發(fā)布時(shí)間：2022-05-20 09:59:47
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關(guān)鍵詞：常規(guī)變電站;智能化變電站;技術(shù)改造
中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2017）01-135-2
0 引言
常規(guī)變電站進(jìn)行智能化改造是新時(shí)代下電網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的必然趨勢(shì)，在電力企業(yè)不斷發(fā)展的同時(shí)，變電站的技術(shù)改革也在逐步向發(fā)達(dá)國家靠近。目前，我國在常規(guī)變電站智能化技術(shù)改造方面已取得一定的成果，但在技術(shù)推進(jìn)過程中還存在著一些問題需要繼續(xù)摸索和探究。
1 常規(guī)變電站與智能化變電站的對(duì)比
1.1 常規(guī)變電站與智能化變電站結(jié)構(gòu)方面的比較
傳統(tǒng)的常規(guī)變電站在一、二次設(shè)備之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接的是電纜回路，而且常規(guī)的設(shè)備在信號(hào)采集方面，由于設(shè)備功能較為單一，一次設(shè)備采集的信號(hào)無法傳導(dǎo)給二次設(shè)備供二次設(shè)備識(shí)別，這就導(dǎo)致一、二次設(shè)備之間相互較為獨(dú)立，聯(lián)系不起來。同時(shí)，由于一、二次設(shè)備之間沒有交互功能，二者對(duì)信號(hào)采集的精確度的要求也無法同步。因此，傳統(tǒng)的常規(guī)變電站對(duì)智能化功能的要求無法實(shí)現(xiàn)。雖然一、二次設(shè)備有網(wǎng)絡(luò)的連接，但又由于網(wǎng)絡(luò)的限制，二者之間無法進(jìn)行遠(yuǎn)程的技術(shù)操控，在一定程度上限制了設(shè)備運(yùn)用的靈活性。
智能化變電站的結(jié)構(gòu)配置與常規(guī)變電站相較而言更為清晰明朗。智能化變電站的由站控層、間隔層、過程層構(gòu)成的“三層”和三層兩兩之間存在的“兩網(wǎng)絡(luò)”組成。各層之間既相互獨(dú)立，又互有聯(lián)系。智能化變電站分層設(shè)置的形式，使得變電站在運(yùn)作時(shí)人機(jī)交互功能的優(yōu)勢(shì)更為凸出，系統(tǒng)的自檢、維護(hù)功能更為完善，而且在運(yùn)作中全程監(jiān)控系統(tǒng)等一體化信息平臺(tái)同時(shí)運(yùn)作，信息傳遞更為準(zhǔn)確，操作更為安全便捷。
圖1 常規(guī)變電站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖
圖2 智能化變電站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖
1.2 常規(guī)變電站與智能化變電站性能方面的比較
1.2.1 常規(guī)變電站設(shè)備功能單一，技術(shù)落后
相較于智能化變電站，常規(guī)變電站的設(shè)備已無法達(dá)到智能化的要求。一、二次設(shè)備在目前來說，技術(shù)水平與設(shè)備功能等均較為落后。而智能化變電站在設(shè)備方面有了革新，各設(shè)備分支相較于常規(guī)變電站智能化程度均有不同程度的提高。
1.2.2 常規(guī)變電站網(wǎng)絡(luò)連接復(fù)雜且效率不高
常規(guī)變電站設(shè)備之間由大量的電纜進(jìn)行連接，采用電纜連接的方式，不僅在鋪設(shè)時(shí)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)工，在使用中效率也極為低下，并且在需要線路改動(dòng)時(shí)也相當(dāng)復(fù)雜，另外，電纜在使用的過程中出現(xiàn)故障的概率較高。智能化變電站在網(wǎng)絡(luò)連接方面使用光纖等替換了常規(guī)變電站使用的電纜，使得信息的采集完全數(shù)字化，在精確度與時(shí)效性方面都要高于常規(guī)變電站設(shè)備所采集的信息。
1.2.3 常規(guī)變電站缺少一體化平臺(tái)
常規(guī)變電站在設(shè)備運(yùn)作系統(tǒng)中缺少相應(yīng)監(jiān)督檢查系統(tǒng)，一體化平臺(tái)不健全，不能實(shí)時(shí)進(jìn)行設(shè)備運(yùn)作的監(jiān)控監(jiān)測(cè)，致使工作中失誤的概率增大;智能化變電站將電子信息平臺(tái)運(yùn)用到整體運(yùn)作機(jī)制中，增加了設(shè)備系統(tǒng)的一體化程度。相對(duì)于常規(guī)變電站來說，智能化變電站的功能更為強(qiáng)大，也更為高級(jí)。
2 常規(guī)變電站智能化技術(shù)改造原則與方案
2.1 改造原則
將常規(guī)變電站進(jìn)行智能化改造時(shí)，首先要遵循的理念是低碳環(huán)保理念。我們改造的初衷就是節(jié)能減排，減少環(huán)境污染、抗擊霧霾。另外，根據(jù)不同變電站的實(shí)際情況，在智能化技術(shù)改造方案制定時(shí)，要以安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用為改造目標(biāo)，不可盲目地因改造而改造。變電站改造技術(shù)方案必須符合相應(yīng)法律法規(guī)的要求，做到切實(shí)可行，杜絕與改造初衷相違背的情況發(fā)生。
2.2 具體改造方案
2.2.1 以對(duì)二次系統(tǒng)智能化改造為主
變電站系統(tǒng)的關(guān)鍵部分在二次系統(tǒng)方面，因此對(duì)于常規(guī)變電站的智能化改造，我們主要針對(duì)二次系統(tǒng)進(jìn)行智能化改造，一次系統(tǒng)為輔。對(duì)二次系統(tǒng)的改造主要是建立相較于傳統(tǒng)設(shè)備來說較為高級(jí)的系統(tǒng)應(yīng)用，像一體化信息平臺(tái)、監(jiān)控機(jī)制、設(shè)備預(yù)警和故障分析處理等系統(tǒng)應(yīng)用。并且改造過后，變電站的整體結(jié)構(gòu)框架更為清晰，層與層之間既相互聯(lián)系又相互獨(dú)立。
2.2.2 對(duì)原始通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造
智能變電站的機(jī)組運(yùn)作需要有較為精確的數(shù)據(jù)采集來進(jìn)行信息反饋，那么這就要求變電站的通信網(wǎng)絡(luò)要同時(shí)具備可靠性和安全性。根據(jù)我國的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)變電站網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的改造要符合數(shù)據(jù)流要求，同時(shí)還要依據(jù)具體的安裝要求進(jìn)行改造。改造后的智能變電站，最終可達(dá)到“故障弱化”的通信標(biāo)準(zhǔn)。另外對(duì)于新舊網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備的更替，在改造時(shí)要兼顧好各系統(tǒng)的重構(gòu)和重建。
2.2.3 完善一體化信息平臺(tái)
常規(guī)變電站的缺點(diǎn)之一就是一體化信息平臺(tái)不完善，數(shù)據(jù)的傳輸存在問題，分系統(tǒng)相互之間的交互存在欠缺。將常規(guī)變電站進(jìn)行智能化改造，其中很重要的一步是要建立健全完善的一體化信息平臺(tái)。這樣，各層之間的數(shù)據(jù)采集、信息傳遞等都可在這些高級(jí)應(yīng)用功能之間進(jìn)行。數(shù)據(jù)信息的反饋也會(huì)更加精確，對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控力度加大，設(shè)備的故障率降低，從而提高了變電站的整體效率。
2.2.4 新技術(shù)的應(yīng)用
對(duì)常規(guī)變電站進(jìn)行智能化改造，必不可少的要用到一些新的技術(shù)。其中之一即為GOOSE報(bào)文技術(shù)的應(yīng)用。該技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上降低了變電站設(shè)備的故障率，且提高了故障信息傳遞的時(shí)效性，增強(qiáng)了設(shè)備的人機(jī)交互性能，確保工作人員在第一時(shí)間得到設(shè)備故障信號(hào)，并及時(shí)作出處理。
3 結(jié)論
總的來說，常規(guī)變電站的智能化改造過程是一個(gè)漫長而又艱辛的過程，在變電站智能化改造的過程中遇到的問題也是層出不窮，但是不管怎樣，改造的初衷不能違背。不論是常規(guī)變電站還是改造后的智能化變電站，要達(dá)到的最基本的要求就是要保證變電站設(shè)備運(yùn)作的安全、可靠和穩(wěn)定。隨著我國綜合國力的發(fā)展，常規(guī)變電站進(jìn)行智能化改造將是國家電網(wǎng)系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展目標(biāo)，為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，我們現(xiàn)在要做的就是在技術(shù)改造的道路上繼續(xù)探究，并不斷摸索著前進(jìn)，結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)要素，不斷創(chuàng)新，制定出符合實(shí)情并切實(shí)可行的技術(shù)改造方案，以便提高變電站的整體技術(shù)水平，使得迅猛增加的社會(huì)用電量能夠得到滿足。
參 考 文 獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞] 變電站；智能化；改造；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 21. 054
[中圖分類號(hào)] F273 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2016）21- 0113- 01
隨著我國經(jīng)濟(jì)取得了飛速的發(fā)展，全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)和能源發(fā)展格局的變化，使得清潔能源、可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能環(huán)保、低碳經(jīng)濟(jì)成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)。電網(wǎng)作為資源優(yōu)化配置的主要載體，對(duì)促進(jìn)能源開發(fā)、提高能源利用效率、優(yōu)化調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。依靠現(xiàn)代信息、通信、傳感和控制技術(shù)，提高電網(wǎng)智能化水平，轉(zhuǎn)變電力發(fā)展方式，充分發(fā)揮電網(wǎng)資源優(yōu)化配置作用，已經(jīng)成為我國能源和電力行業(yè)發(fā)展的必由之路。常規(guī)變電站存在著設(shè)備之間不具備互操作性、信息難以共享、系統(tǒng)的可靠性受到電磁干擾等、使得現(xiàn)有變電站的運(yùn)行不能很好的滿足社會(huì)生產(chǎn)和生活的要求；另一方面，智能電網(wǎng)可靠、穩(wěn)定、安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行目標(biāo)也對(duì)現(xiàn)有變電站提出了更高的要求。
