数字化变电站意义及关键技术研究 智能变电站关键技术

摘 要：基于IEC61850标准，对研究数字化变电站重要意义进行了探讨。结合数字化变电站二次体系结构，对数字化变电站关键技术进行研究，从整体上对数字化变电站进行阐述。关键词：数字化变电站 ；意义 ；关键技术 ；体系结构
中图分类号：TM76 文献标识码：A
1实现数字化变电站的重要意义
变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平，一定程度上提高了电网建设的现代化水平，增强了输配电和电网调度的可靠性。然而，传统变电站自动化系统仍然存在下列问题：
互 *** 作问题
由于不同厂家变电站自动化系统采用的通信技术和协议各不相同，造成产品之间缺乏互 *** 作性，导致集成和维护成本的增加，也降低了系统的可靠性。
电磁式互感器的问题
传统互感器存在铁芯饱和、暂态特性差和体积庞大等缺点，难以满足现代自动化技术的需求。
常规一次设备的问题
目前多数变电站都没有装设状态监视设备，由于缺乏一次设备状态监视信息，通常只能采用计划检修，而不能实现状态检修。同时，非智能断路器设备也不能实现按波形控制合闸角和在线监测的功能。
线缆投资、运行维护费用较高
数字化变电站成功地解决了上述传统变电站存在的问题，是电力系统发展的必然趋势，是通讯技术、信息技术和计算机技术发展的必然结果。IEC61850标准以及数字化技术在变电站内的全面推广应用将是解决这些难题的关键所在。目前，国际电工委员会TC57工作组已经制定了《变电站通信网络和系统》系列标准——IEC 61850，为变电站自动化系统提供了统一平台和标准框架。随着电子式电流、电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行 *** 作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响，全数字化的变电站自动化系统即将得到广泛的应用。通过数字化变电站技术的研究和实施，提高变电站自动化系统以及整个电网的技术水平和安全稳定运行水平。
目前我国正在大力建设创新型国家，国家电网公司已成为全国“创新型试点企业”。国家电网公司高度重视科技进步和自主创新，将其作为公司和电网发展的战略支撑，力争掌握一批拥有自主知识产权的关键技术和核心技术，占据世界电力科技发展制高点，在能源技术创新中积极发挥主体作用和表率作用，服务创新型国家建设。而数字化变电站在各个方面均顺应了科技进步和自主创新的要求。首先在技术储备方面，IT技术与通信技术近些年来的突破性进展使得数字化变电站从技术和经济角度而言成为可能，智能化电气设备的发展，特别是智能化断路器、电子式互感器等机电一体化智能设备的出现，使得变电站进入了数字化发展的新阶段；其次在发展水平上看，在数字化变电站的研究、试验、工程推广等方面，国外企业也刚刚开展，尤其国内在ECT/EPT及变电站自动化等方面的研究工作并不落后于国外企业，可以说实现数字化变电站是建设创新型电网的要求，也是我国电力行业赶超国际水平的一个契机。
通过数字化66kV变电所的建设与研究，提出适合中国电网结构及运行方式的完整的66kV数字化变电站系统方案，将对鞍山以至整个辽宁电网的数字化建设工作产生积极影响。
数字化变电站含义及其关键技术
数字化变电站技术是指基于IEC61850标准建立全站统一的数据模型和数据通信平台，实现站内一次设备和二次设备的数字化通信，以全站为对象统一配置保护和自动化功能。
其主要特征包括：
——基于IEC61850的全站统一的数据模型及通信服务平台；
——智能化一次电气设备；
——基于全站统一授时的网络化二次设备。
我们认为实现“数字化变电站”的关键技术包括以下几点：
●IEC61850的体系架构
●全站功能的统一配置
●一体化功能系统控制器
●通信网络架构
●电子式电流/电压互感器
●智能化的一次设备
●全站统一的授时系统
数字化变电站基本内容
分析上述数字化变电站要求可见，完整的数字化变电站方案应包括符合IEC61850标准的全部一次、二次系统的实现。大体可分为以下几部分内容：
a一次部分
●变压器
●开关、刀闸
●直流系统等
b二次部分
二次系统在逻辑上按功能可分为过程层、间隔层和变电站层，结构如图1所示：
●硬件设备
为实现图1所示的逻辑功能，二次系统设备包括：
a电子式互感器、合并单元
b变压器智能单元
c开关、刀闸控制器
d直流系统智能单元
e满足IEC61850标准的系统控制器
f监控主机（ *** 作员站，工程师站）
g远动主机
h打印服务器
i工业以太网交换机和用于光纤通信的光端机
●软件系统
软件系统采用跨平台结构设计，可选择windows、Unix、linux *** 作系统；数据库结构按照IEC61850模型定义、实现，所有程序支持IEC61850模型。系统集成工程化工具为工程人员或用户提供完善、方便的配置、测试、维护手段，包括系统的配置/组态、实时库的管理、模型、通信的一致性测试、SCL配置文件和参数化的管理等功能。
●站内通信网络
系统应以网络交换以太网技术为基础，站级总线采用星型结构光纤10M/100M以太网，组网方式为VLAN虚拟以太网，具有自愈功能；过程总线选择星型结构光纤100/1000Mb以太网，防止出现实时信息在网络上发生碰撞以至影响实时响应要求。必要时可考虑采用VLAN优先级协调多以太网跨过多交换机运行。
在66kV数字化变电站的设计方案中，根据需要传输的数据量的计算结果，站级总线和过程总线均采用星形结构光纤100M以太网。
●授时系统
时钟同步系统由网络时间服务器（主时钟）及时钟扩展输出装置（扩展时钟）组成。时钟同步系统具有两台互为备用的网络时间服务器，时钟扩展输出装置的具体数量根据现场实际进行选项匹配，以满足时间系统对信号数量和种类的要求。网络时间服务器和时钟扩展输出装置既可以集中组屏，也可根据现场的实际情况单独组屏。
参考文献
[1]谢型果IEEE1588时钟同步报文硬件标记研究与实现[A]华中科技大学硕士学位论文[D]2008(06)
[2]许继电气电网保护自动化公司数字化变电站关键技术说明书[Z]2011（06）
[3]何永安IEC61850标准对于数字化变电站自动化系统的意义[J]北京电力高等专科报，2011(03)

