智能化变电站的概念及架构
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智能变电站介绍智能变电站介绍1-引言智能变电站是一种集信息化、自动化和智能化于一体的电力系统装置,通过自动化设备和智能算法实现对电力系统的监控、控制和优化,以提高电力系统的可靠性、安全性和经济性。
本文介绍了智能变电站的相关概念、功能和优势。
2-智能变电站的定义智能变电站是一种基于现代信息技术和通信技术的电力系统装置,通过集成电力设备、传感器、智能终端和数据通信设备,实现对电力系统的远程监控、操作和管理。
3-智能变电站的组成3-1 主设备智能变电站的主设备包括变压器、断路器、隔离开关、组合电器柜等,这些设备具有监测、控制和保护功能,并能与智能终端进行通信。
3-2 传感器和监测设备智能变电站配备各类传感器和监测设备,如电流传感器、电压传感器、温度传感器等,用于采集电力系统的运行数据。
3-3 智能终端和通信设备智能变电站的智能终端通过数据通信设备与主设备和传感器进行联系,接收采集的数据并实时传输给监控中心。
4-智能变电站的功能4-1 远程监控智能变电站可以实时监测电力系统的运行状态,包括电压、电流、温度等数据,并将其传输给监控中心,以便实时掌握变电站的运行情况。
4-2 远程操作通过智能终端和通信设备,监控中心可以远程对智能变电站的主设备进行操作,如开关控制、调节参数等。
4-3 故障诊断与维护智能变电站能够通过自身的智能算法对电力系统的故障进行预测和诊断,并提供相应的维护建议,以便及时处理故障。
4-4 数据分析与优化智能变电站可以对大量的运行数据进行分析和优化,以提高电力系统的运行效率和可靠性。
5-智能变电站的优势5-1 提高运行效率智能变电站通过自动化和智能化技术,实现对电力系统的精确监控和快速响应,提高了运行效率。
5-2 增强系统安全性智能变电站具备故障预测和故障诊断的能力,能够快速发现和处理潜在的故障,提高电力系统的安全性。
5-3 降低运营成本通过优化调度和资源管理,智能变电站能够降低电力系统的运营成本,并提高供电的可靠性和质量。
电气设备监测与故障诊断作业智能变电站学院:电子信息专业:电气工程及其自动化班级:13级01班姓名:苗增学号:134智能化变电站建设苗增西安工程大学电气工程及其自动化系,临潼,710600摘要:智能变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通信协议基础上分层构建,能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
与常规变电站相比,智能化变电站间隔层和站控层的设备及网络接口仅接口和通信模型发生了变化,但过程层却由传统的电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接,改变为电子式互感器、智能化一次设备、合并单元、光纤连接等内容。
1.智能化变电站的体系结构与通讯网络IEC61850将智能变电站分为过程层、间隔层和站控层,各层内部及各层之间采用高速网络通信。
整个系统的通讯网络可以分为:站控层和间隔层之间的站控层通讯网、以及间隔层和过程层之间的过程层通讯网。
站控层通信全面采用IEC61850标准,监控后台、远动通信管理机和保护信息子站均可直接接入IEC61850装置。
同时提供了完备的IEC61850工程工具,用以生成符合IEC61850-6规范的SCL文件,可在不同厂家的工程工具之间进行数据信息交互。
2.间隔层通讯网采用星型网络架构,在该网络上同时实现跨间隔的横向联锁功能。
110kV及以下电压等级的变电站自动化系统可采用单以太网,110kV以上电压等级的变电站自动化系统需采用双以太网。