總書記在2010 年中國工程院、中國科學(xué)院院士大會(huì)上提出“構(gòu)建覆蓋城鄉(xiāng)的可靠、高效、智能的電網(wǎng)體系”，2010年3月，國務(wù)院總理在《政府工作報(bào)告》中正式提出“加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)”，電網(wǎng)的智能化建設(shè)符合我國電力發(fā)展的要求，是我國電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在智能電網(wǎng)建設(shè)的六個(gè)部分中，變電站的智能化建設(shè)起著重要的作用，而變電站智能化改造將貫穿智能變電站建設(shè)的始終。目前我國大部分地方110kV 變電站自動(dòng)化水平不高，站內(nèi)設(shè)備陳舊，站容站貌差。2008 年的南方雪災(zāi)中，曾調(diào)研了湖南、廣西、云南三省變電站設(shè)備的運(yùn)行情況，在我國的中西部地區(qū)很多110kV 變電站依然存在少油斷路器，以及一些手動(dòng)刀閘。通過變電站智能化改造，可以降低變電站設(shè)備的操作次數(shù)和減少檢修工作量，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，提升運(yùn)行管理水平。
根據(jù)國家電網(wǎng)公司建設(shè)統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略目標(biāo)，把常規(guī)變電站經(jīng)過智能化改造成為具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、互動(dòng)化等自動(dòng)化程度較高的智能變電站。由于當(dāng)前存在大量的常規(guī)變電站，智能化變電站的建設(shè)中重要的一部分是把常規(guī)變電站智能化改造為智能變電站。因此，常規(guī)變電站智能化改造在智能電網(wǎng)建設(shè)中占據(jù)著重要的內(nèi)容地位。
國家電網(wǎng)公司在建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的智能變電環(huán)節(jié)中，提出建設(shè)智能變電站的目標(biāo)。一般認(rèn)為，智能變電站是以數(shù)字化變電站為依托，通過采用先進(jìn)的傳感器、電子、信息、通信、控制、智能分析軟件等技術(shù)，建立全站所有信息采集、傳輸、分析、處理的數(shù)字化統(tǒng)一應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)變電站的自動(dòng)控制運(yùn)行、設(shè)備狀態(tài)檢修、運(yùn)行狀態(tài)自適應(yīng)、提高管理和運(yùn)行維護(hù)水平。智能變電站中二次設(shè)備和一次設(shè)備之間用光纖代替了電纜、用電子式互感器代替了傳統(tǒng)互感器、將傳統(tǒng)一次設(shè)備改為智能一次設(shè)備，并且增加了合并單元與智能接口。與傳統(tǒng)變電站相比，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊、布局更加合理，占地面積小。使用價(jià)格低、質(zhì)量輕的光纖，減少了有色金屬的使用，有利于環(huán)保和節(jié)能。為了延長設(shè)備使用壽命，提高安全可靠性以及運(yùn)行維護(hù)水平，對(duì)設(shè)備進(jìn)行了壽命周期管理。智能變電站吸收了數(shù)字化變電站的優(yōu)點(diǎn)，以數(shù)字化變電站為技術(shù)體系架構(gòu)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化、信息交互標(biāo)準(zhǔn)化、運(yùn)行控制自動(dòng)化、設(shè)備的狀態(tài)檢修、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與優(yōu)化控制和智能告警等功能。
（1）智能化的一次設(shè)備是未來智能變電站的重要組成部分。光電技術(shù)的應(yīng)用使其可以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)、智能控制、數(shù)字化接口等智能化功能。
（2）可靠、實(shí)時(shí)、高效的網(wǎng)絡(luò)體系是通信系統(tǒng)的關(guān)鍵之一。二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化解決了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部以及其他系統(tǒng)之間的信息交換。
（3）智能變電站內(nèi)從過程層到控制中心均采用統(tǒng)一的IEC 61850 規(guī)約進(jìn)行信息交互。變電站內(nèi)各種設(shè)備的信息建模在IEC 61850 規(guī)約框架下進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)、外的信息交互和共享。
（4）配有用于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主設(shè)備的傳感器，采集主設(shè)備的各種運(yùn)行狀態(tài)特征量，為狀態(tài)檢修提供數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修。
（5）如果變電站內(nèi)主設(shè)備發(fā)生異常和故障，系統(tǒng)根據(jù)已經(jīng)設(shè)定好的參數(shù)，對(duì)主保護(hù)進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作，并記錄下該時(shí)期發(fā)生的時(shí)間和情況，提供狀態(tài)分析報(bào)告，給出故障原因及處理意見。
【關(guān)鍵詞】智能變電站；數(shù)字職能；繼電保護(hù)
1概述
1.1智能變電站的結(jié)構(gòu)
智能變電站作為一種新提出的概念，其界限沒有嚴(yán)格的劃分，但業(yè)界通常這樣認(rèn)為：
智能變電站是由過程層、間隔層、站控層三個(gè)方面構(gòu)成的。
過程層是指由一次設(shè)備和智能組件構(gòu)成，主要的任務(wù)是用來實(shí)現(xiàn)變電站電能分配、轉(zhuǎn)換、傳輸，同時(shí)兼顧控制、保護(hù)、測(cè)量、計(jì)算、監(jiān)控等輔助功能的部分，即可使一次設(shè)備實(shí)現(xiàn)完全智能化。間隔層是由繼電器即設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)以及測(cè)控系統(tǒng)等二次設(shè)備組成，他的工作目的是為了實(shí)現(xiàn)與各種非系統(tǒng)遠(yuǎn)程I/O設(shè)備、傳感器和控制器通信的功能，從而實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備的信息通訊。站控層主要包括自動(dòng)化系統(tǒng)、站域控制、通信系統(tǒng)和對(duì)時(shí)系統(tǒng)等子系統(tǒng)，它的主要任務(wù)是為了對(duì)全站實(shí)現(xiàn)整體的測(cè)量和控制功能。如可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集以及對(duì)同步相量采集、能量狀態(tài)和保護(hù)信息的采集與分析管理等相關(guān)功能。從總體上來看，智能變電站是過程層、間隔層、站控層不同分工的統(tǒng)一體。
1.2現(xiàn)代智能變電站系統(tǒng)對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的要求
保護(hù)測(cè)控設(shè)備是以智能化組件的一部分存在且面向間隔的。不論往多間隔二次設(shè)備集成
的趨勢(shì)發(fā)展，還是向按間隔一二次設(shè)備集成的思路發(fā)展，均會(huì)對(duì)設(shè)備設(shè)計(jì)提出了新的更高的要求：
（1）統(tǒng)一化的硬件平臺(tái)
因?yàn)闇y(cè)量與執(zhí)行部分通過一次設(shè)備的智能化從保護(hù)測(cè)控設(shè)備中分離開來，保護(hù)測(cè)控設(shè)備只要強(qiáng)大的數(shù)據(jù)通信能力以及強(qiáng)大的邏輯運(yùn)算能力，為保護(hù)測(cè)控設(shè)備應(yīng)用統(tǒng)一硬件平臺(tái)創(chuàng)造了有利條件。
（2）與光電互感器與智能化開關(guān)數(shù)字接口以及大流量數(shù)據(jù)信息處理能力智能化變電站根據(jù)合并單元MU以及智能化單元一次設(shè)備的智能化到智能化變電站的智能化一次設(shè)備，均著重要求數(shù)據(jù)采集的通信方法，這是光纜取代電纜的必然趨勢(shì)。保護(hù)測(cè)控設(shè)備的直接模擬采集和完成數(shù)據(jù)運(yùn)算的方法出現(xiàn)了根本的改變。要求保護(hù)測(cè)控設(shè)備要有與智能化一次設(shè)備的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)接口。
（3）要求多個(gè)不同用途的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通信接口的建立
智能化變電站的結(jié)構(gòu)為三層兩網(wǎng)，因?yàn)樾畔⒌慕粨Q，網(wǎng)絡(luò)流量以及運(yùn)行實(shí)時(shí)性不同的要求，組成不同的以太網(wǎng)通信接口。發(fā)展的過程中出于可靠性的考慮，要求GOOSE與采樣值分別組網(wǎng)。
2數(shù)字化變電站主要設(shè)備
2.1光學(xué)互感器
光學(xué)互感器的作用原理是通過光敏原件對(duì)光線變化產(chǎn)生感應(yīng)從而測(cè)量電路參數(shù)的變化。根據(jù)作用原理它可以分為電流互感器和電壓互感器。電流互感器的作用原理依據(jù)法拉第效應(yīng)，光的偏振角的變化可以反映晶體周圍磁場(chǎng)的變化，通過測(cè)量偏振角的變化得出導(dǎo)線電流。電壓互感器作用原理是依據(jù)波克爾效應(yīng)，光的入射角與出射角之差反映出周圍電場(chǎng)的變化通過測(cè)量此參數(shù)的變化來得出導(dǎo)線電壓。光學(xué)互感器具有很多優(yōu)秀的特點(diǎn)，其具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、測(cè)量范圍大、響應(yīng)時(shí)間短、輕便易用等優(yōu)點(diǎn)。
2.2智能化斷路保護(hù)器
智能化斷路保護(hù)器的主要特征：數(shù)字化的接口取代硬接線，完成對(duì)斷路器的控制和狀態(tài)監(jiān)視；能夠給出斷路器的健康狀況及檢修建議。
3數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀
