护的通信接口也设置在该层当中，相对其他层来说，站控层的设备比较多，这些设备共同组成了站控层网络。在站控层中，为了操作方便，要为操作人员设置人与机的接口，其中UPS为站内控制的设备良性运行提供了有效的动力保障。

智能变电站主要是通过数字通信来实现三个层次之间的联系的，过程层与间隔层是通过过程总线（Process Bus）方式进行通信，即以交换式以太网方式进行数字通信，这样的通信方式能保证传递的信息真实可靠。过程层到间隔层之间主要用大量的并行电缆连接，保证过程层的多数功能能在间隔层得到实现。而间隔层与站控层之间是通过站级总线（Station Bus）通信方式进行通信的，又称为串行通信方式。

四、结语

智能变电站具有设备先进、运行高效、低碳环保以及数据可靠等优点，因而受到我国变电站工程建设的广泛关注，智能变电站的建设成为我国电网建设的重要节点。智能变电站的智能性体现在变电站维护、运行以及基础设施等方面。其主要是采用智能一次设备来实现站内监控，采用智能化的二次设备进行站内数字通信，实现全站信息的优化控制，进而满足变电站的运行需求。完善的变电站技术体系对于变电站的智能运行至关重要，为此，在建设智能变电站时需要对智能变电站的体系进行精心设计，并配合完善的信息传输基础设施，实现智能变电站的良性运行。

智能变电站论文:浅谈智能变电站

摘要：智能电网已成为当今世界电力系统发展革新的最新动向，同时被认为是2l世纪电力系统的发展趋势和重大科技创新，而智能变电站是智能电网建设的重要组成部分，是坚强智能电网的重要基础和支撑，所以世界各国在智能化变电站建设中都提出了不同的设计方案和构想，本文将对智能变电站的特点及功能进行简要分析。

关键词：智能电网；智能变电站；功能

一、智能变电站的概念

根据《智能变电站技术导则》的定义，智能变电站是采用先进、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，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等摹本功能，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的变电站。它基于IEC61850标准，体现了集成一体化、信息标准化、协同互动化的特征。

二、智能变电站的特征

第一，具有高度的可靠性。能够对设备故障提早预防、预警，并在故障发生的第一时间内对其做出快速反应，将设备故障带来的供电损失降低到最小程度。第二，智能变电站具有很强的交互性。第三，智能变电站具有高集成度的特点。从而为实现电网的实时控制、智能调节、在线分析决策等各类高级应用提供了信息支持。最后，智能变电站还应具有低碳、环保的特点。

三、智能变电站的功能

（一）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。具备互动化能力，与上级监控设备、系统及相关设备、调度及用户等及时交换信息，分布协同操作。（二）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。（三）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。（四）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。利用DL／T860提供的建模方法，建立设备状态检修的信息模型，构建具备较为可靠实用的状态监测预警算法和机制、支撑状态检修实践的专家系统。（五）控制操作自动化。程序化操作。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。程序化操作具备直观的图形界面，在站层和远端均可实现可视化的闭环控制和安全校验，且能适应不同的主接线和不同的运行方式，满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求。（六）事故处理智能化：（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。（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）故障分析与辅助决策。（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。（七）电网运行状态自适应。智能变电站应具有与相关变电站之间实时传送继电保护、备用电源自动投入装置等信息，实现智能电网的协调运行。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。在电网紧急运行状态下，与相邻变电站和调度中心协调配合，动态改变继电保护和稳定控制的策略和参数，适应电网拓扑和潮流分布的改变，扩展运行边界，提高实际可用稳定裕度，保障电网稳定运行。（八）变电站运行管理安全经济化。（1）具有站内状态估计功能，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；（2）经济运行与优化控制，达到系统安全经济运行和优化控制的目的；（3）安全状态评估／预警／控制，实现智能电网预防控制和紧急控制的协调；（4）资产（设备）全寿命周期管理，实现基于状态的全寿命周期管理；（5）在数据源头维护，实现数据的唯一性及维护的方便性。（九）大规模可再生能源接入即插即用化。智能变电站支持电源与调度中心全面互动，实现电源与电网的高度协调。（十）用户管理互动化。（十一）防灾减灾安全化。智能变电站配置灾害防范、安全防范子系统，留有与“电网防灾减灾与应急指挥信息系统”的通信接口，为各种自然灾害和突发事件的监测、预测、预警提供有效信息和判据，为指挥相关部门的应急联动提供决策依据。（十二）通信网路安全化。在数字化变电站工程实践中，站内实现通信网络安全措施。而在智能化变电站中，能够实现站内、站间的通信网络安全措施管理。

四、结语

作为智能电网中的基础及重要组成部分，变电设备状态、电网运行数据、信息的实时采集和任务这些都要智能变电站来完成，同时支撑电网实时控制、智能调节和各类高级应用，实现变电站与调度、相邻变电站、电源、用户之间的协同互动。智能变电站不仅保障了智能电网的安全稳定运行，也为未来智能电网实现其高效、自愈等其他功能提供了重要的技术支持。

五、前期数据整理与业程设计

（一）前期数据整理

前期数据整理主要是对全市参合农户的档案进行整理规范，并且对合作医疗证号的编码信息的位数进行统一设定。然后依据合作医疗证号编码位数的设置对管辖区域的行政区划信息的设置，设置级别从县至村，并对各定点医疗机构的信息的整理与维护。

（二）业务流程设计

1.县域联网，即时结报。市级医疗机构和市级新农合结算平台、县级新农合结算平台联网，新农合参合农民出院就可以即时结报住院费用。

2.充分利用计算机科学和网络通信技术，做到补偿标准一致，杜绝作假行为和人为因素，确保结算信息的真实有效。

3.通过数据双向传输程序，实现数据从医院前置机数据库、市级结算平台、县级新农合结算平台之间双向流动，做到数据的一致性和可靠性。

六、新型农村合作医疗即时结报系统的优点

（1）即时结报。相应的报销结算结果实现即时上传，当场兑现参合人员报销款项，及时传送至相关县区。

（2）减少工作量。减少管理人员工作量，无需人工录入参合人员费用明细等相关资料，系统自动计算参合病人的相关报销费用及报销结果。

（3）降低成本。使用本系统后，无需另外配置专用设备及软件，应用在现有的各结算窗口使用现有的硬件设备即可。

（4）精简机构。不用另外配备专门的报销结算窗口，没有另外单独设置报销结算机构，无需另外配备相应的管理人员。

（5）减少差错率。病人所有资料由HIS系统提供，无需提供专门的纸质资料，系统自动计算报销结果，杜绝人为因素造成的计算错误。

（6）方便简单。新型农村合作医疗即时结报系统与医院HIS紧密嵌合，不改变原有的HIS操作流程与操作习惯，简单易学，管理人员即时便可掌握。

（7）复利用率高。对于新型农村合作医疗相关政策的变化，可以随时作出反应，不影响医院本身业务。同时，系统可随时扩展，提供相关可利用数据。

（8）双向控制。对于各县区存有疑义的报销单据，可以随时撤回单据进行复核后再提交至各县区新农合管理机构。

（9）综合分析。数据即时汇总到市级新农合结算平台，便于新农合管理机构对数据核对校验，数据综合分析。

七、结语

通过使用调查，系统全面提高了参合人员新农合报销结算的速度与准确性，减少了操作人员的工作量和人为因素导致的误差，实现参合人员从入院、出院、报销到数据上传及医院业务统计的一系列业务管理，既减少了工作量，也提高了数据采集的准确性，取得了良好的社会效益与经济效益。

智能变电站论文:自动化技术在智能变电站中的应用

摘 要 随着经济的不断发展，在生活与工作中，对于电力的需求也越来越大，这就为电力事业的发展带来了更多的挑战性。在变电站中，自动化技术内容受到了广泛的关注，相关研发手段的更新与进步，对于变电站的运行特点和智能效果，都具有深远的影响。为了对电力系统的运行效率进行提升，本文通过对自动化技术在智能变电站中的应用意义，以及相关的结构和特点来展开探究，希望能为工作人员起到一些积极的参考。