智能化变电站通讯结构见如下示意图:变电站自动化系统.技术特点采用分层分布、面向对象的设计思想;支持IEC61850标准,间隔层测控/保护装置全面通过中国电科院RTU 检测中心的一致性测试和荷兰KEMA公司IEC61850一致性测试及认证;当地监控系统适用于多操作系统(Windows/UNIX/Linux),多硬件系统(32位/64位)的混合平台;当地监控系统采用图库一体化设计,并内嵌了操作票和一体化五防等功能;采用嵌入式软/硬件设计技术,实现了变电站层通信平台的通用化和装置化,可以方便地满足不同应用场合的需要;间隔层测控/保护装置采用了网络化硬件平台,实现了硬件的标准化、模块化,方便配置和扩展。
智能变电站技术基本概念智能变电站技术基本概念1. 引言在现代社会中,电力作为一种重要的能源供应和流动方式,对于经济的发展和社会的运转起着至关重要的作用。
而变电站作为能源传输和分配的关键环节,一直以来都是电力系统中的重要组成部分。
近年来,随着科技的进步,智能变电站技术作为一种全新的变电站形态出现在人们的视野中,并逐渐受到了广泛关注。
2. 智能变电站技术的定义和基本原理智能变电站技术是指通过先进的信息通信技术、自动控制技术以及人工智能技术等手段,对传统变电站进行智能化升级改造,从而实现对电力系统的远程监控、自动化调度和智能化运维的一种新型变电站形态。
其基本原理是将变电站内部的各种设备、仪器和传感器等连接到一个集中的控制中心,通过数据传输和处理,实现对变电站运行状态的实时监测和分析,以及对电力系统进行精细化调度和管理。
3. 智能变电站技术的特点和优势智能变电站技术相比于传统变电站,具有以下几个显著的特点和优势:3.1 自动化调度:智能变电站技术能够通过集中控制中心实时监测电力系统的运行状态和负荷需求,进行精细化的调度和管理,从而提高电力系统的运行效率和稳定性。
3.2 远程操作:智能变电站技术支持远程监控和操作,可以实现对变电站设备的远程检修和维护,减少了人力资源的浪费和风险。
3.3 数据共享与互通:智能变电站技术可以将变电站内部的各种数据和信息进行共享和互通,使得电力系统的运行更加协同和高效。
3.4 智能化修复:智能变电站技术利用人工智能等技术手段,可以对电力系统进行故障的诊断和修复,并提供更加精准的处理方案,提高了故障处理的效率和准确性。
4. 智能变电站技术的应用和前景智能变电站技术在电力系统中具有广泛的应用前景。
通过智能变电站技术,电力系统运行商可以有效提高电力系统的运行效率、可靠性和安全性,减少了人为因素对电力系统运行的干扰。
智能变电站技术还可以为电力系统的可再生能源接入、电力市场的运行和能源管理等提供更加可行和可持续的解决方案。
智能变电站网络架构在当今电力系统的发展中,智能变电站扮演着至关重要的角色。
而智能变电站的高效运行,离不开其精心设计的网络架构。
智能变电站的网络架构,简单来说,就是将变电站内的各种设备和系统通过网络连接起来,实现信息的快速、准确传输和共享,从而保障变电站的稳定运行和智能化控制。
要理解智能变电站网络架构,首先得知道它由哪些部分组成。
一般来说,主要包括站控层、间隔层和过程层。
站控层就像是整个变电站的“大脑”,负责对全站进行监测、控制和管理。
它包含了监控主机、数据服务器等设备,通过高速以太网与间隔层设备进行通信。
在这里,各种数据被汇总、分析和处理,运行人员可以直观地了解变电站的运行状态,并下达控制指令。
间隔层则像是各个“器官”,起到承上启下的作用。
它由保护装置、测控装置等组成,一方面与站控层进行通信,另一方面与过程层的设备进行交互。
间隔层的设备能够对本间隔的电气量进行测量、保护和控制,实现了对不同间隔的独立管理和协同工作。
过程层是最接近“一线”的部分,包括了互感器、智能终端、合并单元等设备。
它直接与一次设备相连,负责采集电气量、开关量等实时数据,并将控制命令传递给一次设备,实现对电力系统的实时监测和控制。
在智能变电站网络架构中,通信网络是关键的“桥梁”。
目前,常用的通信协议有 IEC 61850 标准。
这个标准就像是一套通用的“语言”,让不同厂家生产的设备能够相互理解和通信。
它规定了数据的格式、传输方式以及设备之间的交互规则,大大提高了系统的兼容性和开放性。
为了保障通信的可靠性和实时性,智能变电站通常采用多种网络拓扑结构。
常见的有星型、环形和总线型。
星型结构中,所有设备都连接到一个中心节点,这种结构易于管理和维护,但中心节点一旦出现故障,可能会影响整个网络。