數(shù)字化智能變電站的系統(tǒng)環(huán)境見下圖1，數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀，即圖中的F66，它不僅具備IEC61850數(shù)字測(cè)試和小信號(hào)模擬量測(cè)試的兩種功能，并可同時(shí)外接電流與電壓功放器。他所擁有的4對(duì)光電收發(fā)器，可以對(duì)IEC61850規(guī)范中各種通信信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)有效且實(shí)用的編解碼操作。其調(diào)試系統(tǒng)還支持儲(chǔ)存完整的基于保護(hù)模型的解析文件，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電流電壓通道選擇等配置，因此此數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀能夠很方便地與各種型號(hào)保護(hù)接口相連，使用起來非常靈活實(shí)用。而2組隔離的12路模擬小信號(hào)輸出，可同時(shí)支持測(cè)試不同種類與型號(hào)的互感器信號(hào)以及對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，對(duì)功率的輸入也可以支持不同類型與品牌的外接功率源，來對(duì)傳統(tǒng)普通保護(hù)和數(shù)字智能化保護(hù)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。同時(shí)其擁有八組不同功用的開入量，其中四對(duì)為通用開出量，另外四對(duì)為快速開出量以，從而在功能上可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)的完整閉環(huán)測(cè)試。系統(tǒng)內(nèi)置GPS是為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離信息交流。系統(tǒng)同樣可接入與變電站同步電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試儀輸出與變電站同步。
4智能變電站保護(hù)裝置跳閘方式
現(xiàn)在，南方電網(wǎng)公司下的各個(gè)現(xiàn)代數(shù)字變電站，其保護(hù)裝置的出口跳閘均使用網(wǎng)跳的方式。早期國家電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代數(shù)字智能化變電站保護(hù)裝置有一部分同樣是網(wǎng)跳方式，但自從《Q/GDW441—2010智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范》后，國家電網(wǎng)公司新建的智能變電站基本上全部采用的是采用直跳方式。
采用直跳方式的智能變電站保護(hù)裝置，優(yōu)點(diǎn)是不依懶于網(wǎng)絡(luò)，采用的是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸模式，二次接線如圖2
由于使用了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通信不會(huì)對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的跳閘動(dòng)作產(chǎn)生影響，所以在很大程度上可避免交換機(jī)帶來的問題。因?yàn)榻粨Q機(jī)的延時(shí)很有可能造成誤動(dòng)，且交換機(jī)易受電磁干擾。
但直跳方式也有明顯的缺點(diǎn)，其一他對(duì)硬件的配置要求增高，因?yàn)辄c(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式下，保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)接口大幅增加，CPU需同時(shí)處理各個(gè)端口的數(shù)據(jù)，處理量增大。相應(yīng)的保護(hù)硬件的成本增加。其二由于端口的增加導(dǎo)致故障的概率也明顯增加，CPU發(fā)熱量大，光纖熔接點(diǎn)增多都是增加故障概率的因素。同時(shí)，故障發(fā)生后的分析難度變大。
5基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的裝置建模
IEC61850并非用于使系統(tǒng)功能標(biāo)準(zhǔn)化，其實(shí)它的功用是為了實(shí)現(xiàn)變電站與集控中心之間及變電站內(nèi)IED之間的通信要求。建立IED的對(duì)象模型，以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)對(duì)IED的功能進(jìn)行定義、分析和分配。如在數(shù)控式變壓器保護(hù)裝置為例，雖然不同型號(hào)與品牌的產(chǎn)品在功能細(xì)節(jié)上有一些差異，但都包含五個(gè)方面的基本功能：一保護(hù)功能。二測(cè)量功能：電流功率的有無及影響因素。三控制功能：電路的斷電保護(hù)控制。四故障數(shù)據(jù)記錄。五人機(jī)交互：提供人機(jī)就地交互的功用。
IEC61850標(biāo)準(zhǔn)用邏輯節(jié)點(diǎn)LN（LogicalNode）描述設(shè)備的功能，實(shí)際設(shè)備的每個(gè)功能都定義為相應(yīng)邏輯節(jié)點(diǎn)類的一個(gè)實(shí)例?，F(xiàn)在在通用典型的變壓器保護(hù)裝置中，其中的每一個(gè)功能都是可以用IEC61850-7-4中與之對(duì)應(yīng)的邏輯節(jié)點(diǎn)來描述。然后按功能將其分配到不同層空間中去，如圖3結(jié)構(gòu)所示。
注：圖中，RADR表示擾動(dòng)記錄功能；邏輯節(jié)點(diǎn)PDIF、PHAR、PIOC分別表示差動(dòng)保護(hù)、諧波制動(dòng)、瞬時(shí)過流保護(hù)功能；MMXU表示測(cè)量功能；CSWI表示斷路器控制功能；IHMI表示就地設(shè)定和手動(dòng)操作功能；TCTR、TVTR分別表示電流、電壓互感器；XCBR表示斷路器。
6配置工具
在通常情況下，系統(tǒng)的功能描述性文件至少幾千行，而整個(gè)系統(tǒng)的信息描述文件有可能達(dá)到幾萬，甚至幾十萬行，這些內(nèi)容如果全是由手寫工作來完成系統(tǒng)功能配置，會(huì)使工作量及其巨大同時(shí)還非常容易出錯(cuò)。所以，簡單方便的可視化配置工具，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)來說是十分必要的，因?yàn)椴坏梢詷O大減少人工的工作量，提高配置效率，還能清晰有效地檢查配置文件的正確與否。傳統(tǒng)的變電站，即使是正確的二次接線圖，也不能保證現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作時(shí)能否配置正確；而通過靜態(tài)驗(yàn)證手段，配置工具卻可以保證二次設(shè)備之間邏輯聯(lián)結(jié)的正確性，從而保證實(shí)施的可靠性。配置工具，從其不同的功能上大體上可劃分為系統(tǒng)配置工具和裝置配置工具。系統(tǒng)配置工具主要工作是負(fù)責(zé)校驗(yàn)導(dǎo)入導(dǎo)出的配置文件，保證語法的正確性。裝置配置工具則是生成和維護(hù)裝置ICD文件，完成裝置配置并導(dǎo)入裝配置數(shù)據(jù)到裝置。
系統(tǒng)配置工具的下面五種實(shí)例配置能夠得到裝置配置工具的支持：
（1）通信參數(shù)配置。
（2）IED名稱及描述。
（3）數(shù)據(jù)對(duì)象實(shí)例（DOI）描述的配置。
（4）報(bào)告控制塊及其數(shù)據(jù)集配置。
（5）GOOSE控制塊及其數(shù)據(jù)集配置。
7系統(tǒng)裝置的測(cè)試
測(cè)試是保護(hù)系統(tǒng)開發(fā)研制過程中必不可少的一部分。需要進(jìn)行包括形式試驗(yàn)、兼容性試驗(yàn)等性能測(cè)試和系統(tǒng)一致性測(cè)試。只有通過一致性測(cè)試，才能從功能上實(shí)現(xiàn)互操作。有許多專門的機(jī)構(gòu)來進(jìn)行這方面的測(cè)試。
裝置的功能測(cè)試相較于以往發(fā)生了較大的變化，主要是因?yàn)閿?shù)據(jù)接口方式與傳統(tǒng)相比有著本質(zhì)上的不同。測(cè)試的方法是，第一要搭建測(cè)試系統(tǒng)，方法是通過傳統(tǒng)的繼電保護(hù)測(cè)試儀結(jié)合模塊單元以及保護(hù)測(cè)控裝置構(gòu)成閉環(huán)的測(cè)試系統(tǒng)。只要模塊單元和保護(hù)測(cè)控裝置已經(jīng)完成相應(yīng)的配置工作，我們就可以將他們當(dāng)做一個(gè)整體看待，這樣一來它與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置就基本上一致了。采用專業(yè)的能支持IEC61850的測(cè)試儀或軟件工具針對(duì)性的進(jìn)行測(cè)試，是更為直接有效地方式。除此之外，有許多軟件工具都能夠進(jìn)行數(shù)字智能化保護(hù)裝置調(diào)試或測(cè)試，比如IEDScout組態(tài)軟件。
8結(jié)語
智能化化變電站的快速發(fā)展，在逐漸地改變二次保護(hù)的設(shè)計(jì)思路與方法。目前，智能電網(wǎng)戰(zhàn)略更加速了智能變電站的發(fā)展，許多具有革命性的新技術(shù)方案被提出和實(shí)現(xiàn)，這也同時(shí)對(duì)繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)提出了根本性的變革要求。智能變電站智能保護(hù)系統(tǒng)的很多實(shí)現(xiàn)技術(shù)和手段都可以沿用數(shù)字化變電站的方案，許多非常高級(jí)的應(yīng)用都已逐步實(shí)現(xiàn)。本文通過對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)采用合理有效的保護(hù)測(cè)試分析方法，兼容新舊了變電站以不同方式，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了變電站一二次設(shè)備，繼電保護(hù)系統(tǒng)的智能化診斷，分析及決策功效，全面總結(jié)和闡述了智能變電站保護(hù)測(cè)控裝置開發(fā)設(shè)計(jì)的一般思路，所涉及的關(guān)鍵技術(shù)正在不斷地完善和成熟，對(duì)建立電力系統(tǒng)設(shè)備保護(hù)測(cè)試智能化分析決策系統(tǒng)具有很高的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)：
一、智能化變電站工程總體技術(shù)情況
（一）110kV智能變電站的智能化改造要采用大量新設(shè)備新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全站通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化。其中110kV系統(tǒng)和主變系統(tǒng)采用光電和電子CT、PT， SV網(wǎng)、GOOSE網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)采樣和網(wǎng)絡(luò)跳閘。