1、智能变电站中分布式电源的引用
智能变电站将分布式电源引入进来，能够增强智能电网的安全灵活性，在运行效率上也有显著的提升，此外，在配电系统中也改变了单项潮流网络的存在，使其从单向电源辐射的网络转变成为一个多源型的网络。原来的变电站内的保护措施和保护行为的出现都是针对单项潮流网络的，现在单项潮流网络转变为多元型网络将会使以前的保护行为和保护措施变得不再安全可靠。根据这种转变，接入分布式电源后对智能变电站继电保护的作用提出更大的挑战。
2、 智能变电站中硬件的集成技术
随着智能电网的不断发展和进步，电网硬件系统中开始有了描述语言的硬件，描述语言的硬件的出现使智能变电站在设计应用上有了集成、自动以及模型化的特点。以上特点使得硬件系统中出现了功能全面的模块化的规划，能够将一些不同的逻辑问题固化到智能变电站内部的设备上，由软件的控制到达硬件的应用。从而确保了设计应用的准确、可靠，同时也解决了信息传送中的关键问题。
3、智能变电站中软件的构件技术
智能变电中的软件技术和硬件技术相辅相成，两者形成完美的协作。软件系统是保证智能变电站正常运行的灵魂和钥匙，其不但能够实现信息控制和监控功能，还可以将相量测量单元(PMU)、录波等功能进行集成 ，这就完成了变电站内部的区域疾控、在线状态监督、远程 *** 作等高级功能。对于保证日益庞大和复杂的电力系统安全稳定运行，提高自动化程度具有深远意义。