环形结构则将设备连成一个环形,数据沿着环进行传输,具有较高的可靠性,但网络扩展相对困难。
总线型结构则是所有设备都连接在一条总线上,成本较低,但容易出现数据冲突。
智能变电站技术基本概念
智能变电站技术是指利用先进的信息技术和自动化控制技术,对电力变电站进行升级和改造,实现变电站的自动化、智能化和高效运行的技术体系。
它包括了以下几个基本概念:
1. 自动化:智能变电站利用自动化控制系统,实现对变电设备的自动监测、自动调节和自动控制。
通过传感器、数据采集设备和远程监控系统,可以实时获取变电设备的运行状态和参数,
从而实现自动化的运行和控制。
2. 智能化:智能变电站通过引入人工智能、大数据分析等技术,对变电设备进行故障预警和预测,提前发现变电设备的故障隐患,并采取相应的措施进行修复,提高变电设备的可靠性和可
用性。
3. 高效运行:智能变电站通过优化调度和资源管理,实现电力系统的高效运行。
通过实时数据
的采集和分析,可以准确预测电力负荷和供电需求,合理安排电力资源和供电方式,提高电力
系统的利用率和供电质量。
4. 智能维护:智能变电站利用无人机、机器人等新技术,对变电设备进行定期巡检和维护,提
高维护效率和降低维护成本。
通过无人机飞行和机器人操作,可以对高压设备进行安全检查和
故障排查,减少人员的安全风险。
5. 全面安全:智能变电站还注重对电力系统的安全保护。
通过视频监控、入侵检测等技术手段,对变电站进行实时监控和安全防护,防止潜在的安全威胁和恶意攻击。
智能变电站技术的实施,可以提高电力系统的可靠性、安全性和经济性,实现对电力供应的精
确控制和管理。
它是电力行业发展的重要方向之一,也是推动能源转型和智能电网建设的重要
手段。
智能化变电站的概念及架构一、智能化变电站的概念智能化变电站是数字化变电站的升级和发展,在数字化变电站的基础上,结合智能电网的需求,对变电站自动化技术进行充实以实现变电站智能化功能。
从智能电网体系结构(图1)看,智能化变电站是智能电网运行与控制的关键。
作为衔接智能电网发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节的关键,智能化变电站是智能电网中变换电压、接受和分配电能、控制电力流向和调整电压的重要电力设施,是智能电网“电力流、信息流、业务流”三流汇集的焦点,对建设坚强智能电网具有极为重要的作用。
除了变压器、开关设备、输配电线路及其配套设备之外,智能化变电站在硬件上的两个重要特征是大量新型柔性交流输电技术及装备的应用,以及风力发电、太阳能发电等间歇性分布式清洁电源的接入。
这两个变化,在提高变电站功能的同时也增加了其复杂程度。
智能化变电站自动化系统应当增加对柔性交流输电设备和分布式电源接口的智能化管理和控制功能。
根据国家电网公司《智能变电站技术导则》,智能化变电站是采用先进的传感器、信息、通信、控制、智能等技术,以一次设备参量数字化和标准化、规范化信息平台为基础,实现变电站实时全景监测、自动运行控制、与站外系统协同互动等功能,达到提高变电可靠性、优化资产利用率、减少人工干预、支撑电网安全运行,可再生能源“即插即退”等目标的变电站。
其内涵为可靠、经济、兼容、自主、互动、协同,并具有一次设备智能化、信息交换标准化、系统高度集成化、运行控制自动化、保护控制协同化、分析决策在线化等技术特征。
二、智能化变电站的功能特征智能化变电站的设计和建设,必须在智能电网的背景下进行,要满足我国智能电网建设和发展的要求,体现我国智能电网信息化、数字化、自动化、互动化的特征。
智能化变电站应当具有以下功能特征:1、紧密联结全网。
从智能化变电站在智能电网体系结构中的位置和作用看,智能化变电站的建设,要有利于加强全网范围各个环节间联系的紧密性,有利于体现智能电网的统一性,有利于互联电网对运行事故进行预防和紧急控制,实现在不同层次上的统一协调控制,成为形成统一坚强智能电网的关节和纽带。
智能变电站系统的基本结构智能变电站系统是一种将现代信息技术、通信技术、自动化技术和电力系统技术相结合的高科技产品。
它通过对电力设备进行监测、控制和保护,实现了对电力系统的智能化管理,提高了电力系统的可靠性、安全性和经济性。