（二）主變監(jiān)控智能化，具有有載分接開關(guān)數(shù)字化測(cè)控、頂層油溫雙重監(jiān)測(cè)、繞組油溫檢測(cè)、油中溶解氣體分析監(jiān)測(cè)、本體油中含水量監(jiān)測(cè)等在線監(jiān)測(cè)功能。主要特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1.油氣監(jiān)測(cè)裝置UDM-501-E連續(xù)在線監(jiān)測(cè)變壓器油中氫氣(H2)、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、一氧化碳（CO）以及二氧化碳（CO2）七種氣體綜合濃度和變化趨勢(shì)，當(dāng)溶解氣體和微水含量或產(chǎn)生速率超過設(shè)定值時(shí)起動(dòng)報(bào)警并由UDM-501-E發(fā)送給狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及調(diào)度端，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果來分析變壓器內(nèi)部的異常和故障發(fā)展趨勢(shì)，以保證變壓器的安全可靠運(yùn)行。
2.智能組件UDM-501-D根據(jù)頂層油溫和繞組溫度的監(jiān)測(cè)結(jié)果并向后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)及遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)上送數(shù)據(jù)。
3.主變本體智能終端PRS7741實(shí)時(shí)采集上送主變本體信號(hào)、變壓器分接開關(guān)檔位、110kV中性點(diǎn)刀閘、311-4刀閘位置等遙信信息，接收主變本體保護(hù)動(dòng)作信息出口跳各側(cè)開關(guān)；接受上級(jí)調(diào)度或當(dāng)?shù)乇O(jiān)控后臺(tái)指令調(diào)節(jié)開關(guān)檔位、進(jìn)行刀閘遙控操作,從而完成對(duì)主變區(qū)域設(shè)備的智能自動(dòng)控制，真正做到無人值守，并且在任何情況下都可以從主控室人工接管對(duì)電氣設(shè)備的就地控制。
4.變壓器110kV中性點(diǎn)零序電流互感器和間隙電流互感器采用雙AD技術(shù)，通過電流合并單元實(shí)時(shí)采集主變110kV中性點(diǎn)零序電流互感器、間隙電流互感器信號(hào)，并通過光纜上傳主變保護(hù)裝置。
（三）NS851金屬氧化物避雷器絕緣在線監(jiān)測(cè)裝置適用于各電壓等級(jí)金屬氧化物避雷器（MOA）的絕緣狀況在線監(jiān)測(cè)。NS851 裝置通過測(cè)量流經(jīng)避雷器全電流和系統(tǒng)電壓，分析得出避雷器的阻性電流及有功損耗，有效反映避雷器的健康指數(shù)。配套的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用基于“瀏覽器/服務(wù)器”方式，極為方便用戶隨時(shí)查看在線設(shè)備的狀態(tài)，對(duì)于不安全的情況可以隨時(shí)排除。
（四）智能化變電站改造需要安裝一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一套，通過監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展現(xiàn)、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)表管理、報(bào)警、通信狀態(tài)一覽等功能。
（五）安裝站用電一體化電源系統(tǒng)一套，該系統(tǒng)主要由GZDW3 系列高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)、IDC-300C直流電源監(jiān)控裝置(主監(jiān)控)、IJC-100C智能直流絕緣檢測(cè)裝置組成，實(shí)現(xiàn)站用電源的科學(xué)管理、自動(dòng)調(diào)整、實(shí)時(shí)監(jiān)控、信息上送等智能化監(jiān)控功能。
GZDW3系列高頻開關(guān)直流電源系統(tǒng)作為新型無人值守不間斷直流電源系統(tǒng)，主要用于對(duì)蓄電池進(jìn)行科學(xué)的管理和維護(hù)，以及給信號(hào)設(shè)備、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直流電源。工作原理簡述如下：1.兩路主、從熱備份市電經(jīng)自動(dòng)互換裝置及防雷系統(tǒng)分別給智能高頻開關(guān)電源模塊提供三相交流電源；2.充電模塊在監(jiān)控裝置的智能程序監(jiān)控下，將三相交流電轉(zhuǎn)換為符合蓄電池充電特性的可控直流電。一路給蓄電池進(jìn)行智能充電、浮充電；一路經(jīng)由動(dòng)力斷路器給合閘負(fù)荷供電；3.兩段母線時(shí)，當(dāng)任一母線段的蓄電池組需要核對(duì)性充放電試驗(yàn)時(shí)，將聯(lián)絡(luò)開關(guān)合上，由另一母線段的充電裝置和蓄電池組給整個(gè)系統(tǒng)供電；4.蓄電池組在正常工作情況下，長期運(yùn)行在浮充電狀態(tài)；A當(dāng)斷路器分、合閘時(shí)，由充電模塊及蓄電池組并聯(lián)提供瞬時(shí)分、合閘大電流。B當(dāng)交流斷電時(shí)，則所有用電負(fù)荷都由蓄電池供電；5.絕緣監(jiān)測(cè)可通過智能直流絕緣檢測(cè)裝置來實(shí)現(xiàn)；6.監(jiān)控裝置采用高性能、高速新型AVR 單片機(jī)，其通過交、直流采樣傳感器將系統(tǒng)的所有開關(guān)量、模擬量采集后，經(jīng)計(jì)算進(jìn)行監(jiān)測(cè)與顯示，并通過監(jiān)控裝置對(duì)智能高頻開關(guān)電源模塊進(jìn)行監(jiān)控，且根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置驅(qū)動(dòng)聲、光報(bào)警系統(tǒng)對(duì)異常情況進(jìn)行報(bào)警并記錄。同時(shí)，通過串行口與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)通信，組成綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。
（六）3IJC-100C智能直流絕緣檢測(cè)裝置(主機(jī))用于直流母線接地電阻、支路接地電阻的檢測(cè)、報(bào)警以及故障記錄，實(shí)時(shí)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)母線電壓及正、負(fù)母線對(duì)地電壓，計(jì)算出母線接地電阻，并與設(shè)定的絕緣報(bào)警參數(shù)、瞬時(shí)接地報(bào)警參數(shù)、接地報(bào)警參數(shù)進(jìn)行比較，小于參數(shù)值則報(bào)警。如果接地電阻值小于絕緣降低報(bào)警值大于接地報(bào)警值，立即進(jìn)行絕緣降低報(bào)警。如果接地電阻值小于瞬時(shí)接地報(bào)警值，立即進(jìn)行瞬時(shí)接地報(bào)警。如果接地電阻值小于接地報(bào)警值持續(xù)3分鐘，則進(jìn)行接地報(bào)警。接地報(bào)警以后，如果支路巡檢方式設(shè)為自動(dòng)，且當(dāng)前不在連續(xù)支路巡檢或單支路巡檢狀態(tài)，則自動(dòng)進(jìn)入連續(xù)支路巡檢，檢測(cè)支路接地電阻。
（七）安裝一套變電站綜合運(yùn)行管理系統(tǒng)，集成站內(nèi)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)、火災(zāi)報(bào)警、視頻監(jiān)視、脈沖電網(wǎng)等子系統(tǒng)，通過對(duì)站內(nèi)煙霧、溫度、濕度、紅外、圖像等傳感器進(jìn)行綜合判斷，采用圖像處理、模式識(shí)別等技術(shù)并聯(lián)動(dòng)其它設(shè)備進(jìn)行智能處理。
（八）安裝五防系統(tǒng)一套，五防系統(tǒng)與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)合用一臺(tái)工控機(jī)。
關(guān)鍵詞:智能化；遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化；變電站
中圖分類號(hào)TM411：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、智能變電站
1、智能變電站的特點(diǎn)
1.1 智能化的一次設(shè)備
一次設(shè)備被檢測(cè)的信息回路和被控制的操作驅(qū)動(dòng)回路，、采用微處理器與光電技術(shù)設(shè)計(jì)，簡化了傳統(tǒng)變電站的控制回路結(jié)構(gòu)。運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸取代傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接，提高了變電站設(shè)備的通信質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了變電站設(shè)備的智能化控制。
1.2網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備
繼電保護(hù)、防誤閉鎖、測(cè)量控制、故障錄波、同期操作等裝置的二次設(shè)備在變電站系統(tǒng)中發(fā)揮著極其重要的作用，這些裝置對(duì)變電站的每個(gè)環(huán)節(jié)都起一定的作用。自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于智能變電站后，上述設(shè)備之間的連接全部采用先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，二次設(shè)備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復(fù)的 I/O 現(xiàn)場(chǎng)接口，通過網(wǎng)絡(luò)真正實(shí)現(xiàn)設(shè)備資源共享和數(shù)據(jù)共享。
1.3 運(yùn)行管理系統(tǒng)自動(dòng)化
在智能變電站運(yùn)行過程中，運(yùn)行管理系統(tǒng)起著非常重要的作用，比如電力運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)的分層化操作和自動(dòng)化的分流操作等。如果變電站在運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)進(jìn)行故障分析，輸出分析報(bào)表，并指出故障源頭，進(jìn)行自動(dòng)檢修。如果變電站無法做到自動(dòng)檢修，則會(huì)“通知”工作人員協(xié)助進(jìn)行故障檢修工作，將系統(tǒng)維持在正常的工作狀態(tài)。
1.4 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自動(dòng)化
互聯(lián)網(wǎng)通信和信息技術(shù)是智能變電站的核心技術(shù)，維持著整個(gè)變電站系統(tǒng)的運(yùn)行。在傳統(tǒng)變電站系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計(jì)、整理和分析由 1 個(gè) CPU 系統(tǒng)來完成，這種方法方便、快捷，但采集與分析數(shù)據(jù)的能力較差。在自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于智能變電站后，整套系統(tǒng)采用多個(gè) CPU 來操作，并采用相應(yīng)的操技術(shù)對(duì) CPU 進(jìn)行控制，使其分工協(xié)作，高效、高質(zhì)量地維持變電站的運(yùn)行。