关键词 智能变电站；自动化；系统；技术应用

智能变电站的内容，主要是采集信息，并将处理和传输等内容集中到一起的数字化变电站系统，是朝着更为智能化的方向进行了延伸。在电力系统之中，变电站对于电力传输和电网结构的组成，有着至关重要的作用。在变电站的日常运行维护中，具备高级的应用和管理手段，能够节省人力，更能对智能变电站的运行管理进行全面的监控，随着我国电力需求的不断增大，供电规模也在不断增大，变电站自动化技术必须顺应时代的发展，进行相应的提升。

1 智能变电站中自动化技术的应用意义

先进的智能化设备，是构成智能变电站的主要内容，在通信上，对相关的数据内容进行高效率的传输，并在第一时间对这些数据内容进行整理和分析，对可能存在的故障内容，提出解决的方案和建议。在变电站出现故障的时候，自动化系统会按照流程设定来对工作人员进行报警，帮助他们对故障进行处理。与变电站传统的运营方式相比，具备自动化系统的智能变电站，可以在变电站中展开全程化的监控，提升供电系统的效率。这对于推动我国电力系统和电网设置的发展，有着较为深远的意义。

2 自动化技术在智能变电站系统发展中的难题

变电站系统中主要存在三个层次，自动化的技术，就是从下而上进行发展的。当前，在一些智能化、光电化的识别检验技术上，应用自动化的技术内容，大都已经取得了不错的发展，进行了大规模的投入和使用。但是在实际的调查中发现，自动化技术的应用，仍旧存在着一些难题。首先，这套技术没能随着智能变电站的相关材料，以及使用设备的进步而进行变化；在某些相关的专业之间，缺乏足够紧密的合作，这样在工作中，就很难能实现理想的合力效应；最后在制定检测的方案时，还存在着一定的困难，尤其是在电磁干扰，以及兼容技术的内容上，缺乏相关的标准和制度。

3 智能变电站自动化系统中的结构

在自动化技术应用到变电站的过程之中，随着智能电器的发展和应用，特别是光电技术的进步，以及智能开关的应用，都使智能变电站在自动化的技术领域里取得了较为不错的突破。在高压、超高压的变电站中，测控、保护以及相关的自动化设备都是智能化变电站的重要组成，原先那些常规的保护装置大多被先进的数字化设备所取代，这也促进了变电站智能化的运行水平。在中小型的变电站中，应用小型化的保护、控制装置，能够使变电站各个装置的安装更为紧凑，将安装放置在开关柜中，可以实现变电站的一体化发展。智能变电站中的自动化系统技术，在结构上可以分为智能化一次设备和网络化的二次设备，在逻辑上，则可以根据相关的通讯协议，将其分为3个不同的层次。

3.1 过程层

过程层是实现设备智能化的关键，其主要作用于一次设备、二次设备之间，发挥着结合层的作用。在实际的运作中，过程层发挥的功能比较多样化，其主要表现在以下这几个方面：第一，对电气量进行细致的检测，在电力输送的过程中，电压、谐波和电流具有一定的波动性表现，所以要对它们具体的分量展开测量，并且还需要对相关设备在间隔层所产生的数据内容展开搜集。相比较传统的方法而言，这种智能变电站获取数据的方式，具有较强的防干扰性力，在同等的质量条件下，还可以对相关的开关装置进行更为紧凑的布局；第二，搜集检测设备所产生的参数内容，并且在之后检测电抗器、变电器、电容器以及断路器等设备，得出相应的数据结果，借助相关的程序内容来展开深入的处理和分析，这样能够对设备所运行的状态进行及时的调整，可以在智能变电站总对设备的运行水平进行必要的保证；第三，对于其他设备，也需要展开必要的控制和操作，因为在智能变电站的运行过程中，一些主要的 指令内容，是通过在间隔层上层的部位进行发出的，同时由经过层来进行控制，并对命令的内容进行智能化的分析，判断其是否合理，提高执行行为的精度，以此来达到智能化的目的。

3.2 间隔层

在变电站自动化系统里，间隔层也是一项重要的组成，其在运行中，主要具备以下这些作用：第一，对一次设备进行保护和控制的同时，能够对其他的控制功能展开操作；第二，对运行过程中的实时数据内容进行收集和汇总，对本过程的操作封锁功能进行推进；第三，对计算、数据采集和控制命令的发出，进行优先的控制；第四，对站控层和过程层的信息传输进行连接，保证变电站系统运行的自动化和智能化。

3.3 站控层

在智能化变电站中心里，站控层的主要运行任务，由以下这几项内容构成：第一，对变电站的数据库信息进行及时的更新，并按照所设定的时间登录到历史的数据库中；第二，按照既定的程序内容，将所收集到的数据信息传输到系统中心上来；第三，对站内进行监控，实现人机互联；第四，对过程层和间隔层之间的设备进行检测，并对数据进行分析和检修的处理；第五，对智能变电站系统中出现的故障、问题进行智能化的分析和处理。

3.4 保护测试一体化装置

在进行测试和保护的一体化装置中，可以将其划分为集中式和分布式这两种保护测试一体化内容。在实际应用中，集中式的装置的功能较为集中，且其主要面对的是全站，主要应用六面柜的方法来进行保护和监控；而集中式的一体化装置，其主要进行保护和测控的对象是智能化变电站，这种专一性较强的技术可以对自身的保护水平进行提升，并且能够对测控装置展开高集成化的处理，达到模块化的运作目的，这样按照预先设定好的保护程序执行保护工作。集中式的保护测控装置具有多个热插拔，这些热插拔是由性能良好的独立型CPU板卡组成的，在运用过程中，其中的某个间隔出现了问题，需要进行检修，那么也不会对其他CPU的工作运行造成影响。分布式的保护测试一体化装置，其独立性能较强，且面向间隔的特点也尤为独特，在整个变电站中的应用较为广泛；在同一面上的保护测控柜进行保护的时候内，可以分别装上合并单元、交换机组等用于测控的设备。

4 结论

总的来说，在智能变电站的系统中，自动化技术十分重要，其在变电站智能化的发展趋势里，起到难以取代的作用。在智能变电站中，自动化技术的应用，更多的是表现在对设备的实时监控和检修情况这2个方面，这些控制内容，对于变电站正常运作，有着积极的促进意义，因此，相关的工作人员，必要对自动化技术内容给予足够的重视，结合一些先进的技术手段，来对变电站中的基础设施和自动化系统进行完善，对自动化技术以后的发展方向进行预测，开展专项的研究和讨论。打好基础层面的内容，这样才有利于电力系统的整体运营发展。

智能变电站论文:基于智能变电站继电保护运行维护技术分析

摘 要：近年来我国智能电网取得了较快的发展，并在一定程度上带动了继电保护技术的发展速度。智能变电站是对传统电网的颠覆性变革，而且对继电保护技术也带来了全新的发展思路。在智能变电站中，对继电保护技术提出了更高的要求，特别是继电保护设备要具有较高的安全性、可靠性和速动性。因此智能变电站需要做好继电保护的运行和维护工作，为智能电网健康发展奠定良好的基础。

关键词：智能变电站；继电保护；维护技术

前言

在电网各项建设工作有序发展过程中，当前智能变电站数量不断增加，智能变电站的运行涉及到多领域及综合性的技术，其是对传统变电技术的全面改革，这也给继电保护运行维护工作带来了更大的挑战。针对于这种情况下，我们需要进一步了解智能变电站的主要结构特征，掌握适应变电站继电保护的技术要点，并进一步做好智能变电站继电保护运行维护工作，保证智能变电站安全、稳定的运行。

1 智能变电站的主要结构

1.1 站控层

智能变电站内站控层作为最高级别的管理层，同时站控层也是智能变电站的核心所在，能够有效的实现对全站进行保护。作为变电站的核心控制部分，其作用不仅表现在对全站的保护方面，同时还可以对控制设备的运行状态进行信息的采集并且交换，对控制设备运行状态的采集信息进行逻辑判断，从而输出跳闸或者闭锁等信息，为变电站的智能运行提供全面控制，其表现出来的特点比较抽象。