智能变电站系统的基本结构包括以下几个方面:1. 自动化控制系统自动化控制系统是智能变电站最重要的组成部分之一,它主要负责对变电站内各种设备进行监测、控制和保护。
自动化控制系统可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调等功能,从而使得变电站的管理更加便捷和高效。
2. 通信网络通信网络是智能变电站中不可或缺的一部分,它主要用于实现各个设备之间的数据通信。
通信网络可以采用有线或无线方式进行传输,常见的有光纤通信、以太网通信等。
通过建立完善的通信网络,可以实现设备之间数据共享,从而提高了整个系统的效率。
3. 监测与诊断系统监测与诊断系统主要用于对变电站内各种设备进行实时监测和故障诊断。
通过对设备的监测,可以及时发现设备的异常情况,并采取相应的措施进行处理,从而保证了变电站的安全运行。
4. 数据管理系统数据管理系统主要用于对变电站内各种数据进行管理和分析。
通过对数据的分析,可以了解到变电站内各种设备的运行状态和故障情况,从而及时采取相应的措施进行处理。
同时,数据管理系统还可以提供各种报表和图表,方便管理人员进行决策。
5. 人机界面系统人机界面系统是智能变电站中最直接与人交互的部分,它主要用于显示各种设备的运行状态和故障信息,并提供操作界面供人员进行操作。
通过人机界面系统,可以方便地了解到整个变电站内各个设备的运行情况,并及时采取相应措施进行处理。
总之,智能变电站系统是一种将现代信息技术、通信技术、自动化技术和电力系统技术相结合的高科技产品。
其基本结构包括自动化控制系统、通信网络、监测与诊断系统、数据管理系统以及人机界面系统等几个方面。
通过对这些方面的综合应用,可以实现对电力系统的智能化管理,提高了电力系统的可靠性、安全性和经济性。
智能变电站介绍智能变电站介绍⒈引言智能变电站是一种集传感器、监控系统和自动化控制系统等多种技术手段于一体的电力设施。
通过科技的应用,智能变电站提供了更高效、可靠、安全的电力供应服务。
本文将详细介绍智能变电站的各个方面。
⒉变电站概述⑴变电站定义智能变电站是指将高压输电系统中的电能进行局部转换、分配和控制的设备,用于将电能从输电线路中供应到终端用户。
它通常由变压器、开关设备、监测系统、自动化设备和通信系统等组成。
⑵变电站功能智能变电站具有以下功能:●电能转换:变电站将高压电能转换为适用于终端用户的低压电能。
●电能分配:变电站将转换后的电能分配到各个用户终端。
●电能控制:变电站可以通过自动化控制系统对电能进行监测和控制。
●安全保护:变电站通过开关设备和保护装置对电力系统进行保护,防止电力故障和事故。
⒊智能变电站技术⑴传感器技术智能变电站利用各类传感器对变电设备和电力系统进行监测和数据采集。
常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
这些传感器将实时的电力系统数据传输给监控系统,实现对变电站运行状况的监测和评估。
⑵监控系统智能变电站的监控系统采集、传输和处理来自传感器的数据,并通过人机界面显示,以便管理人员进行监控和决策。
监控系统通常包括数据采集单元、通信设备和显示终端。
⑶自动化控制系统智能变电站的自动化控制系统根据监控系统的反馈和指令,对电力系统进行自动控制。
自动化控制系统主要包括PLC(可编程逻辑控制器)、遥控设备和执行器(如开关设备等)。
⑷通信系统智能变电站的通信系统通过网络将各个设备连接起来,实现实时数据传输和远程控制。
通信系统可以采用有线或无线通信技术,常见的有以太网、无线传感器网络等。
⒋智能变电站优势⑴节能环保智能变电站采用先进的传感器和自动化控制技术,可以实时监测电力系统的运行状态,并通过优化调控实现节能环保。
⑵故障预警智能变电站的监控系统能够实时监测电力设备的状态,并通过数据分析和算法预测潜在故障,提前发出预警信号,减少故障对电网的影响。
智能变电站介绍在当今科技飞速发展的时代,电力系统的智能化变革正在深刻地改变着我们的生活。
智能变电站作为电力系统中的关键环节,发挥着至关重要的作用。