二、智能化變電站遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化的概述
在電力系統(tǒng)中，智能化開關(guān)、光電式電流電壓互感器等一大批變電站智能化管理技術(shù)相繼出現(xiàn)。并在我國計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)的不斷普及過程中得到進(jìn)一步深化。當(dāng)前已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站所有信息采集、管理的數(shù)字化。智能化變電站遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)是經(jīng)通道對(duì)被調(diào)度對(duì)象實(shí)行遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)的一種技術(shù)。其中遙信即遙遠(yuǎn)信號(hào)，其作用是將被監(jiān)視的發(fā)電廠。智能化變電站的主要設(shè)備及線路的斷路器位置信號(hào)及其它用途的信號(hào)傳送給調(diào)度所，在調(diào)度所模擬盤上用燈光信號(hào)直接反映或用其它顯示裝置反映出來。遙測(cè)即遙遠(yuǎn)測(cè)量，其作用是將被監(jiān)視的發(fā)電廠，變電站的某些運(yùn)行參數(shù)傳送給調(diào)度所，在調(diào)度所一般可以用表計(jì)模擬量或數(shù)字量顯示其參數(shù)；遙控即遙遠(yuǎn)控制，其作用是調(diào)度所值班人員，通過遠(yuǎn)動(dòng)裝置對(duì)智能化變電站的某些設(shè)備進(jìn)行控制。遙調(diào)即遙遠(yuǎn)調(diào)節(jié)，其作用是在調(diào)度所直接遠(yuǎn)方調(diào)節(jié)發(fā)電廠的有功或無功出力，也可用于遠(yuǎn)方調(diào)節(jié)帶負(fù)荷調(diào)壓變壓器的分節(jié)頭等。
三、智能化變電站遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能特點(diǎn)
智能化功能的應(yīng)用與開發(fā)，為變電站的信息采集，傳輸和全智能的處理提供了物質(zhì)和理論的基礎(chǔ)，提高了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)在變電站中的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用,勢(shì)必對(duì)已有的變電站自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響,全智能化的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)即將出現(xiàn)，我們?cè)谝韵碌奈恼轮袑?duì)于智能化變電站遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能特點(diǎn)進(jìn)行了簡要分析，如下：
1、技術(shù)性能
智能化變電站硬件系統(tǒng)需要選用技術(shù)比較成熟，以及比較先進(jìn)可靠的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)備，系統(tǒng)內(nèi)所有的模件也應(yīng)該是固態(tài)電路、模件化、標(biāo)準(zhǔn)化與插人式的結(jié)構(gòu)。硬件還要具備較好的可維護(hù)性，支持系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展與功能的升級(jí)，系統(tǒng)硬件接口還需要采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)。智能化變電站遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)還可采用開放與分層分布式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)軟件還需要具有比較好的兼容性、可靠性及可移植性。同時(shí)，系統(tǒng)還要具有良好的電磁兼容的特性，不可發(fā)生拒動(dòng)或誤動(dòng)，及擾動(dòng)等影響其監(jiān)控系統(tǒng)的正常常運(yùn)行。系統(tǒng)需要采取相應(yīng)措施，避免或阻止因?yàn)橛?jì)算機(jī)的病毒侵害，所造成的系統(tǒng)內(nèi)存數(shù)據(jù)的丟失與系統(tǒng)損壞等不良影響。其中智能化變電站中，斷路器的智能化，代替了常規(guī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的輔助開關(guān)和輔助繼電器,實(shí)現(xiàn)按電壓波形控制跳、合閘角度,精確控制跳、合閘時(shí)間,減少暫態(tài)過電壓幅值;檢測(cè)電網(wǎng)中斷路器開斷前一瞬間的各種工作狀態(tài)信息,自動(dòng)選擇和調(diào)節(jié)操動(dòng)機(jī)構(gòu)以及滅弧室狀態(tài)相適應(yīng)的合理工作條件,以改變現(xiàn)有斷路器的單一分閘特性;在輕載時(shí)以較低的分閘速度開斷,而在系統(tǒng)故障時(shí)又以較高的分閘速度開斷等,這樣就可獲得開斷時(shí)電氣和機(jī)構(gòu)性能上的最佳開斷效果;斷路器設(shè)備的信息由微處理器直接處理,并獨(dú)立執(zhí)行當(dāng)?shù)毓δ堋?/p>
2、監(jiān)控保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
模塊化的結(jié)構(gòu)，GE-UR系列的監(jiān)控保護(hù)裝置是采用模塊化的結(jié)構(gòu)，給設(shè)計(jì)和維修，以及擴(kuò)展帶來了極大的方便。其根據(jù)功能與信號(hào)類型來劃分模塊:電源、cpu、開關(guān)量輸入、開關(guān)量的輸出入、開關(guān)量輸入的輸出、等等模塊。因?yàn)閁R系列的監(jiān)控保護(hù)裝置所采用模塊化的結(jié)構(gòu)，用戶還可通過選擇不同種類的模塊，來組成不同類型的裝置。
3、實(shí)時(shí)監(jiān)控子系統(tǒng)
實(shí)時(shí)監(jiān)控子系統(tǒng)，是智能化變電站遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化中的基礎(chǔ)部分，為遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化的綜合系統(tǒng)，提供了運(yùn)行工況的監(jiān)視與控制操作的手段，還要具備相應(yīng)處理的能力和較高的安全性及可靠性。所以，此系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)一般都采用冗余的配置。系統(tǒng)具有的硬件設(shè)備與軟件任務(wù)模塊運(yùn)行的自監(jiān)視功能，可自動(dòng)通過熱備，以切換等機(jī)制，來保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。實(shí)施監(jiān)控子系統(tǒng)，還包括幾方面：首先， 數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集功能是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及監(jiān)事控制系統(tǒng)，與變電站的直接接口。通過與遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)設(shè)備的通信，來實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息的采集，使實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)能夠提供給應(yīng)用子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)應(yīng)用子系統(tǒng)所下達(dá)的相關(guān)命令，來實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方變電站或者當(dāng)?shù)刈冸娬舅恼{(diào)節(jié)與控制。數(shù)據(jù)采集還要具備高度的可靠性，以及強(qiáng)大信息處理的能力。其次數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)的處理一般是遙信處理和遙測(cè)處理，以及電量的處理。再者。監(jiān)視功能。系統(tǒng)的配置畫面，直觀的顯示系統(tǒng)的各模塊，運(yùn)行狀態(tài)與網(wǎng)絡(luò)通信的狀態(tài)，用圖形的方式來顯示自動(dòng)化系統(tǒng)的每個(gè)設(shè)備間 配置與連接，還可采用不同顏色或者動(dòng)畫，來體現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)變化。最后，轉(zhuǎn)發(fā)的功能。系統(tǒng)需要提供不同轉(zhuǎn)發(fā)的方式，并設(shè)獨(dú)立轉(zhuǎn)發(fā)的工作站，也就是設(shè)置成通道型轉(zhuǎn)發(fā)，還可設(shè)置成網(wǎng)絡(luò)型轉(zhuǎn)發(fā)。對(duì)其轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)發(fā)的地點(diǎn)，以及轉(zhuǎn)發(fā)的速率等都可以任意的設(shè)置。
四、加強(qiáng)智能化變電站遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行
1、提高系統(tǒng)的可靠性
依照調(diào)試與運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，在其設(shè)備的選型時(shí)，不但要保證所選的功能夠滿足其變電的需求之外，還需要有先進(jìn)的技術(shù)，避免由于功能的欠缺，引起后期使用過程中，不能夠安全的運(yùn)行，甚至導(dǎo)致過時(shí)或被淘汰。其智能化變電站的綜合自動(dòng)化的系統(tǒng)，其工作側(cè)重點(diǎn)為穩(wěn)定和安全，以及完整的監(jiān)控站以內(nèi)，各個(gè)主設(shè)備與電網(wǎng)運(yùn)行的狀況，同時(shí)合理的運(yùn)行與優(yōu)化調(diào)度來進(jìn)行提供可靠的依據(jù)。在選型時(shí)，比較適合采用穩(wěn)定與可靠類型的設(shè)備，著重點(diǎn)在其數(shù)據(jù)采集和運(yùn)行監(jiān)視，另外，歷史數(shù)據(jù)的記錄和遙控的正確性，以及遙控的可靠性等，還應(yīng)該具備可維護(hù)與可擴(kuò)展的性能。
2、加強(qiáng)其標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)