1.2 间隔层

间隔层位于过程层和站控层之间，属于过渡层，能够有效的将过程层与站控层联系起来，而且对于继电保护运行和维护工作也多在间隔层内进行。

2 智能变电站继电保护的技术要点

2.1 构成形态和运行模式发生变化

相对于传统的变电站继电保护而言，智能变电站继电保护在构成形态和运行模式方面发生了较大的变化。智能变电站的运行主要为全光纤通信，对继电保护的模拟量和开关量进行有效的信息采集，并且在对保护量值的采集和逻辑判断方面也更加准确，大大的提高了变电站的智能化和自动化。这种变化有效提高了变电站继电保护的运行效率，同时为了保证继电保护的安全稳定运行，需要加快建立与此适应的运行和维护标准，更好的适应当前智能变电站构成形态和运行模式的需求。

2.2 继电保护设备状态检修成为可能

电力系统，状态检修技术虽然提出已有较长的时间，但在实际中并没有得到大规模的推广和应用。在当前智能变电站中，二次设备的传输都已经实现了网络化的运行方式，并且在模拟量和开关量的控制都已经实现了智能控制，二次设备回路信息完整，所以完全可以实现继电保护设备的状态检修。

2.3 实现了基于IEC61850的统一建模

相较于传统变电站，在智能变电站内，以全站统一的IEC61850标准作为其重要技术特征，并其标准基础上完成对全站设备的统一建模，不再需要大量的二次接线来完成变电站设备的接入，面明设备之间具有较强互操作性，大量的二次接线转化为系统的模型文件配置，一旦变电站工作和运行状态发生变化时，则会通过对相应的文件进行更新，从而与其有效的对应。

3 智能变电站正常运行时的系统维护技术分析

智能变电站安全稳定的运行不仅是其重要的目标，同时也是保护电网安全运营的关键所在。因此对于智能变电站日常的运行工作，当处于正常运营状态下时，需要重视日常检修和维护工作，如果智能变电站内有新增设备时，对其检修和维护更要特别关注，以便于及时发现运行中存在的隐患，一旦出现异常情况能够及时进行处理。

3.1 继电保护装置的维护

智能变电站是对传统变电站的重大变革，其在信息采集、通信航协调方面都发生了较大的变化，这也对其运行和维护工作提出了更高的要求。在实际对继电保护装置运行维护过程中需要重视以下几个方面：

3.1.1 智能变电站运行过程中，对于其保护和安全装置的各种参数要及时进行备份，避免异常情况或是故障发生时设备信息丢失情况发生。同时还要对设备运行时的温度进行有效控制，避免环境温度过高损坏设备。

3.1.2 在智能变电站中，完全使用了光纤，二次电缆消失，所以需要保证光纤网络的完好性，以确保变电站运行的安全性和稳定性。因此在日常运行赛程中，要对保护的交流采样进行定期检查，同时还要对光纤接触情况进行检查，察看站内运行设备是否有告警信息。检查间隔层内的跨间隔设备，确保都处于良好运行状态，这是保证智能变电站安全、稳定运行的关键。

3.2 网络交换机和报文分析仪

在智能变电站运行过程中通常会涉及到四个形式的报文，因此网络运行报文是否正常直接P系到智能变电站设备动作的正确性。网络通信是智能变电站运行的基础保障，所以为了保证智能变电站的正常运行，需要做好网络交换机和报文分析仪的维护工作。

3.2.1 IEC61850一致性测试，交换机的型号、配置以及参数等各项技术要求一定要与IEC61850的要求保持一致性，以确保运行的稳定性。

3.2.2 交换机是智能变电站运行时进行通信传输的基础保障，所以在检查交换机时，应该保证以太网端口各项参数的正确性，从而保证其内部各项参数运行与设计值保持一致性。交换机的冗余度以及传输的延时性是监视的重点，也是保证交换机正常运行的关键，应该加强维护。通常系统中网络报文运行收报文分析仪对其进行完全记录，因此报文分析仪具有第三方报文记录及报文监视的作用，还能够对系统的网络数据和运行状态进行监视。因此在对报文分析仪进行日常维护时，要对其记录时间期限和容易进行重点关注，确保其具备完备的报文解析能力，这样才能使变电运行人员更直观的获取网络报文信息，准确判断系统运行的情况。

3.3 智能化变电站监控系统

智能变电站监控系统采用了DL/T 860通信标准，并在全站采用了统一的SCD配置文件，因此在智能变电站运行过程中，需要将这些变化作为监控的重点。重点对全站的SCD配置文件集成的正确进行检查，检查各个设备MMS数据集配置是否与要求相符，并检查站控层的GOOSE闭锁逻辑是否正确等，另外，还要重视对各个设备的版本进行检查。对于智能变电站内的所有设备，需要在程序化操作功能方面与单间隔、多间隔及保护功能投退等程序化操作要求相符。对站控层的功能进行检验，主要是对软压板、定制区切换以及宣传召唤等功能的检验，并且要保证状态的实时更新，为无人值班的正常运行打下良好的基础。

4 结束语

随着智能电网建设进程的不断加快，当前智能变电站数量不断增加，加强继电保护装置的维护是确保智能变电站正常运行的重要基础，同时还要注意对网络交换机和报文分析仪的维护，发现故障及时维修，保证智能变电站的安全、稳定运行。

智能变电站论文:智能变电站运维关键技术分析

摘 要：近年来，随着电力企业网络化发展规模的逐渐壮大，某地区供电行业相继投运220千伏与110千伏的智能化变电站，因为智能变电站对相关设备的日常维护、检修、操作等，相比较常规的变电站具有较大的差异。一线变电站检修、运维操作人员的专业技能难以顺应现代化智能变电站逐渐发展的脚步，在此基础上，迫使变电站的检修、维护人员必须要加强学习智能变电站中的关键技术与设备。文章就日常工作与智能变电站关键技术与设备的相关概念以及工作的原理相结合进行总结，同时还进行了简要的介绍。

关键词：智能变电站；运维关键技术；具体分析

智能变电站在智能电网中充分的发挥着转化能源与掌控核心平台，主要应用先进、安全、节能、集成等智能化的基础设施，全站主要以数字化信息、网络化通信平台、共享信息标准化作为基础需求，自主的完成采集、测量、掌控、维护、检测信息等基础的性能，并且还要按照需求支撑电网实施自动管控、智能化调整、在线研究决定、相互协调等高层次性能的变电站。具体区分为间隔层、流程层、站控层。

1 智能变电站的电子式电流互感器

（1）作为一种装置，从衔接开始直至传输体系与二次转换器的单个或是许多个电压以及电流传感器组织而成，通过以传输正比于被测量，提供相应的测量仪器仪表与继电保护或是控制的有关设洹＃2）当前的智能变电站一次性的智能设备重点表现在电子式的互感器上，电子式互感器具有良好的性能，通过使用光纤点对点或者组网的具体形式进行数据的传输，这样就能良好的顺应智能变电站的数字化信息、网络化通信平台、标准化信息共享的深化发展。

2 合并单元

2.1 合并的单元作为互感器和二次设备衔接口之间的关键设置

具有两方面的作用：一方面，将数据合并，共同接受并解决电流互感器与电压互感器所传输的信号，根据国际的相关需求传输信号；另一方面，实时数据同步，电流互感器与电压互感器都相互之间都确保独立性，两者需要同步完成单元合并。

2.2 不一样的测试控制设置以及维护设置需要按照自身的各种要求获得一次性的测电流电压信息

单元合并在某种层次上，有效的实现了数据流程的共享化与数字化，以此为智能变电站的站控层、间隔层有关设备数据的来源具有十分重要的作用。

2.3 单元合并基础工作的道理

合并单元之间相互交流的模件通过互感器实施采集模拟量的信号，对一次互感器所传送的电气量应进行同步与合理的处理。母线进行的单元合并可称为一级合并单元，间隙所合并的单元可称为二级合并单元。二级合并单元应合理的接收一级级联的数字量抽样，再利用差值方式同步解决模拟信号与数字量信号。同步处理的关键作用在于采集消除的模拟量和采集数字量之间存在时间上的差距，进而有效的将差距消除，基于应该实施的电压并列与切换之间的单元合并，需要采集开关量的信号。完成设置并列、功能切换后，将数据抽样通过相关的格式实施输出。在进行组网的模式中，为了促使对中合并单元的抽样数据实现合理的同步，还要加强衔接同步信号。