1。云技术。顾名思义就是说。天上的云彩。地上的人都能够看到。
目前有具我了解。具备图文的发展形式就是成为一个大的网络平台（服务器），单机不需要存在什么文件。需要什么，直接网络连接云平台，运行文件就可以了。
2。
Web 30一词包含多层含义，用来概括互联网发展过程中某一阶段可能出现的各种不同的方向和特征，包括将互联网本身转化为一个泛型数据库；跨浏览器、超浏览器的内容投递和请求机制；人工智能技术的运用；语义网；地理映射网；运用3D技术搭建的网站甚至虚拟世界或网络公国等。
Web 30特点
第一，Web30的API（应用程序编程接口）是基于全球范围的，也就是XMLWebServices；
第二，Web30的速度能够达到10G，所有的应用都不用担心速度；
第三，Web30是一个技术框架或平台。
3顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。物联拥有业界最完整的专业物联产品系列，覆盖从传感器、控制器到云计算的各种应用。产品服务智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、个人健康等各种领域。构建了“质量好、技术优、专业性强，成本低，满足客户需求”的综合优势，持续为客户提供有竞争力的产品和服务。物联网是继通信网之后的另一个万亿级市场。物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”！
一：物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。
系统铺设了3万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。而就在不久之前，上海世博会也与中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心签下订单，购买防入侵微纳传感网1500万元产品。
二：ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。ZigBee无线路灯照明节能环保技术的应用是此次园博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制
三：智能交通系统(ITS)
是利用现代信息技术为核心，利用先进的通讯、计算机、自动控制、传感器技术，实现对交通的实时控制与指挥管理。交通信息采集被认为是ITS的关键子系统，是发展ITS的基础，成为交通智能化的前提。无论是交通控制还是交通违章管理系统，都涉及交通动态信息的采集，交通动态信息采集也就成为交通智能化的首要任务。
四：首家高铁物联网技术应用中心在苏州投用
我国首家高铁物联网技术应用中心2010年6月18日在苏州科技城投用，该中心将为高铁物联网产业发展提供科技支撑。
高铁物联网作为物联网产业中投资规模最大、市场前景最好的产业之一，正在改变人类的生产和生活方式。据中心工作人员介绍，以往购票、检票的单调方式，将在这里升级为人性化、多样化的新体验。刷卡购票、手机购票、电话购票等新技术的集成使用，让旅客可以摆脱拥挤的车站购票；与地铁类似的检票方式，则可实现持有不同票据旅客的快速通行。
清华易程公司工作人员表示，为应对中国巨大的铁路客运量，该中心研发了目前世界上最大的票务系统，每年可处理30亿人次，而目前全球在用系统的最大极限是5亿人次。
五：国家电网首座220千伏智能变电站
2011年1月3日，国家电网首座220千伏智能变电站――无锡市惠山区西泾变电站日前投入运行，并通过物联网技术建立传感测控网络，实现了真正意义上的“无人值守和巡检”。西泾变电站利用物联网技术，建立传感测控网络，将传统意义上的变电设备“活化”，实现自我感知、判别和决策，从而完成自动控制。完全达到了智能变电站建设的前期预想，设计和建设水平全国领先。
六、首家手机物联网落户广州
将移动终端与电子商务相结合的模式，让消费者可以与商家进行便捷的互动交流，随时随地体验品牌品质，传播分享信息，实现互联网向物联网的从容过度，缔造出一种全新的零接触、高透明、无风险的市场模式。手机物联网购物其实就是闪购。广州闪购通过手机扫描条形码、二维码等方式，可以进行购物、比价、鉴别产品等功能。
你是哪儿的坏学生。不好好学习。在网上打牙签。不劳而获。

智能变电站网络交换机用于变电站自动化系统的信息传输。智能变电站对网络交换机的主要性能要求有：当交换机用于传输SV或GOOSE等可靠性要求较高的信息时应采用光接口;当交换机用于传输制造报文规范(MMS)等信息时宜采用电接口。传输各种帧长的数据时交换机固有延时应小于10μs。智能变电站对网络交换机的主要功能要求有数据帧转发、数据帧过滤、网络风暴抑制、组播、镜像、多链路聚合功能;星型、环型、双星型、双环型方式之一的组网功能;具备网络管理和通信安全控制能力等。

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