在智能化變電站遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化的選型工作時(shí)，還要樹立合理化、標(biāo)準(zhǔn)化等理念。首先，要形成宏觀與科學(xué)選型的體系，并統(tǒng)一自動(dòng)化系統(tǒng)的選型原則。同時(shí)還要建立完善、科學(xué)、合理評(píng)價(jià)的體制和評(píng)價(jià)程序，以及評(píng)價(jià)方法。其次，要從微觀方面人手，在其設(shè)備的選型、交換機(jī)的選擇、服務(wù)器和操作系統(tǒng)的選取等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，推廣通用的設(shè)計(jì)、造價(jià)、設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn)的工藝等，形成能夠指導(dǎo)電網(wǎng)設(shè)計(jì)、設(shè)備采購和基建施工等不同階段的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建高效完整和統(tǒng)一協(xié)調(diào)的電網(wǎng)規(guī)劃的整體框架。
五、結(jié)束語
遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)是智能變電站系統(tǒng)中非常重要的部分，在變電站未來發(fā)展中占據(jù)著無法取代的地位。當(dāng)前，遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控與檢修方面，這些控制和操作對(duì)變電站的正常運(yùn)行有著極其重要的意義。因此，相關(guān)工作人員一定要提高對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的重視程度，不斷采用先進(jìn)的技術(shù)手段，逐步完善變電站的基礎(chǔ)設(shè)施與自動(dòng)化系統(tǒng)。對(duì)變電站未來發(fā)展的智能化與自動(dòng)化技術(shù)開展專項(xiàng)研討，為變電站的建設(shè)打好基礎(chǔ)，提高整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)營能力。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞 智能化變電站；繼電保護(hù)調(diào)試；應(yīng)用
中圖分類號(hào)TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）108-0157-02
目前，智能變電站技術(shù)的方興未艾，它代表了變電站的自動(dòng)化技術(shù)的未來發(fā)展方向，是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，因此，智能變電站和繼電器調(diào)試研究具有重要的意義。本文對(duì)智能化變電站繼電器的應(yīng)用以及調(diào)試方式進(jìn)行了討論。
1概述
智能變電站與傳統(tǒng)變電站有一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)比較，在智能變電站中涉及到許多先進(jìn)技術(shù)，如光電技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，尤其是在二次系統(tǒng)中最大程度的發(fā)展信息技術(shù)及其應(yīng)用模式，以電量的形式向數(shù)字化輸出實(shí)現(xiàn)，以便在通信網(wǎng)絡(luò)中的信息傳輸。智能變電站設(shè)備在過去的TA和電視機(jī)的變化和使用新的數(shù)字變壓器，身體和功耗大大減少。
智能變電站繼電器和傳統(tǒng)變電站相比，主要通過過程層網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的，作為通信標(biāo)準(zhǔn)IEC61850，特別是其架構(gòu)系統(tǒng)在以下幾個(gè)方面：
第一，智能變電站繼電器“三兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)”架構(gòu)體系。三兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)是指智能變電站在邏輯上分為站控層，過程層和隔離層，這意味著在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)和處理站級(jí)網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)；
第二，基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)。IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)是智能化變電站原則中繼電站網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)應(yīng)遵循的，體現(xiàn)在模型是基于傳統(tǒng)的保護(hù)裝置相對(duì)簡單的單一功能的邏輯位進(jìn)行劃分，即詳細(xì)地遵循了基本功能單元的邏輯節(jié)點(diǎn)劃分，如跳閘重要節(jié)點(diǎn)循環(huán)的算法和處理的樣品，體現(xiàn)在按智能變電站通信協(xié)議IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系有根據(jù)服務(wù)的類型的差異，并有一定的差異的特定性能，要求獲得對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定的通信協(xié)議，諸如用于SV/GOOSE通信保證了通信的實(shí)時(shí)傳輸，在傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的映射是空白的，體現(xiàn)在數(shù)據(jù)智能變電站IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，該協(xié)議具體劃分覆蓋現(xiàn)有的基本數(shù)據(jù)類的數(shù)據(jù)，和相關(guān)信息的數(shù)據(jù)擴(kuò)展。
2調(diào)試方式
2.1對(duì)保護(hù)裝置元件的調(diào)試進(jìn)行分析
智能變電站相關(guān)設(shè)備的檢查，首先要對(duì)保護(hù)定值進(jìn)行校準(zhǔn)工作。校準(zhǔn)對(duì)象包括縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)設(shè)置，過零序反時(shí)限流保護(hù)設(shè)置， PT斷線相過流和零序過流定值等。將每項(xiàng)保護(hù)定值進(jìn)行校準(zhǔn)后，就要對(duì)光纖通道進(jìn)行聯(lián)調(diào)，在進(jìn)行聯(lián)調(diào)前，要對(duì)光纖通道進(jìn)行檢查，以確保連接正常，指示燈沒有發(fā)出異常預(yù)警，保持點(diǎn)亮狀態(tài)。聯(lián)調(diào)的主要步驟為，對(duì)差流以及側(cè)電流進(jìn)行檢測(cè)，然后再對(duì)兩側(cè)設(shè)備的眾聯(lián)差動(dòng)保護(hù)功能做出相應(yīng)的聯(lián)調(diào)。
2.2對(duì)通道調(diào)試方式進(jìn)行分析
對(duì)智能變電站進(jìn)行通道調(diào)試時(shí)，具體的步驟如下：第一，要對(duì)設(shè)備的工作情況以及狀態(tài)進(jìn)行判斷，尤其是對(duì)光纖通道的檢查，確保保護(hù)裝置的光纖通道處于正常連接狀態(tài)，且沒有任何預(yù)警報(bào)告，若異常指示燈出現(xiàn)點(diǎn)亮狀態(tài)，則要對(duì)通道進(jìn)行詳細(xì)檢查，此燈的預(yù)警表示通道內(nèi)的狀態(tài)計(jì)數(shù)處于不恒定狀態(tài)。另外，在對(duì)通道進(jìn)行調(diào)試以前，還應(yīng)該對(duì)設(shè)備光纖頭進(jìn)行檢查，確保其干凈，若通道中還有其它接口設(shè)備存在，則要逐一對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行檢查，確保各個(gè)設(shè)備接地正常。
2.3對(duì)GOOSE的調(diào)試方式進(jìn)行分析
對(duì)變電設(shè)備菜單欄進(jìn)行調(diào)試時(shí)，首先要對(duì)GOOSE的報(bào)文統(tǒng)計(jì)和通信狀態(tài)進(jìn)行配置，保證不出現(xiàn)預(yù)警信號(hào)，主要的預(yù)警信號(hào)有GOOSE-B網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴報(bào)警、GOOSE-A、GOOSE出現(xiàn)配置不一致的報(bào)警等。GOOSE的調(diào)試發(fā)送功能很強(qiáng)，可以同時(shí)承載八個(gè)發(fā)送模塊進(jìn)行發(fā)送，因此，為了讓現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試更加方便快捷，對(duì)發(fā)送壓板進(jìn)行配置時(shí)，應(yīng)該多配置一些， 但是最多不要超過十二個(gè)。若在進(jìn)行調(diào)試過程中，發(fā)送壓板出現(xiàn)退出使用時(shí)，與之相關(guān)的GOOSE所發(fā)送的信息要進(jìn)行清零處理。此外，對(duì)于GOOSE來講，不僅具備發(fā)送功能，還具備較強(qiáng)的信息接收功能。
3應(yīng)用分析
智能變電站繼電保護(hù)在電力工程中的應(yīng)用，較為重要的便是GOOSE的連線功能，此連線方式采取的硬電纜接線方式，將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采集，然后形成數(shù)據(jù)集，以數(shù)據(jù)集的形式將信息向外傳遞。智能變電站的接收方只能對(duì)一部分信號(hào)進(jìn)行接收，所以，在對(duì)GOOSE連線功能進(jìn)行配置前，需要智能變電站接收方對(duì)內(nèi)部與外部信號(hào)進(jìn)行添加。此外，還要關(guān)注的問題是，若外部信號(hào)相同，那么將無法與兩個(gè)內(nèi)部信號(hào)連接，相反，若內(nèi)部信號(hào)相同，也無法與兩個(gè)外部信號(hào)連接。對(duì)日志窗口進(jìn)行查看，以對(duì)詳細(xì)記錄進(jìn)行掌握，進(jìn)而通過此功能對(duì)內(nèi)部信號(hào)進(jìn)行添加。
本文將以實(shí)際案例為主，對(duì)其調(diào)試方法以及應(yīng)用情況進(jìn)行分析，有一個(gè)保護(hù)裝置，線路為220KV。首先，對(duì)此保護(hù)裝置的開入量通道做測(cè)試，采用的輔助儀器為智能繼電保護(hù)校驗(yàn)儀器，對(duì)此裝置的異常情況進(jìn)行檢查，目前，校驗(yàn)儀器已經(jīng)對(duì)此線路的保護(hù)做出檢查，但是在保護(hù)裝置內(nèi)部并沒有與其對(duì)應(yīng)的開入信息。下面將對(duì)此種現(xiàn)象進(jìn)行分析，首先，我們先對(duì)校驗(yàn)儀器的61850配置檢查，經(jīng)過多次的檢查與校驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，此配置并沒有問題出現(xiàn)，并且光網(wǎng)口的燈在連續(xù)閃爍，這可以表明在硬件口發(fā)送出的數(shù)據(jù)信息也沒有問題。接下來，對(duì)模型文件的配置進(jìn)行分析，將母差的模型文件打開，找出與之相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)集。