3 智能终端和COOSE

3.1 智能组件

与一次设备采取电缆线接的形式，和维护、测控等二次设备使用光纤进行衔接，以此确保以此设备就像断路器、刀闸、主变压器等实施的测控等性能。对以上使用COOSE的数字化衔接口，与间隙层设备实行通信；对以下采取常规的电缆以及一次设备实行线接口。

3.2 具体功能

（1）具有断路器的具体操作功能：接收维护设置跳合闸的命令后，具备跳合闸回路、监视回路、电流维持性能、跳合闸压力闭锁、其它的相关闭锁功能，方位信号以及状态信号进行合成；（2）具备监

测、控制的功能：通过遥信、遥控关量进行输入；对温湿度进行具体的测量；（3）具备自动检测的性能：基本的自检功能以及状态监测。

3.3 智能终端的具体种类

分类智能终端必须依据不同的适用场合，通常可将智能终端分成一下几种类型：

（1）分相终端：主要适用于分相开关的间隙；（2）三相终端：主要适用于三相开关间隙；（3）PT终端：PT主要是用来采集以及控制信号；（4）变压器终端：主要用于变压器间隙。

3.4 智能终端工作的基本道理

智能终端通过采集模块开关量来进行采集变压器、刀闸、开关等先关设施的信号量，利用模拟量小信号进行采集模块以及环境温湿度等直流信号的模拟量，关于这些信号经过细致的处理之后，通过GOOSE报文的放肆实现输出。智能终端还能合理的接收间隔层传输的GOOSE指令，此指令包含维护跳合闸、闭锁重合闸、遥控开关闸、刀闸、遥控复归等等。设置在成功接收指令之后再实时操作，与此同时，智能终端还要合理的具有操作箱的相关技能，支持亲自动手操作开关。

4 智能终端保护板和合并单元平常运维操作的基础准则

4.1 处在运转情况的合并单元、维护装置、智能终端不能融入检验的硬压板。

（1）失误投入合并单元的检验硬压板，维护设置需要将闭锁有关的保护性能；（2）失误投入智能终端检验硬压板，维护设置的跳合闸很难对智能终端发出指令适用于断路器；（3）失误投入维护设置

的检验硬压板，维护设置需要被闭锁。

4.2 合并单元检验硬压板操作的基础准则

（1）再试试操作合并单元检验硬压板之前，应该先加以确定所处的一次设施是否属于检验情况或是冷备用的状态，并且将全部有关维护设置的SV软压板退出，尤其是仍在继续运转的维设置。（2）在一次设备没有实施断电的基础下，检验合并单元的过程中，需要在多有维护设置处在断开的情况下，才能真正实施投入此种合并单元检验硬压板。

5 结束语

总之，智能变电站属于坚强智能电网的根据与十分重要的支撑部分，也作为未来电网发展的重要趋势，熟悉的掌握智能变电站的专业知识属于从事变电站专业工作人员具有至关重要的作用。

智能变电站论文:智能变电站继电保护系统可靠性探析

摘 要：电力系统正处于发展阶段，智能电网将计算机技术同信息技术等结合而成，基于电子技术和通信网络技术的智能变电站使得变电站在信息的传递方式上发生了巨大的改变，智能变电站通过信息应用使得信息的自动采集加强了，对继电保护系统进行可靠性的评估可以发现继电保护系统的薄弱环节，然后提出整改方案。

关键词：智能变电站；继电保护；系统分析

引言

智能变电站的继电保护系统逐渐引起技术人员的关注，继电保护系统能够安全运行对智能变电站的运行意义重大，对继电保护系统的研究主要依据可靠性评估模型和对系统的可靠性分析，利用框架图和矩阵法建立可靠性的模型，通过对智能变电站的保护系统进行分析可以发现系统的结构特点，通过模型进行分析可以优化系统的设计。

1 继电保护系统的结构

智能变电站的继电保护系统包含八个功能各模块，具体有传输介质、互感器、合并单元、交换机、保护单元、智能终端、断路器和同步时钟源。信息数字化和通信网络化是智能变电站的两大特点，以往的变电站的连接方式是通过点对点对互感器和断路器等保护元件进行连接，现今的连接加入了更多的保护元件，通过合并单元将互感器采集到的数据进行汇集，对格式进行处理，然后将数据帧传给交换机。智能终端主要应用于一次设备的功能体现，智能终端可以将断路器的动作进行控制，将断路器采集到的信息传递给保护单元[1]。

交换机成为二次设备与合并单元的信息传递平台，弃用了传统的二次电缆，系统设备之间就此形成了信息共享模式，为了准确的了解断路器记录时间发僧的时间序列，为变电站配备同步时钟源，使全站的设备统一对时。继电保护系统中必不可少的是通信介质和接口，通信介质对保护系统能否正常运行具有直接的影响，一般情况下通信介质会采用光纤。通过对比发现接口故障和通信故障产生的效果是相同的，由此通信介质的组成部分就包括了接口。

2 系统的可靠性分析

2.1 分析方法

信息流能够使智能变电站继电保护系统的功能得以实现，在信息流通路顺畅时就能够将信息从始端发往终端，继电器的保护功能才能够实现，其中会影响继电保护系统可靠性的因素包含同步对时功能、SV报文和GOOSE报文信息回路的连通效果。

2.1.1 参数的选择。电网的一二次设备均在固定的时间进行检查，在维护过程中，系统的可靠性评估来源于元件故障信息的准确性，可修复的元件在检修维护的过程中将故障率和修复率视为常数即可。例如合并单元的故障率就为0.0067，交换机故障率为0.02。利用马尔科夫链模式进行分析，由于元件所处的环节不同，因此其故障的状态也是有所不同的，例如合并元件和交换机元件在信息传输过程中出现丢失现象就会使保护系统产生拒动。分析时应该将元件的失效状态进行细分，大致可以分为两种，分别是误动和拒动，之后根据二者的概率进行计算即可[2]。

2.1.2 框图法。在智能变电站继电保护系统的分析过程中，框图法较为直观清晰，这种方法对于元件比较少的系统用较为合适，可以根据系统的结构进行框图的绘制，通过框图及元件的状态和系统的状态进行描述，框图可以计算出系统中不同元件的不同状态的概率。对于含有多个独立分散的原件的保护系统，其中元件之间的维修状态也是具有独立性的，例如，可以将元件1的正确动作的概率记为P1，将元件2的正确动作的概率记为P2，根据改路的运算规则进行运算即可。

2.2 分析应用

2.2.1 主变保护的可靠性分析。在主变保护的组网方案之中，主变保护和智能终端的合并单元就是依靠组网的方式进行连接，通过保护GOOSE的网络信息采集对传输跳闸发出指令，通过采用SV网络传输的采值样信息对变电站的主变压器进行保护。通过采用保护控测一体装置可以充分发挥智能变电站的智能化系统，保护装置一般包含保护CPU和测控CPU两种，保护启动判断的辅助依据就是测控采样，还可以从整体上保护可靠性。

通过最小路集法可以得出主电保护的不可用度为1-A=8.8812×10-9[3]。

2.2.2 线路保护的可靠性分析。数字化线路的保护装置的开关量和模拟量是以光纤通过太网获取的，采样值的光纤接口和开关输入量的光纤接口是独立的设置，跳闸输出和开关量的接口通常是一个，数字化线路的保护可以通过线路两端和传统的线路保护进行配合，完成纵差保护。

通过最小路集法和不交化算法可以得出线路保护的不可用度为1-A=4.9492×10-9。

2.2.3 母线保护的可靠性分析。母线保护的组网模式中，智能终端可以将刀闸位置的信息传递到母差保护装置上，利用采样值组网和GOOSE网络将间隔合并单元的数据传递给母差保护装置上，通过相关的协议就可以实现SV网络采样信息。

通过最小路集法和不交化算法可以得出线路保护的不可用度为1-A=9.9720×10-8。

3 提升可靠性的措施

3.1 太网冗余法

3.1.1 太网的控制要求。在IEEE802.3x全双工模式下，通过交换机发出指令使数据源暂停发送，再利用控制数据的输入端和出端进行数据流量的传递可以避免数据丢失。IEEE802.1p优先排队技术可以使网络在拥堵的情况下，数据进行优先传输。IEEE802.1Q虚拟局域网技术，可以将IED划分到虚拟局域网之中。IEEE802.1w快速生成树协议不像从前的IEEE802.1D生成树协议需要大约一分钟的时间才能重新将发生故障的网络构架定义，这种快速生成树协议可以将时间大大缩减。最后的要求是诊听过滤技术，它允许对GOOSE信息帧进行过滤，然后将信息传递给IED。

