数字变电站讲义

智能电网

贵阳供电局数字化变电站的建设

王浩

主要内容数字化变电站的技术运用情况2数字化变电站意义4综合自动化变电站存在问题31运用数字化变电站优势33数字变电站要解决的主要问题将变电站的典型操作变为智能操作，防止人员误操作。二次系统数字化网络化、二次电缆光纤化，防止因二次系统的分布电容和干扰以及二次绕迂和寄生回路造成的开关误动。为什么要采用智能操作由于变电操作需要调度和变电人员开操作票，然后根据操作票进行操作，存在人员因素，是造成误操作的主要原因。目前变电站内的五防系统可靠性低，依靠五防系统进行操作，其可靠性、安全性得不到保障，效率低下。检修人员的操作票、工作票需在集控中心办理，导致检修人员必须往返变电站与集控中心，实际有效工作时间短、工作效率低，工作有效时间得不到保障。为什么要实现二次光纤化、网络化二次电缆多如牛麻，不利于维护、运行、管理。二次系统是基于布线逻辑的结构，会产生错线，误接线、误碰等问题。直流接地，电磁干扰等是造成开关和保护误动，拒动的主要原因。长期以来，查找、分析此类问题是大家最头痛最烦心的事情。实现数字变的目标实现变电站智能操作（程序化操作），是解决以上矛盾的有效方法。是我们数字化变电站的管理创新目标。二次系统数字化、二次电缆光纤化是我们数字化变电站的技术创新目标。数字化变电站的基本定义运行操作智能化。二次系统数字化网络化、二次电缆光纤化。一次设备具备自诊断功能，实现状态监视和检修。为什么要采用数字式电流互感器

现在电网中采用的电流电压互感器基本为传统的电磁感应式或电容分压式，输出模拟电流信号和模拟电压信号。传统电流电压互感器存在内部绝缘结构复杂、精度受二次负载影响、易受电磁干扰和二次电缆昂贵等问题。数字式CT与传统CT的区别数字式CT与传统CT的区别数字式CT与传统CT的区别数字式互感器结构的特点没有铁芯，无铁磁饱和现象。输出线性度好，但输出能力（带负载能力）差。需要附加电源。传统互感器的结构特点装有铁芯，会产生磁滞现象，大电流时会发生磁饱和，输出线性度差。（产生二次谐振）输出功率大，带负载能力强。光电互感器输出小电压模拟信号或数字信号，绝缘结构简单、互感器精度不受负载影响、无饱和问题、二次设备不产生附加误差、不易受电磁干扰等优点，并且信号输出采用比电缆廉价的光缆，大大降低变电站建设的综合成本。光电互感器优点数字式电流互感器的运用和生产情况我国在有源式数字互感器的研究已走出实验阶段，产品在多个变电站试运行近一年的经验，运行情况良好，满足保护和计量的要求，部分功能已达到国际先进水平。二次设备与数字互感器直接接口，免去许多环节，大大降低设备的误码率，大大提高设备运行的安全可靠性。主要厂家有南京自动化设备厂新宁公司，数字化变电站简图国内现状

从调研考察情况看，国内已有部分实现数字化的变电站。主要有：苏州供电局的110kV新河变、苏桥变；山东省聊城110kV铝业变；云南曲靖供电局的110kV翠微变（旧站改造）。无锡供电局220KV圆石变等，苏州供电局采用变电站单元程序化智能操作，在新河变、苏桥变已经实现无人值守，并取消操作队。目前，在国内还没有建成真正意义的数字化变电站。数字化变电站优势变电站采用光缆取代变电站内四处布满的控制电缆，降低变电站建设成本。变电站内无电磁兼容干扰问题，增加二次设备的安全可靠运行。数字式互感器绝缘结构简单，减少维护工作量，节约占地面积，降低变电站总成本。

无锡220KV圆石变电缆层

（光纤）无锡220KV圆石变保护屏后的光纤无锡220KV圆石变监控系统无锡220KV圆石变监控系统(装在屏内)无锡220KV圆石变SF6在线监测系统无锡220KV圆石变保护和监控系统

云南曲靖110KV翠峰数字变主接线云南曲靖110KV翠峰数字变运用光纤后电缆层的布置

云南曲靖110KV翠峰数字变运用光纤后电缆层的布置

无锡220KV圆石变GIS组合电器(可实现全站智能操作