依據(jù)一定的順序?qū)⒕€路二的出口節(jié)點(diǎn)找出，將模型文件打開，問題被發(fā)現(xiàn)，在數(shù)據(jù)集的發(fā)送成員中發(fā)現(xiàn)，External signal IED Name以及External Siganl Reference Name同母差的模型文件存在一致性，此情況是非常驚人的，又對(duì)母差模型文件的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行查看，發(fā)現(xiàn)在模型的出口處，出現(xiàn)相同的兩個(gè)跳閘數(shù)據(jù)，是dscGOOSE與dscGOOSE1，正常情況下，母差所發(fā)送的數(shù)據(jù)集是dscGOOSE1，此時(shí)，便可以得出是由于名稱出現(xiàn)不一致而發(fā)生GOOSE的開入出現(xiàn)異常。最后，對(duì)該設(shè)備的說明進(jìn)行詳細(xì)的分析，了解到此類型的裝置有其特殊的要求，在對(duì)GOOSE的參數(shù)進(jìn)行校對(duì)后，還要判別其數(shù)據(jù)集，若出現(xiàn)數(shù)據(jù)集不一致的情況時(shí)，便會(huì)造成開入鎖閉的現(xiàn)象。
4結(jié)論
綜上所述，智能化變電站繼電保護(hù)裝置將是未來的電力工程發(fā)展方向，并逐漸的應(yīng)用到實(shí)際的電力工程中。對(duì)于智能化變電站來講，對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)試與應(yīng)用是非常關(guān)鍵的，直接關(guān)系著投入使用時(shí)的效果與安全，因此要對(duì)其具體調(diào)試方式，應(yīng)用情況進(jìn)行細(xì)致分析。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：110kV變電站；智能化；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；建設(shè)技術(shù)
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.131
智能化變電中承載著網(wǎng)絡(luò)連接、電能傳送、電壓變換及綜合調(diào)整等作用，雖然供電企業(yè)在普通變電站中的建設(shè)與數(shù)字信息化方面取得了顯著的效果，然而在110kV變電站智能化建設(shè)中依舊存在諸多問題，這也是相關(guān)技術(shù)維修人員需要進(jìn)一步研究和探討的共同話題。
1 110kV智能化變電站的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)
1.1 110kV智能化變電站的特點(diǎn)
智能化變電站的特點(diǎn)主要包括一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化、全站信息數(shù)字化、信息標(biāo)準(zhǔn)化共享、全自動(dòng)化運(yùn)行控制以及高級(jí)應(yīng)用的互動(dòng)性。而一次智能設(shè)備包括電子式電流感應(yīng)器、全光纖式電壓互感器、合并單元、在線監(jiān)測(cè)設(shè)備等；二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的作用是將全站的設(shè)備籠絡(luò)為三個(gè)等級(jí)，分別是站控層、間隔層和過程層，而全站的設(shè)備所遵循的規(guī)約統(tǒng)一為IEC-61850。在三種等級(jí)層次中，站控層采用了MMS網(wǎng)，間隔層則采用了GOOSE網(wǎng)及SMV網(wǎng)，其中，過程層使用的網(wǎng)絡(luò)與間隔層是相同的，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)間的配置呈獨(dú)立狀態(tài)。由此可見，全站信息在智能化設(shè)備的推動(dòng)下已實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化及標(biāo)準(zhǔn)化偉大章程。
1.2 110kV智能化變電站的結(jié)構(gòu)
110kV智能化變電站的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，其內(nèi)部設(shè)備可以完成測(cè)點(diǎn)、保護(hù)、控制、檢測(cè)、計(jì)量等工作，同時(shí)還要進(jìn)行信息共享、設(shè)備狀態(tài)可視化、智能警報(bào)、智能應(yīng)用等功能。在智能化變電系統(tǒng)中，所采用的結(jié)構(gòu)都是分層處理的，由于三種分層應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)不同，如間隔層和站控層之間主要是以傳輸MMS與GOOSE兩種信號(hào)為主，而過程層與間隔層之間則采用GOOSE與SMV兩種信號(hào)進(jìn)行傳輸，因此，在接下來的結(jié)構(gòu)建設(shè)和改造中，一定要針對(duì)智能化變電站對(duì)稱的運(yùn)輸原理進(jìn)行切換，以保證每一項(xiàng)功能都能正常運(yùn)行。其中，GOOSE與SMV網(wǎng)絡(luò)信號(hào)既可以分開組網(wǎng)又可以統(tǒng)一組網(wǎng)，但為了確保智能化變電站的可靠性和穩(wěn)定性，采取分別組網(wǎng)模式，是最為保險(xiǎn)的傳輸信息做法。
2 智能化在110kV變電站中的重要性
常規(guī)的綜自系統(tǒng)只有站控層和間隔層兩個(gè)部分，所采用的通訊方式以DNP、103、104、MODBUSCDT為主，同時(shí)需要大量的規(guī)約方可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換功能，由于使用的電纜連接過于密集且布線十分復(fù)雜，從而影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。而智能化變電站雖然也是一項(xiàng)較為復(fù)雜的系統(tǒng)，但比常規(guī)綜自系統(tǒng)要完美的多，智能變電站系統(tǒng)分為站控層、過程層和間隔層三個(gè)部分，其運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)是以IEC61850為主，直接通過光纖化進(jìn)行通訊銜接，并在電子式互感器、智能合并單元、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備及IEC61850的規(guī)范中實(shí)施分層作業(yè)，不但實(shí)現(xiàn)了信息共享化，而且布線較為簡單，所采集的數(shù)據(jù)也是相當(dāng)精準(zhǔn)，是提高110kV變電站工作效率的新篇章。
3 改進(jìn)110kV智能化變電站建設(shè)中的關(guān)鍵問題分析
3.1 單母線分段接線方式下對(duì)電壓互感器與保護(hù)裝置的要求
由于城市是最大的耗電中心，所以在建設(shè)110kV智能化變電站過程中，可以利用110kV/10kV降壓原理變向周圍用戶進(jìn)行供電。而對(duì)于建設(shè)終端變電站，110kV配電建設(shè)可以采取線路變壓器組接線方式，在10kV側(cè)可以按單母線四分段，每一段之間的母線帶12-13回出現(xiàn)，110kV終期可以用4-6回，單母線分段接線。如果10kV側(cè)的母線分四段，每一段母線可帶13-14回出線，若以八段考慮，每段母線則帶7回即可。在10kV分段開關(guān)處安裝設(shè)備自控裝置，是有效保證110kV線路可靠運(yùn)行的最佳方案。
3.2 電子式互感器接入合并單元的規(guī)約問題分析
首先，以我國華東地區(qū)其中一座110kV智能化變電站為例，由于變電站電子式互感器標(biāo)書主要包括電流互感器和電壓互感器兩部分，如果將合并單元納入該電流互感器標(biāo)書中，會(huì)因廠家不同而導(dǎo)致電流與電壓發(fā)生故障，雖然針對(duì)這種問題，已經(jīng)有了一定的解決方案，也就是將電壓互感器輸出的信號(hào)以FT3格式接入到電流互感器的合并單元，但由于FT3幀格式中的數(shù)據(jù)位為128bit，同時(shí)附加了16it的CRC校驗(yàn)位，其構(gòu)造新的糾錯(cuò)碼時(shí)需盡量避免破壞FT3的數(shù)據(jù)長度，采用BCH（144，128）碼作為校碼，以BCH碼代替CRC碼。BCH（144，128）碼是由BCH（255，239）截短而來。由于截短碼就是另信息碼元的前若干位為0構(gòu)成BCH碼，所以此時(shí)碼元不用發(fā)出去，以此減少碼元長度，但在編輯時(shí)將其計(jì)入并且監(jiān)督位數(shù)不變，同時(shí)糾錯(cuò)能力不變，縮短信息碼元的數(shù)目。在采集器到合并單元通信中，傳輸1幀的數(shù)據(jù)量是144bit，所以可應(yīng)用BCH（144，128）糾錯(cuò)碼糾正兩位錯(cuò)誤。
3.3 加強(qiáng)配電設(shè)備的智能控制
在智能110kV變電站配電設(shè)備中所運(yùn)用的智能控制部分，主要以光纖通訊電纜光端機(jī)電路、設(shè)備操作回路、信息數(shù)據(jù)采集電路及信號(hào)數(shù)據(jù)判斷電路為主，其工作原理是在配電網(wǎng)設(shè)備系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)后，信號(hào)數(shù)據(jù)會(huì)采集電路，隨后會(huì)再次進(jìn)行采集，與此同時(shí)輸送給光端機(jī)電路和信號(hào)數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路，而信號(hào)數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路會(huì)進(jìn)行比較，最后，對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行判斷，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在故障，就會(huì)啟動(dòng)保護(hù)信號(hào)功能，同時(shí)向設(shè)備操作回路進(jìn)行信息傳輸，實(shí)施跳閘指令。
4 結(jié)束語
綜上所述，智能化技術(shù)無論是在變電站中或者是其它相關(guān)領(lǐng)域中都將是不斷引領(lǐng)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，它是一個(gè)全新的里程碑。而110kV作為電力系統(tǒng)中重要組成部分，會(huì)隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展發(fā)揮其更大的社會(huì)價(jià)值，因此，智能化技術(shù)人員一定要將智能化變電站的建設(shè)逐步完善，從而為電網(wǎng)智能化的發(fā)展打下扎實(shí)基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
[關(guān)鍵詞]智能電網(wǎng)；智能變電站；智能終端