3.1.2 网络的构架。（1）总线结构。总线结构中的交换机通过端口与其它的交换机相连，上端口的速度一般比IED端口的速度快，系统的最大延时决定了交换机的最大数量，这种结构的接线较少但是冗余度差。（2）环形结构。环形结构的交换机可以形成闭环，对于连接点的故障可以提供足够的冗余度，信息在传递过程中会消耗宽代，应用的内部具有管理交换机，生成树可以发出指令，交换机便检测环路，信息在环路中就不会流动。（3）星型结构。星型结构具有等待的时长较短的特点，主交换机在连接其他交换机的时候系统的等待时间会减少，但是星型结构没有冗余度，在发生故障时就会产生遗失所有的IED信息，从而降低可靠性。

3.2 环形网络结构法

在环形网络结构法之中，刀闹位置信信息经由各间隔智能终端提供，然后通过网络将信息传递到母差保护装置。根据采样值组网方式，各间隔合并单元的数据同样传输到母差保护的装置上。母差保护动作的出口信息，发送给各间隔智能终端之后，母差保护装置的容量会受到限制，主要原因是网络报文流量的大小不定。有的时候，过程层的交换机会承担较大量的报文，单台的交换机接入的单元信息数量严重超出就会导致其可靠性较低。为了解决这个问题，可以将装置或者交换机的光纤口进行设置。单口同时接入的合并单元数量不应该过度，使用多交换机分担带宽的方法可以接收更多的间隔采样，采用千兆的交换机这种方法也可以。

4 结束语

通过研究可以发现，与常规站的继电保护系统有所不同的是，智能变电站的继电保护系统的可靠性有下降趋势，智能变电站的线路保护和主变保护问题，可以采用直采直跳的模式，在采用对时源时，不可采用外部对时源，通过详细的分析得出智能变电站继电保护系统的可靠性极其重要。

智能变电站论文:智能变电站关键技术及发展方向

摘 要 智能变电站是智能电网的重要组成部分，是变电站自动化发展的一个重要里程碑，对建立更加安全、稳定、高效的电网系统具有重要意义，其技术的先进性对推进智能电网的发展至关重要，本文主要论述了现阶段智能变电站的主要技术特点及现有技术近期的发展方向。

关键词 智能变电站；关键技术；发展

智能电网被认为是21世纪电力系统的重大技术创新之一，而智能变电站是智能电网的重要基础和支撑。智能变电站是指，采用可靠、集成、先进、环保、低碳的智能设备，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、f同互动等高级功能的变电站[ 1 ]。

智能变电站的安全运行是电网安全运行的保障，而其技术的先进性对推进智能电网的发展至关重要。本文将对目前国内智能变电站现状及近期智能变电站的技术发展方向进行简单概述。

1 变电站自动化的发展历程

变电站的自动化发展历程经历了3个阶段。各个阶段的技术特点如下：

变电站自动化发展的第一阶段：1）面向功能的集中式远动终端装置+常规保护；2）常规继电器+二次接线+远动终端装置；3）遥控信息实现二遥或者四遥；4）保护装置采用硬接点连接；5）功能简单且系统连接复杂，系统整体性能指标较低。

变电站自动化发展的第二阶段：1）面向功能的分布式单元微机保护加微机测控装置模式；2）保护装置与测控装置分开独立配置；3）采用现场总线技术；4）采用通信管理单元；5）系统扩展性能较差。

变电站自动化发展的第三阶段：1）面向对象、面向间隔设计的分层分布式系统结构；2）采用以间隔为对象的保护测控装置；3）保护和监控网络独立组网，装置直接接入以太网；4）系统配置灵活、扩展性强。

2 智能化变电站关键技术

2.1 互感器技术

目前智能变电站为完成电压、电流就地采样数字化，主要采用“电子式互感器”或“常规互感器+合并单元”。

根据电子式互感器高压部分是否需要工作电源，电子式互感器可划分为有源式和无源式两大类。

相对于传统互感器，电子式互感器最为显著的优点是其高压侧与低压侧无电气连接，其大大简化了互感器的绝缘结构，提高了绝缘性能。

电子式互感器相对于常规互感器还具备暂态范围大、输出信号可直接输入保护设备和微机化计量、体积小、质量轻等优点。

但就近年来的实际运行经验而言，电子式互感器的故障率仍远高于传统电流互感器；温漂问题仍是无源型电流互感器的技术瓶颈，目前厂家为解决温漂问题，多采用实测温度对线性双折射和维尔德常数进行补偿，但此方法没有从根本上解决该问题。电子式互感器中采用了光学器件、电子器件等相对易耗元件，采集器故障率仍较高[ 2 ]。总而言之，由于电子式电流互感器仍处于应用初期的磨合阶段，有很多技术问题尚待解决与完善，常规电流互感器与其相比，在运行可靠性方面及价格仍具有很大优势。因此目前智能变电站仍广泛采用“常规互感器+合并单元”的方式。

电子式互感器完全取代“常规互感器+合并单元”是智能变电站的发展趋势，但目前急需解决如下技术瓶颈：1）无源型电子式互感器温漂问题；2）有源型电流互感器功能问题；3）长期可靠性问题。

2.2 网络结构

现阶段在逻辑上智能变电站网络可划分为三层网络结构，分别为站控层网络、间隔层网络和过程层网络。

2.2.1 站控层网络

站控层网络可传输MMS报文和GOOSE报文，实现站控层设备之间、站控层设备与间隔层设备之间的通信。

站控层网络采用双星型拓扑结构，采用双网双工冗余网络的运行方式，可满足网络无缝切换功能。站控层网络采用MMS、GOOSE、SNTP时间同步三网合一、共网运行。

2.2.2 间隔层网络

间隔层网络可传输MMS报文和GOOSE报文，实现间隔层设备与本间隔其他设备、与其他间隔设备之间的通信。

目前智能变电站间隔层网络广泛采用双重化星形以太网络，间隔层设备通过两个相互独立的以太网控制器接入双重化的站控层网络。

2.2.3 过程层网络

过程层网络传输GOOSE报文及SV报文，完成过程层设备之间、间隔层设备之间、过程层与间隔层设备之间的通信。

目前智能变电站各电压等级过程层网络通常采用如下配置方案：500kV过程层SV、GOOSE网络采用星形双网结构独立配置，220kV过程层SV与GOOSE共网传输、双网配置，110kV过程层SV与GOOSE网共网传输、单网配置，35kV、10kV不配置独立过程层网络[ 3 ]。

未来随着二次设备就地下放及一次、二次设备完全整合，智能变电站的可将现阶段的三层设备两层网络结构优化为两侧设备一层网络结构。

2.3 一次设备在线监测

智能变电站在线监测系统是变电站综合监测、故障诊断的在线动态系统，可为智能变电站提供在线监测与故障诊断的整体解决方案。

智能变电站在线监测系统可对变压器绕组温度及负荷、变压器油中气体及水含量、变压器绝缘、变压器辅助设备（油泵、有载调压开关、冷却设备、继电器）、变压器局放、GIS及断路器中SF6气体含量、断路器动作特性、设备绝缘（电流互感器、容性电压互感器、避雷器）、电缆温度和电缆局放等运行特性进行综合监测。

智能变电站在线监测系统可靠性高、互换性好、准确性高，智能变电站在线监测系统是采用标准的结构方式、数据格式、通讯规约等全面集成的，而不是现有在线监测系统在后台监测软件层面上的简单集成。智能变电站在线监测系统采用基于多信息融合技术的综合故障诊断模型，结合运行参数和结构特性、历史运行状态及环境因素，依据获得的电力设备状态信息，对电力设备运行状态及剩余运行寿命进行评估。对已经发生的故障进行分析、对正在发生的故障进行判断、对可能发生的故障进行预测，明确故障的原因、属性、类型、性质，指出故障发展的后果和趋势，有效地提出故障发展和根除故障的对策，达到预防和避免电力设备事故发生、保证运行设备安全、可靠运行的目的。