那么,究竟什么是智能变电站呢?简单来说,智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备,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。
智能变电站的构成十分复杂,包含了众多的设备和系统。
首先是智能化的一次设备,比如智能变压器、智能断路器等。
这些设备能够实时监测自身的运行状态,并将相关数据传输给后台系统。
智能变压器相较于传统变压器,它配备了智能传感器,可以实时监测油温、油位、绕组温度等关键参数。
通过对这些参数的分析,能够及时发现潜在的故障隐患,提前采取措施进行维护和修复,大大提高了变压器的运行可靠性。
智能断路器则具备了智能控制和保护功能。
它能够根据电网的运行情况,自动调整开合状态,实现对电路的精确控制和保护。
其次是二次设备,包括智能继电保护装置、测控装置、自动化系统等。
智能继电保护装置能够快速准确地判断故障,并迅速采取隔离措施,保障电网的安全稳定运行。
测控装置则负责对变电站内的各种电气量进行精确测量和控制。
自动化系统则实现了对整个变电站的自动化管理和控制,大大提高了运行效率。
在通信系统方面,智能变电站采用了高速、可靠的网络通信技术,实现了站内各个设备之间的信息快速传递和共享。
这使得不同设备之间能够协同工作,提高了变电站的整体运行性能。
智能变电站的优点是显而易见的。
它提高了电力系统的可靠性和稳定性。
通过实时监测设备的运行状态,能够及时发现并处理故障,减少停电事故的发生。
同时,智能变电站具有更高的自动化水平,大大减少了人工干预,降低了运行成本。
而且,智能变电站能够实现对能源的高效利用,通过优化电力调度,提高了电能的质量和利用效率。
智能化变电站的概念及架构前言在中国,国家电网公司的定义是: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、信息和控制技术,构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的统一的坚强智能化电网。
通过电力流、业务流、信息流的一体化融合,实现多元化电源和不同特征电力用户的灵活接入和方便使用,极大提高电网的资源优化配置能力,大幅提升电网的服务能力,带动电力行业及其他产业的技术升级,满足我国经济社会全面、协调、可持续发展要求涉及到电网发、输、配、售、用的各个环节。
常用称谓是坚强智能电网,统一性、坚强网架、智能化的高度融合。
目录一、智能化变电站的概念 (3)二、智能化变电站的功能特征 (3)三、智能化变电站与数字化变电站的区别 (5)四、智能化变电站架构 (6)1、数字化变电站的集成化 (6)2、智能化变电站综合集成化智能装置及其功能结构 (7)3、综合集成的智能化变电站的架构 (9)五、智能化变电站的关键技术 (10)L、智能化变电站技术体系、技术标准及技术规范研究。
(11)2、智能化一、二次设备智能化集成技术研究。
(11)3、智能化变电站全景信息采集及统一建模技术研究。
(11)4、智能化变电站系统和设备系统模型的自动重构技术研究。
(12)5、基于电力电子的智能化柔性电力设备的研发及其应用技术的研究。
(12)6、间歇性分布式电源接入技术的研究。
(13)7、智能化变电站广域协同控制保护技术研究。
(13)六、五防系统在智能化变电站中应用分析 (13)1、智能化变电站对五防的要求 (14)2、智能化变电站中一体化五防的特点 (14)3、网络化五防 (15)1)、智能化变电站间隔层五防的GOOSE机制分析 (15)2)、实现间隔层五防的方式 (15)3)、实现间隔层五防GOOSE机制的优点 (16)4)、智能化变电站间隔层五防影响 (16)一、智能化变电站的概念智能化变电站是数字化变电站的升级和发展,在数字化变电站的基础上,结合智能电网的需求,对变电站自动化技术进行充实以实现变电站智能化功能。
从智能电网体系结构(图1)看,智能化变电站是智能电网运行与控制的关键。