中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）27-0022-01
近20年的發(fā)展，國內(nèi)外在智能變電站設(shè)備的研究、開發(fā)和運(yùn)用上取得長足進(jìn)展。目前，國內(nèi)已有多個(gè)智能變電站投入運(yùn)行，且運(yùn)行狀況良好。但現(xiàn)階段對(duì)變電站智能化技術(shù)的研究多為新建智能變電站的應(yīng)用，而對(duì)常規(guī)變電站智能化改造的研究卻較少?，F(xiàn)有的少數(shù)幾個(gè)改造案例的實(shí)施方案基本上都是全站停電后進(jìn)行一次、二次設(shè)備的全部更換，以此實(shí)現(xiàn)常規(guī)變電站的智能化改造。這種改造方式成本高，相當(dāng)于在原站址重建一座智能變電站，而且在一些重要樞紐變電站無法采用全站停電的改造方案。因此研究一種行之有效的分階段智能化改造方案，實(shí)現(xiàn)分設(shè)備停電改造，才能滿足對(duì)大多數(shù)常規(guī)變電站進(jìn)行智能化改造的需求。我國智能電網(wǎng)是社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。智能化變電站則是整個(gè)智能電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵，智能變電站是指采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，同時(shí)具備支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能。變電站實(shí)現(xiàn)智能化的方式無非是新建與改造兩種，而我國在已建立較為成熟可靠電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)常規(guī)變電站的改造來實(shí)現(xiàn)智能化成為智能化變電站建設(shè)的主要方式。在智能化技術(shù)日益完善的過程中，不同的設(shè)計(jì)不同的施工方案利弊存在爭議。
1、 變電站智能化改造工程
智能化變電站是數(shù)字化變電站的升級(jí)和發(fā)展，在數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)上，結(jié)合智能電網(wǎng)的需求，對(duì)變電站自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行充實(shí)，以實(shí)現(xiàn)變電站智能化功能。除了變壓器、開關(guān)設(shè)備、輸配電線路及其配套設(shè)備之外，智能化變電站在硬件上的兩個(gè)重要特征是：大量新型柔流輸電技術(shù)及裝備的應(yīng)用，智能化變電站的一二次設(shè)備進(jìn)行高度的整合與集成，所有的裝備具有統(tǒng)一的接口。智能化變電站是采用先進(jìn)的傳感器、信息、通信、控制、智能等技術(shù)，以一次設(shè)備參量數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化信息平臺(tái)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)變電站實(shí)時(shí)全景監(jiān)測(cè)、自動(dòng)運(yùn)行控制、與站外系統(tǒng)協(xié)同互動(dòng)等功能，達(dá)到提高變電可靠性、優(yōu)化資產(chǎn)利用率、減少人工干預(yù)、支撐電網(wǎng)安全運(yùn)行、可再生能源“即插即退”等目標(biāo)的變電站。變電站的智能化改造同時(shí)涉及一次設(shè)備及二次設(shè)備的更換改造，在改造過程中既要保證改造工作的順利進(jìn)行，又要保證其他運(yùn)行設(shè)備的安全，還要盡量縮短設(shè)備的停電時(shí)間，往往任務(wù)重、時(shí)間短。在對(duì)老舊變電站的智能化改造過程中，運(yùn)行人員的停送電倒閘操作頻繁、一二次設(shè)備改造牽扯面廣，接線復(fù)雜。改造中多專業(yè)、多單位、多班組交叉作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)人員多，人員技術(shù)素質(zhì)不一、施工地點(diǎn)多，因此現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)點(diǎn)多，極易發(fā)生各類違章和事故，為了保證用戶可靠供電、電網(wǎng)安全、設(shè)備安全和改造現(xiàn)場(chǎng)安全，必須做好現(xiàn)場(chǎng)智能化改造的一系列工作：提前做好智能化改造變電站現(xiàn)場(chǎng)勘查，做好三措（組織措施、技術(shù)措施和安全措施）和施工方案，周密做好停電計(jì)劃，主管部門和各單位、各班組做好協(xié)調(diào)和溝通工作。
2、智能化改造方案
變電站智能化改造采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)、智能巡檢等高級(jí)應(yīng)用功能。 改造后由智能化一次設(shè)備（電子式互感器及常規(guī)互感器就地?cái)?shù)字化、合并單元、智能化終端等）和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層（過程層、間隔層、站控層）構(gòu)建，建立在iec61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，變電站將成為能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。
3.1、220kv、35kv及主變110kv側(cè)采用原有的常規(guī)互感器+就地合并單元的形式，實(shí)現(xiàn)電流電壓采樣值的就地?cái)?shù)字化。合并單元將采樣值信息以iec61850-9-2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式傳輸給各間隔保護(hù)測(cè)控等間隔層設(shè)備。110kv出線側(cè)采用電子式互感器+就地合并單元的形式，合并單元將采樣值信息以iec61850-9-2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式傳輸給各間隔保護(hù)測(cè)控等間隔層設(shè)備。智能開關(guān)采用智能終端+goose實(shí)現(xiàn)了開關(guān)設(shè)備的數(shù)字化和過程層數(shù)字化，智能終端安裝在戶外智能就地柜內(nèi)與開關(guān)設(shè)備配合實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的智能化。
3.2 智能化變電站的體現(xiàn)方式
電子互感器及常規(guī)互感器及就地?cái)?shù)字化；二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化；高級(jí)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)；合并單元及智能終端的應(yīng)用；增加變壓器等的在線監(jiān)測(cè)裝置；輔助系統(tǒng)的應(yīng)用。
3.2.1、站控層與間隔層保護(hù)測(cè)控等設(shè)備采用iec61850-8-1通信協(xié)議；間隔層保護(hù)測(cè)控等設(shè)備與過程層智能終端采用goose通信協(xié)議。
3.2.2、間隔層保護(hù)測(cè)控等設(shè)備與過程層合并器采用iec61850-9-2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信協(xié)議；
3.2.3、過程層設(shè)備由互感器、智能就地柜等與一次設(shè)備直接聯(lián)系的單元組成。
3.3、針對(duì)戶外開關(guān)的智能控制要求，采用智能就地柜和智能終端。智能終端是連接一次開關(guān)設(shè)備和二次保護(hù)、測(cè)控裝置的智能化設(shè)備，其作用是采集一次開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)通過goose網(wǎng)絡(luò)傳輸至保護(hù)和測(cè)控裝置，同時(shí)通過goose網(wǎng)絡(luò)接收保護(hù)和測(cè)控裝置的命令對(duì)一次開關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作。智能終端單獨(dú)下放到戶外，安裝在一次設(shè)備旁邊，通過光纖goose網(wǎng)絡(luò)與保護(hù)室內(nèi)的保護(hù)和測(cè)控裝置進(jìn)行通訊。每臺(tái)主變配雙重化的主后一體化裝置、單套測(cè)控裝置；主變保護(hù)跳各側(cè)開關(guān)通過直接用光纜點(diǎn)對(duì)點(diǎn)給智能終端發(fā)跳閘命令。主變智能終端、非電量保護(hù)及主變本體測(cè)控整合下放到主變旁的戶外柜，非電量遵循國網(wǎng)要求直采直跳。主變中性點(diǎn)和間隙電流互感器采用常規(guī)互感器，常規(guī)互感器的二次模擬信號(hào)接入合并單元后可轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。合并單元就地放置于戶外密封箱中。間隔層、站控層之間采用以太網(wǎng)雙網(wǎng)，以iec61850通信協(xié)議構(gòu)建，具備站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的條件。間隔層設(shè)備由繼電保護(hù)裝置、測(cè)控裝置等組成。與過程層智能終端采用goose通信協(xié)議，與合并器采用iec61850-9-2通信標(biāo)準(zhǔn)，220kv、110kv、35kv主變間隔的智能終端和合并單元均配雙套。站控層一體化信息平臺(tái)，支持各種數(shù)據(jù)的接入、存儲(chǔ)和快速高效的檢索，采用統(tǒng)一建模思想和方法，將在線監(jiān)測(cè)、保護(hù)、測(cè)控、通信、計(jì)量、直流輔助系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、視頻、安防、環(huán)境參量等數(shù)據(jù)的模型標(biāo)準(zhǔn)化。在保護(hù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的完整及一致性基礎(chǔ)上，建立統(tǒng)一的全景數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，為各智能應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn)化的信息訪問接口。
4、結(jié)束語
變電站的智能化改造工程，從運(yùn)行人員的角度來說，是一項(xiàng)從頭至尾全過程負(fù)責(zé)到底的工作，現(xiàn)場(chǎng)大、工作復(fù)雜、人員多、危險(xiǎn)點(diǎn)多，運(yùn)行人員的責(zé)任也就更大，變電站內(nèi)的一切都是他們的責(zé)任區(qū)，做好風(fēng)險(xiǎn)管控工作，做好現(xiàn)場(chǎng)安全工作，對(duì)保證變電站智能化改造安全、順利的完成起著至關(guān)重要的作用。經(jīng)過智能化升級(jí)改造后，將與傳統(tǒng)變電站在技術(shù)、運(yùn)行、檢修維護(hù)等方面均存在較大差異，智能化變電站在國內(nèi)還處在起步階段，在今后的應(yīng)用過程中還會(huì)不斷的發(fā)展、完善、提高。