但目前智能变电站在线监测技术，还无法实现囊括所有设备全面在线监测的可能性，在线监测系统一体化，并由自动化系统集成是未来一次设备在线监测系统的发展方向。

3 结论

2009年5月，国家电网在全国共选取了47个新建变电站作为智能变电站试点工程，试点工程在原理研究、设备研制、设计优化、标准制定等方面取得了许多创新成果[4]。但现阶段我国智能变电站建设仍处于技术的储备期和快速发展期，电网发展方式的转变、管理模式的创新对智能变电站提出了新的要求，未来智能变电站应以“结构布局合理、系统高度集成、技术装备先进、经济节能环保”为建设目标。总结现有智能变电站的技术特点，加强技术研发是推荐智能电网建设的关键。

智能变电站论文:浅谈智能变电站运行与维护管理

摘 要：随着国网公司将建设坚强智能电网作为转变电网发展方式的核心内容和战略方向，智能变电站走上了发展的快车道。与传统的综自变电站相比，智能变电站极大地节约了变电站的建设和维护成本，在运维方式上也发生了较大的变化，对变电站的运行维护管理提出了更高的要求。本文针对智能变电站运行维护有关问题进行探讨， 探讨了智能变电站运维中容易遇到的问题，并对运维管理措施展开了探讨。

关键词：智能变电站；运行；维护

1 引言

智能变电站与传统变电站在信息采集、传输、处理的各个环节均有本质区别。传统变电站强调手段、强调功能和满足自身需求，而智能变电站更强目的。智能变电站更强调智能一次设备概念，集成化程度更高.可以实现一，二次设备的一体化、智能化整合与集成。智能变电站新型设备（电子式互感器、合并单元、智能终端、网络交换机）的性能及其与继电保护装置等二次设备的整体配合性能，均是确保变电站安全可靠运行的重要因素。

2 智能变电站运行维护管理中容易遇到的问题

2.1 可靠性

智能变电站中所采用的光学互感器很容易受到外界环境的影响，使设备在实际的运行过程中光纤与玻璃之间存在一定的可靠性问题，并且有源电子互感器还需要借助一定的元件和模块才能发挥作用，然而这些设备的运行稳定性及资源的使用情况都不高。同时，高压电子互感器在运行的过程中同样会受到周围磁场的影响，从而导致信号输出不稳定，给工作人员带来困扰。因此，智能变电站的维护要求较高。

2.2 安全性

从通信模式来看，智能变电站采用的是对等传输模式，放弃了传统的点对点传输模式。这就使整体的安全性要求变得更加严格，各个装置之间缺乏有效的隔离点，基本都是采用软件来隔离的，如果系统中任何一个环节出现了问题或者是维护不及时，都可能对整个系统带来巨大的影响。这就使系统的安全性受到巨大挑战，智能变电站的安全受到影响。

3 \行维护管理措施

3.1 一体化五防系统

智能变电站一体化五防系统包含了站控层、间隔层、现场单元的电气闭锁层三级防误措施，以上三级防误措施的有效结合实现了一体化五防系统的防误功能。

（1）站控层防误：五防系统与监控系统结合之后，通过对变电站中一次设备的远方操作实现对操作的五防闭锁。防误的范围包括变电站所有的断路器、接地开关、隔离开关、接地线等。（2）间隔层防误：间隔层的防误主要通过GOOSE机制从过程层的智能接口中实时传送数据，通过每台间隔层设备的控制闭锁逻辑条件来对这些数据进行辨别，从而实现间隔层的逻辑闭锁。（3）现场单元电气闭锁层防误：根据现场的电气设备的位置与状态来实现闭锁，操作简单，使用方便且实时性极强。该层闭锁是变电站一体化五防系统的最后一道防线，包括了变电站全部的隔离开关。

3.2 设备的维护管理

3.2.1 通信控制器的维护

良好健全的信息通信是保障智能变电站安全、稳定运行的基础。通信控制器是智能变电站输入输出数据的装置，因此，要确保通信控制器处于一个良好的运行状态。在对通信控制器进行维护时，要合理安排、检查智能变电站的调度，确保智能变电站后台操作步骤合理、规范，稳步开启、隔离、退出通信控制器，一经发现问题要及时排查并做好处理，确保能够进行正常通信。

3.2.2 电子互感器的维护

智能变电站的运行需要不断处理大量、复杂的输入、输出变电量及各种电力参数，而电子互感器则是测量这些电力参数的重要装置。电子互感器通过对变电站的电压与电流进行全面检测，从而使变电站电流与电压处于一个稳定的状态。

电子互感器由专用屏蔽线、采集器与电子传感器构成，是一个集传输、分析、采集为一体的电子装置，在对其进行维护的过程中需要加大各个细节的处理。

3.3 智能组件的巡视维护

要加强巡视智能一次设备的力度，特别是要对智能组件进行良好的维护，为智能变电站二次设备运行的安全性与稳定性提供保障。为此，需要做好以下几点：

（1）检查后台机保护功能压板、出口压板及装置压板的投退状态是否正确，核对电流、有功、无功显示值和保护装置显示值是否相符，是否存在异常情况。（2）定期对智能终端、保护装置、自动装置、网络交换机、合并单元及各种指示灯进行检查，确认通信状态是否正常。（3）检查室外智能终端的密封性能，查看其是否有受潮进水情况，设备内部温度控制器是否正常工作。（4）检测光纤及其接头连接是否可靠，是否有折弯、破碎的地方。查看备用芯防尘帽是否存在破裂、脱落的情况，并确认其密封性是否仍然良好。

4 结语

智能变电站二次系统相互融合，多种应用相互关联，对运维人员的技术、技能要求越发严格，因而在确保智能设备安全、可靠运行的前提下，还应高度重视对相关人员的培训工作，切实做好高素质运维队伍建设，增加运行维护的规范性与合理性，保障智能变电站稳定、可靠运行。

智能变电站论文:500kV智能变电站一次设计及工程应用研究

摘 要：伴随人们生活水平的不断地提高，人们对电力的需求不断加大，500kV的变电站慢慢变成城市电网中非常重要的一个组成部分，保障整个城市电网可以安全运行，另外给大型水力、火力还有风电厂的电路运输过程中提出了很多新的要求。为了让电能可以进行科学、可靠的传输，500kV变电站需要提高其固有的作用，在整个电力系统当中是非常重要的一部分，在进行电能的分配和控制，以及转变电压的过程中非常关键。

关键词：500kV；一次设计；工程运用

1 500kV智能变电站一次设计要点

500kV变电站是高压变电站的重要组成部分，它的工作性能直接关系到电网系统的科学性、运行安全性和电能供应稳定性。而电气接线作为整个设计工作的核心内容，它在设计中一定要满足可靠、灵活、经济和安全等基本要求。

1.1 电气主接线方案设计

1.1.1 基本要求

在对变电站进行电气设计的过程中，我们需要严格根据变电站的规模、线路情况、供电的距离还有中转站的位置来进行接线方式以及线路控制手段的选择，在进行综合布局和分析的过程中选择一些可以采取无人管理变电站的接线手段。变电站主要可以分为系统枢纽变电站、地区级重要变电站还有一般的变电站三种，500kV变电站一般情况下是系统枢纽变电站，其特征主要是有多个大电源还有大容量联络线交错，在整个系统当中扮演着枢纽的角色，在高压侧交换系统当中具有非常巨大的功率潮流，在压侧输送很大的电能。在全站停电之后，可以造成整个系统的稳定性被破坏，电网逐步瓦解，导致大面积停电的情况发生。

1.1.2 500kV电气接线

在对500kV配电装置进行接线方式选择的过程中，如果变电站在整个系统中作用非常重要的时候，可以利用一些比较经济而且相对比较可靠的方法来进行接线，一般情况下采取一个半断路器接线。

1.2 电气设备连接设计

在进行变电站电气设备的连接过程中要注意尽量防止占地面积增加的情况出现，所以在进行选择的时候尽可能地需要运用一些占地面积相对比较小、特殊要求比较少的设施来进行，只有这样才能保障电缆设备具有相应的连接稳定性。在选择电气设备的过程中，一般情况下可以采取的技术主要包括了一些高阻抗的设备、稳定性比较好的电气设备还有一些参数比较高的设备，在运用的时候能够依照一些不同的标准和要求来进行满足变电站稳定运行设施的选择。这些年以来，伴随计算机技术愈来愈普遍，在变电站也慢慢被广泛运用。

