110kV数字化变电站研究与应用

1、110kV 数字化变电站研究与应用 近年来，国家电网公司和南方电网公司都进行了数字化变电站的 试点，并已经建成一些规格不一的数字化变电站，比如内蒙古杜尔 伯特220kv220kv 变电站、山东青岛 110kv110kv 变电站、无锡圆石 110kv110kv 变电 站等。同时，电网公司的科研项目已经对数字化变电站的建设建立 了一整套的标准体系和相应的技术规范，未来在电力通信领域建立 数字化变电站具有深远的意义。 一、110kv110kv 数字话变电站概述 在国内，由于 110kv110kv 变电站的数量多，并且运行时间长，在电网 中起着承上启下的作用，无疑地，110kv110kv 变电站也具备

2、进行数字化 试点的先决条件。 和以往常规综合自动化变电站通过电缆传输模拟信号至测控装 置，进而在进行模拟转换后通过网线将数字量传到后台监控系统的 系统结构不同， 数字化变电站信息的采集、 传输和处理的全过程都 是数字化的，且每个环节都具备相应的自诊断功能，并采用 iec61850 iec61850 （电力系统无缝通信的规约）来构建电力通信网络，采集、 传输、测控、计量和监控保护等功能都使用同一网络接收信息，从 而实现了整个系统的信息实时共享。 概括起来，110kv110kv 智能化变电站的特点有：其一，一次设备智能 化和二次设备网络化；其二，运行、管理和维护的自动化；其三、 自诊断功能；其四，

3、信息的实时共享。 二、110kv110kv 数字化变电站设计的系统结构 按照 iec61850iec61850 标准，数字化变电站在逻辑结构上可以分为过程 层、间隔层和变电站层，这三个层次之间以及每个层次内部之间均 采用高速数据网络通信。 1 1、 过程层 该层主要由光纤、网线、交换机、路由器等电气设备构成，是一 次设备和二次设备的结合面。其功能主要主要有：一是利用电压互 感器等手段来对电气运行中的电流、电压、相位等实时电气量进行 监测。二是模拟采样， 也就是说对变电站的运行设备如变压器、 母 线等的状态参数，如温度、压力和绝缘性等进行在线监测与统计。 三是控制命令的发送，即操纵控制的执行与驱

4、动，主要有电容器的 投切控制、断路器的合分控制盒电源的充放电控制等。 2 2、 间隔层 该层主要由保护装置、通讯管理机、测控装置和其它职能设备构 成。其主要功能是对本间隔过程层的实时数据信息进行汇总，再跟 变电站层连接起来，实现信息的上传，具有承上启下的作用。同时, 间隔层还实施操作同期及其它控制功能，并实现对一次设备的保 护。 3 3、 变电站层 该层主要由监控主机、运动装置、五防工作站、保护信息系统、 两票服务器、电能质量服务器、视频监控服务器等组成的一个总的 网络结构。其主要功能是通过高速网络汇总和更新全站实时信息， 按照规约进行有关数据信息的调度，并且有关的控制命令转给过程 层和间隔层

5、执行，同时也对过程层和间隔层设备进行在线的维护和 参数的修改，还可以记录变电站故障，进行故障分析和操作培训。 三、110kv110kv 数字化变电站建设的关键技术 无论是数字化变电站的研发设计，还是实践中的建设运营，都需 要一系列技术的支持。 具体来说， 110kv110kv 数字化变电站的关键技术 主要有： 1 1、 无缝通信协议 iec61850iec61850 i iec61850ec61850 通信标准为数字化变电站的建设奠定了技术标准， 它是 国际电工委员会制定的“变电站通信网络和系统”系列标准，在整 个电力系统中成为从变电站到配电自动化的通信标准，适用于数字 化变电站过程层、间隔层

6、和变电站层。 该规约的采用将大幅减少人工现成的工作量，并能够良好解决系 统互操作性和协议转换的问题。 2 2、 电子互感器技术 与以往的地磁式电压或电流互感器相比，电子互感器不仅具有良 好的绝缘性和抗电磁干扰能力，与计算机网络技术紧密结合，而且 具有重量小、体积轻、价格便宜等特点。新型的电子互感器利用了 光电晶体的优异特性和光电技术可以高速传输数据的优点，处理复 杂的算法快速便捷，同时也极大的方便了与主机的通信和与电力系 统的的整个数据互联共享。 3 3、智能化一次设备和网络化二次设备 智能化的一次设备和网络化的二次设备使得变电站的信息采集 到输出的整个过程实现了数字化。也就是说，智能开关与智

7、能变压 器技术是数字化变电站的关键环节。其中，智能开关配备有传统开 关所没有的智能控制单元。而职能变压器除了具备传统变压器的相 关功能外，还具有数字通信和处理能力，同时还具有自诊断功能。 4 4、嵌入式系统 嵌入式技术广泛用于保护、测控、单元和智能电器设备的控制单 元，以及一些相关的 iedied 设备，可以说，该系统是数字化变电站不 可或缺的一个技术手段。当前，无论是从硬件架构上的嵌入式处理 器、i/oi/o 设备等，还是从软件支持上的嵌入式多任务操作系统、驱 动程序等，都有了相当程度的发展，这一切都为数字化变电站的建 设提供了技术支持。 四、11Okv11Okv 数字化变电站建设运营的效益

8、 11Okv11Okv 数字化变电站的建设，在缓解现有变电站供电能力吃紧状 态，满足工农业和居民生活用电的同时，还将整合优化地区的供电 系统，从而降低电能损耗，提高供电效率。就经济方面来说，数字 化变电站的建设将提高设备维护的安全性，避免设备损耗和造成人 身伤亡事故而造成的经济损失。同时，数字化变电站很多设备和线 路具备自诊断功能，维护起来更加方便，且节省成本。就社会效益 而言，数字化变电站的安全性和稳定性对保证电网稳定可靠运行和 实现精简机构、增加效益作用明显。 总之，110kv110kv 数字化变电站的研发建设和投入运营，将大大减少 人工作业的程序，实现智能化的自诊断功能。该系统在提高整个变 电站供电安全稳定性的同时，还能够自动生成各类数据图表，为变 电站和整个电力系统的科学发展提供了可靠的数据。 参考文献 11 李暖群.110kv.110kv 数字化变电站设计探讨j.j.广东输电与变电技 术，20082008（ 2 2）. .