作为衔接智能电网发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节的关键,智能化变电站是智能电网中变换电压、接受和分配电能、控制电力流向和调整电压的重要电力设施,是智能电网“电力流、信息流、业务流”三流汇集的焦点,对建设坚强智能电网具有极为重要的作用。
除了变压器、开关设备、输配电线路及其配套设备之外,智能化变电站在硬件上的两个重要特征是大量新型柔性交流输电技术及装备的应用,以及风力发电、太阳能发电等间歇性分布式清洁电源的接入。
这两个变化,在提高变电站功能的同时也增加了其复杂程度。
智能化变电站自动化系统应当增加对柔性交流输电设备和分布式电源接口的智能化管理和控制功能。
根据国家电网公司《智能变电站技术导则》,智能化变电站是采用先进的传感器、信息、通信、控制、智能等技术,以一次设备参量数字化和标准化、规范化信息平台为基础,实现变电站实时全景监测、自动运行控制、与站外系统协同互动等功能,达到提高变电可靠性、优化资产利用率、减少人工干预、支撑电网安全运行,可再生能源“即插即退”等目标的变电站。
其内涵为可靠、经济、兼容、自主、互动、协同,并具有一次设备智能化、信息交换标准化、系统高度集成化、运行控制自动化、保护控制协同化、分析决策在线化等技术特征。
二、智能化变电站的功能特征智能化变电站的设计和建设,必须在智能电网的背景下进行,要满足我国智能电网建设和发展的要求,体现我国智能电网信息化、数字化、自动化、互动化的特征。
智能化变电站应当具有以下功能特征:1、紧密联结全网。
从智能化变电站在智能电网体系结构中的位置和作用看,智能化变电站的建设,要有利于加强全网范围各个环节间联系的紧密性,有利于体现智能电网的统一性,有利于互联电网对运行事故进行预防和紧急控制,实现在不同层次上的统一协调控制,成为形成统一坚强智能电网的关节和纽带。
智能化变电站的“全网”意识更强,作为电网的一个重要环节和部分,其在电网整体中的功能和作用更加明显和突出。
2、支撑智能电网。
从智能化变电站的自动化、智能化技术上看,智能化变电站的设计和运行水平,应与智能电网保持一致,满足智能电网安全、可靠、经济、高效、清洁、环保、透明、开放等运行性能的要求。
在硬件装置上实现更高程度的集成和优化,软件功能实现更合理的区别和配合。
应用FACTS技术,对系统电压和无功功率,电流和潮流分布进行有效控制。
3、高电压等级的智能化变电站满足特高压输电网架的要求。
特高压输电线路将构成我国智能电网的骨干输电网架,必须面对大容量、高电压带来的一系列技术问题。
特高压变电站应能可靠地应对和解决在设备绝缘、断路开关等方面的问题,支持特高压输电网架的形成和有效发挥作用。
4、中低压智能化变电站允许分布式电源的接入。
在未来的智能电网中,一个重要的特征是大量的风能、太阳能等间歇性分布式电源的接入。
智能化变电站是分布式电源并网的入口,从技术到管理,从硬件到软件都必须充分考虑并满足分布式电源并网的需求。
大量分布式电源接入,形成微网与配电网并网运行模式。
这使得配电网从单一的由大型注入点单向供电的模式,向大量使用受端分布式发电设备的多源多向模块化模式转变。
与常规变电站相比,智能化变电站从继电保护到运行管理都应做出调整和改变,以满足更高水平的安全稳定运行需要。
5、远程可视化。
智能化变电站的状态监测与操作运行均可利用多媒体技术实现远程可视化与自动化,以实现变电站真正的无人值班,并提高变电站的安全运行水平。
6、装备与设施标准化设计,模块化安装。
智能化变电站的一二次设备进行高度的整合与集成,所有的装备具有统一的接口。
建造新的智能化变电站时,所有集成化装备的一、二次功能,在出厂前完成模块化调试,运抵安装现场后只需进行联网、接线,无需大规模现场调试。
一二次设备集成后标准化设计,模块化安装,对变电站的建造和设备的安装环节而言是根本性的变革。
可以保证设备的质量和可靠性,大量节省现场施工、调试工作量,使得任何一个同样电压等级的变电站的建造变成简单的模块化的设备的联网、连接,因而可以实现变电站的“可复制性”,大大简化变电站建造的过程,而提高了变电站的标准化程度和可靠性。
出于以上需求的考虑,智能化变电站必须从硬件到软件,从结构到功能上完成一个飞越。