2 500kV智能变电站一次设计工程应用

2.1 工程概况

本500kV变电站工程位于山东某县，一期工程主要进行2台主变的建设，每台的容量大概是1000MVA，这个500kV的变电站对于整个系统来说，是具有枢纽性质的变电站。它的建立对于山东电网来说具有完善的作用，并且能够提高供电的可靠性。该变电站主变压器规划是4台，容量是4000MVA，一期工程建设2台，容量2000MVA，主变型式：单相自耦无载。500kV电压规划出线8回，本期500kV电压出线3回。

2.2 500kV电气主接线

对于500kV的电气来说，它的接线方式是运用3/2以及远景的8线和4变进行接线的，总共是5个完整的串。此期工程是采用3线和2变进行接线，总共是2个完整的串。根据此次工期的高压侧出线的一些情况，需要建设#2和#4号的主变器以及#1和#3的远景，如果建成了，系统的备用容量将会比现在大很多，并且4组变压器，就会使得主变故障率降低，所以接线的时候可以简单化，运用不进串，直接接母线的方式进行，节约了成本。

2.3 一次设备整合

此次工程的高压侧和中压测的GIS是运用线圈型电子式的电流互感器，并装在其内部的。在主变中性点套管CT上使用了线圈型电子式电流互感器。由于间层的设备是采用的下方布置，所以合并单元也将采用下方的布置，将其放置在组件柜的当中。在对主接线进行分析得知，500kV的断路器每个单位就需要配备2台合并单元，200kV的断路器每个单位需要配备2台合并单元，用于接收电流和电压的信号；每段母线也是需要配备2台母线合并单元的。

2.4 智能主变压器选择

由于单组变压器的容量特别大，而且重量高达几百吨，考虑运输中会存在困难，所以尽量会使用单向变压器。为了能够节约成本，中压测将配备自耦@组和无载的调压开关。智能型的变压器是由本体和组件两部分组成的，本体中将安装监测传感器、电流的互感器以及控制器等；组件包括监测功能组工ED以及合并单元等，将其装入组件柜中。该站采用的是变压器本体和传感器一体的设计，配置了油色谱和局放监测，信息通过传输到达专家系统，进而到达监测主站系统。

2.5 防雷接地

2.5.1 避雷器的配置

避雷针的安装主要是在500kV线路的出口处以及主变压器的侧进线的回路上，500kV线路上装置的是444kV的避雷器，侧进线装置的是420kV的避雷器。GIS的母线不需安装避雷器，在主变压器的高、中、低压测线分别安装一组避雷器。

2.5.2 接地

接地电阻及接地体选择。变电站接地装置以水平接地体为主，在避雷针、避雷器等处，增设垂直接地极以加强散流。根据地质勘测资料、系统短路入地电流资料，经计算本站主接地网接地电阻小于0.5Ω，跨步电位差值为158.68V，接触电位差为329.66V，而最大容许跨步电位差值为204.7V，最大容许接触电位差值为180.4V。接触电位差的计算值不满足要求，铺设电阻率大于2000Ω m碎石后，电位差将升到594.6V，符合规程的要求，户外水平接地体选用185mm2镀铜钢绞线（导电率40%），接地支线采用-50×4铜排。户内水平接地体采用-60×6镀锌扁钢。

3 结束语

伴随当前我国经济建设的速度不断加快，对于能源的需求量不断扩大，在输变电工程当中，电压的等级不断提高，电网的结构改造也出现非常大的变化，电网在进行实时信息传输的数量逐渐增多，这也给电网电气在设计过程中的可靠性提出非常多的新要求，成为在变电设计过程中非常重要的目标。对其进行可行性研究是变电站发展的重要基础，在项目核准和技术的加强过程中具有非常大的意义。

智能变电站论文:智能变电站运行维护中应注意几点问题分析

摘 要：近年来，智能变电站技术得到了业内人士的大力推广，这是因为随着社会的进步和城市的发展，人们对于电力的要求越来越高，另者国家在12年后普遍推广了该技术，但相关从业人员仍在修理维护方面有着迷茫，鉴于智能变电站的广泛运用性，对于智能变电站的维护要求便提上议程。笔者将智能变电站的相关组成部分进行了分析，相信这对智能变电站的推广以及广大相关从业人员维护电力系统有着重要的借鉴意义。

关键词：电力；维护运行；智能变电站；智能电网

能源的脉络是一个国家的脉络，而作为能源中最重要的电力资源，随着社会的进步和国家的发展，电网的重要性不言而喻。科W的发展也推动了电力资源的运用，自2012年之后，智能变电站技术得到了推广，但与此同时从业人员对智能变电站的修理维护却仍有不熟悉的地方，毕竟一个新型技术的发展必然是伴随着不断的问题。本文鉴于变电站作为电网联系中最重要的一环，相关从业人员对此会有些生疏或许不了解，于是就此来做一个方法的阐述。而变电站护理维修中最主要的问题就是他的运行是需要新设备来支持，而这些新设备的运行和维护和以往的旧设备有着很大的不同。下面就是有关于新设备中电子式互感器，网络交换机以及二次设备等等的运行原理和维护方法。

1 有关于新设备运行和维护的几点看法

电子互感器这类设备相信并不陌生，它是一个参数监测设备，在运行时相当于是一类中枢机构。不要以为它不重要，一个电网系统的运行是极其复杂的，几秒钟之类信息的传递，电流电压的变频，大量电属性的参数输入输出是恐怖的量级存在，这都需要电子互感器来监测分析。同时，为了保证系统的稳定性，它一般会得到维护人员的重点关照。详细来说电子互感器是主要是由传感器（传递通道），采集器（信息的收集通道）以及专门的屏蔽线路组成。所以对于这一类设施的维护标准是需要维护人员兼顾全局的，不但要看看它的外表接线处是否裂开，检测一下是否漏电，而且还要闻一下有没有烧焦的味道；而对于它运行时的检测则要注意是否短路，接线的规格以及方式是否错误，至于漏电触电则是维护收尾时必须要记录的数据[1]。

另一个需要详细介绍的设备就是“合并单元”设备，它的工作机制是对每一回互感器传送过去的电气量操作合并同时会进行同步处理，之后它将收到的参数信号处理完成之后改成另一种格式转发送给间隔层的设备使用装置。合并单元的故障产生的原因不多，大概有4种：自己发生故障，全球定位系统的对时不准确，突然中断全球定位系统和采样的光纤通路。当然，在合并单元装置发生这些错误故障的时候一般都会自己显示出提示信息并进行自我的保护。所以，对于这类装置的修理维护，维修人员需要时刻对设备监测，如果发现问题立刻处理，这一点十分重要。

最后需要提及的新设备是智能终端和交换机，智能变电站中交换机的用处很简单，目的是对相关自动化的系统传输信息。所以对于这类新设备的选择十分重要，安全性是第一位的，然后就是稳定以及精准。不过又因为它对于智能变电站的工作实在太重要，所以相关的维护人员如果发现问题必须要及时解决。而交换机发生的故障一般可以通过重新启动设备来解决问题。当然，如果在重启之后发现它的问题并没有得到缓解，故障和错误依旧没有改变。此时则需要联系一下专业的部门和人士来进行维修和从里到外的检查维护。至于上面提到的智能终端，它和交换机这种设备的处理方式大体相同，如果通过重新启动都解决不了，那么还是需要专业部门来解决。

2 二次设备维护和运行的一些方法

在智能变电站中，二次设备区别于一次设备，是一类低压的电气设施。二次设备的工作很复杂，他会对一次设备实施的运行监测，以及相应的调节，一定量的控制并在突发事件状况下进行保护。同时，它不但对维护人员重要，对一个变电站来说也是相当重要的一类设备。所以，在平日里维修人员的维护运行工作中，必须要将这一类设备摆在前头，着重来进行处理。保护，自动，通信，控制等等几大模块是二次设备的工作范围，下面就是对它们维护运行方法的几点探讨[2]。

继电器是二次设备中具有标志性代表意义的设施，它的作用一般属于自动和保护范围。毕竟在电网内大量的信息参数传输下，一次设备很容易发生故障和突发事故，此时继电器就会针对它所保护的一次设备进行特殊突发情况下的保护，从而避免更大的损失危害，它的重要性可想而知。所以为了面对突发状况它可以从容解决，继电器这类保护和自动装置是要从本身性能以及工作状态进行检查的。第一，为了防止联网状态断掉并保证面对通用对象的变电站事件报文不出现错误，这类设备的压板是强制性要联合一起使用。第二，将智能终端设施的压板和保护设备的压板同时进行检测调试，让它们都进入实验条件，这样就可以保证面对通用对象的变电站事件报文不受太大的偏移，同时没有效果的面对通用对象的变电站事件报文会被屏蔽消失掉。第三，如果保护装置自己出问题了，无法顺当的进出压板，变电站的维护人员必须要让智能终端装备和剩下的保护装置一起中断，不能连接。最后，如果维修人员发现自己维修的3个装置全都发生了问题故障，此时一定不可以将三个装置一起运行维护，需要将它们分隔开来，一次维护检修只能对一个装置进行，同时，这3个装置需要在有保护的条件下运行。

最后一个智能变电站中最具有特殊性的二次设备是通讯的控制器。智能变电站之所以能担得起智能这两个字必须要归功于它对大量信息数据的自动化处理和传输。所以，信息在每一个设备之间的正常快速的传输是智能变电站的根基，而通讯控制器这一类装置的工作原理就是对从外输入以及从内输出的数据进行分析管理。所以对于每一位维护人员来说，只要保证了通讯设备的正常运行，在出问题是可以及时发现并有层次性的解决，就是保证智能变电站正常运行。而当维护人员针对智能变电站中通讯控制器的维护时需要注意千万不能急躁，需要徐徐前行，不但要保证检修的合理安排，确保每一个层次的开启，每一步的进行都在后台（不能影响要一级设备的运行）精准操作，同时当发现问题不是自己可以解决的时候要及时上报，从而才能保证通讯这一环节的正常运行[3]。

3 关于程序化的控制

以上，基本是智能变电站中常见的几个问题。而接下来提出的这个问题则是比较特殊的一个存在――程序化控制。首先，对于程序化控制需要知道，它是可以随设施的不同而变化的，所以，在对它进行维护运行操作时，维护人员必须要根据实际情况来进行实际处理，确保设施的系能与原本的是一样的。如果不一样，必须要立刻停下操作控制，依据本身情况的不同来采取相应的解决方案。此外，在操作程序化的控制时一定要配上电子化的检测系统，来确保这次操作的安全，同时如果在过程中发现了一些问题和故障也可以即时的处理分析，不波及另外的设备功能工作。

4 结语

社会的进步必然要伴随着能源的进步，能源是社会和国家的根本，而作为能源中最重要的电力资源更是首当其冲。智能变电站就是电网智能化中比较成功的一个案例，智能，并不是不需要人类，只是让安全稳定高效节能更好的与人类同行。所以，推广智能变电站，也是时代的趋势。笔者认为，每一位电网的工作人员都需要更专业，更热情。需要严格精准的遵行智能化的改革，提升自己的技术，推广智能变电站以及之后的每一项智能化电网设施，为国家的兴旺和能源的强大贡献出自己的一份力量。

智能变电站论文:110kV智能变电站新能源并网方案研究

【摘 要】随着智能变电站的大规模建设，110kV电压等级的智能变电站与日俱增，加之国家对新能源的支持，分布式电源广泛推进建设，在110kV智能站并网发电的新能源、小电源越来越多，传统的并网方案已不能解决越来越多的并网形式，二次设备的变化必然要求新的方案来适应多条并网线路并网的回路设计。论文主要对智能变电站多条并网线路的并网方案技术进行研究，以供参考。

【关键词】智能变电站；新能源；并网

1 并网线一次并网方式

随着新能源的广泛应用，光伏、风电项目多以低压并网方式并入主干网，论文主要讨论110kV智能站中以35kV或10kV电压等级（低压侧）的并网方式。并网线间隔以35kV或10kV形式接入变电站系统，通过变电站的低压侧电压等级并网，此种形式相对简单，低压侧设备间隔较多，往往能够提供足够数量的备用间隔供新能源线路使用。现实中，新能源、小电厂往往也是通过低电压等级并网。

2 并网线路二次回路技术分析

2.1 传统站并网二次回路技术分析

传统站并网线路相关二次回路都是纯电缆回路，通过电缆二次接线实现。主要需要完善110kV进线保护、主变高压侧零序保护、备自投保护跳并网线回路。相应的保护动作启动并网线手跳回路，实现永久性跳闸功能，从而保障变电站内系统的稳定运行[1]。

传统站中，所有的二次回路都是靠电缆接线实现，各回路相对清晰独立，当需要跳多条并网线时，只需要增加各保护动作启动相应并网线回路手跳回路。

优点：设计思路清晰，新增并网线技改工作相对难度较小，只需要找到备用的各保护动作接点接入新增并网线手跳回路即可。

缺点：保护装置一般会提供几对备用跳闸接点，但如果并网线过多（超过3条），可能存在动作接点不够用的情况。其解决方式一是定制更换多备用动作接点的操作板，二是增加中间继电器，扩展输出接点。

2.2 智能站规划中的并网线二次回路技术分析

智能站初期建设中，已规划的并网线回路设计理论原则与传统站相同，但实现方式为部分回路通过光信号回路完成，例如110kV线路保护、主变保护智能站中都是智能设备，跳闸出口以光纤中的goose信号输出到智能终端，智能终端在输出跳并网线的出口。前期设计只要规划合理，按照传统站虚端子接线形式设计，能够很好地实现并网线回路的处理[2]。

优点：减少了部分电缆的敷设，回路联系更加清晰。

缺点：新增并网线时，回路设计困难，全站scd文件需要修改，如果保护出口无备用接点，或智能终端无备用输入光口，需要更换较多设备，scd文件及回路设计改动较大，安全压力较大、施工困难。

2.3 智能站中新增并网线二次回路新技术分析

结合传统站改造和初期智能站已有的设计，新技术主要立足点为在不改变原有光纤回路的前提下，所有增加的二次回路全榈缋禄芈罚减少SCD文件的改动及智能设备的变动，达到类似母差保护跳闸的原理，新增并网线如新增间隔一样，只需增加相应的间隔接线。具体做法如下（图1）：

如果初期设计时，考虑到会有新增并网线的情况，那么设置一台智能终端，如果并网线保护装置在保护室集中组屏，则放置在保护室相对靠近的保护屏，如果并网线保护为就地保护，则将其放置在分段或分段隔离柜上。

此智能终端类似母差保护装置，接收所有需要跳并网线保护的跳闸信号，如主变高后备零序过流保护、110kV进线线路保护、110kV备自投保护、35kV或10kV备自投保护。输出6组接点（如需增加设计时提出要求），输出回路通过本侧智能终端的跳闸压板串入相应并网线手跳回路。需要跳此并网线时投入相应跳闸压板，新增并网线回路时只需接入相应备用跳闸间隔即可[3]。

备自投装置需要取并网线跳闸位置，将所有并网线断路器常闭接点串联接入智能终端。每组常闭接点并接跳闸位置投入压板（在此智能终端侧），用于此间隔检修或者此间隔不并网时投入，保证备自投可靠检测跳闸位置，不影响其他并网线间隔跳闸信号上传。

改造中，只需替换原有的智能终端，不改变原有智能终端的光纤接线，只变动电缆二次回路，达到光纤回路的不改变的目的，实现新增并网跳闸回路简单的改造。

优点：不新增或改变原有的光纤回路，只新增电缆跳闸回路，将安全压力和施工难度降到最低。

缺点：类似母差保护装置，新增的智能终端重要性提升，此智能终端出现问题会影响所有并网线二次回路。

3 结语

目前智能电网建设已进入了蓬勃发展的时代，分布式电源广泛推进建设，在110kV智能站并网发电的小电源越来越多，传统的并网方案已不能解决越来越多的并网形式，二次设备的变化必然要求新的方案来适应多条并网线路并网的回路设计。本方案中的设计思路在一座110kV变电站新增第四条并网线回路改造中得到应用，现场改造效果良好，达到了预期目的，减少了施工压力和工期。此种并网线改造方式应该适合大部分智能站新增并网线的情况。