三、智能化变电站与数字化变电站的区别智能化变电站与数字化变电站有密不可分的联系。
数字化变电站是智能化变电站的前提和基础,是智能化变电站的初级阶段,智能化变电站是数字化变电站的发展和升级。
智能化变电站拥有数字化变电站的所有自动化功能和技术特征,二者的共同点无需讨论。
木文认为智能化变电站与数字化变电站的差别主要体现在以下3个方面:1、数字化变电站主要从满足变电站自身的需求出发,实现站内一、二次设备的数字化通信和控制,建立全站统一的数据通信平台,侧重于在统一通信平台的基础上提高变电站内设备与系统间的互操作性。
而智能化变电站则从满足智能电网运行要求出发,比数字化变电站更加注重变电站之间、变电站与调度中心之间的信息的统一与功能的层次化。
需要建立全网统一的标准化信息平台,作为该平台的重要节点,提高其硬件与软件的标准化程度,以在全网范围内提高系统的整体运行水平为目标。
2、数字化变电站己经具有了一定程度的设备集成和功能优化的概念,要求站内应用的所有智能电子装置(IED)满足统一的标准,拥有统一的接口,以实现互操作性。
IED分布安装于站内,其功能的整合以统一标准为纽带,利用网络通信实现。
数字化变电站在以太网通信的基础上,模糊了一、二次设备的界限,实现了一、二次设备的初步融合。
而智能化变电站设备集成化程度更高,可以实现一、二次设备的一体化、智能化整合和集成。
3、智能电网拥有更大量新型柔性交流输电技术及装备的应用,以及风力发电、太阳能发电等间歇式分布式清洁电源的接入,需要满足间歇性电源“即插即用”的技术要求。
四、智能化变电站架构1、数字化变电站的集成化集成化总是变电站自动化技术的发展方向和趋势。
从常规变电站,到数字化变电站,再到智能化变电站的发展过程,是变电站内的设备和系统集成化程度越来越高的过程。
数字化变电站用微机处理和光纤数字通信优化变电站层和间隔层的功能配置;控制、保护和运行支持系统通过局域网彼此互相连接,共享数据信息;简化单个系统的结构,同时保持各个系统的相对独立性。
在此基础上更进一步,数字化变电站内的自动化系统可以进行集成,分为三个层次,过程层集成、间隔层集成和变电站层集成。
变电站中每个控制和监视设备都需要从过程输入数据,然后输出控制命令到过程。
过程接口将完成被监视和控制的开关场设备和变电站自动化系统的连接。
数字化变电站中,集成化的一个体现是过程接口被直接集成到了过程中,也就是开关设备中。
包括用于测量电流和电压及气体密度的电子传感器、断路器和隔离开关的位置指示器和传动装置都安装在一个屏蔽的小盒子里,集成到一次设备中,即所谓的智能化一次设备。
数字化变电站集成化的另一个体现是间隔层的集成化:构筑一个通用的硬件和软件平台即统一的多功能数字装置(UMD),将间隔内的控制、保护、测量等功能集成在这个通用的平台上,通过通用的硬件和软件采集各功能需要的数据和状态量,实现数据共享。
原来控制、保护等功能不再需要专用的硬件装置和专用的输入、输出通道,而是由合理的软件设计来实现。
间隔统一多功能装置集成了较多的功能,在设计时应按各功能响应时间要求进行分类,并确定优先级别。
显然,继电保护、紧急控制等与保护相关的功能,需要响应速度快,处于最优先级别,决不能被非保护功能所闭锁。
测量变量的计算、故障录波、事件记录,虽然与保护过程同时发生,但可以延时或闭锁。
监视、自我诊断、控制功能在正常和出现故障时都不允许闭锁保护功能。
变电站层的集成是自动化需要在站级处理的各个功能通过站内通信网络组合在统一的系统中。
变电站层和过程层的集成功能划分原则是:凡是间隔层能够执行的功能不应由变电站层完成。
数字化变电站在过程层、间隔层和变电站层三个层次应用的集成化技术,减少了变电站内组件的数量,提高了元件质量,增强自动化功能的协调水平,简化了站内接线,提高了运行与控制的可靠性。
2、智能化变电站综合集成化智能装置及其功能结构数字化变电站在运用集成技术之后,全站范围内的数据交互通过光纤以太网实现。
变电站层与间隔层之间现场距离长,数据交换量大,实时性要求高,需要与外部电网互联互通。
而间隔层与过程层之间数据交换,不同间隔之间的数据交换,都是局限于变电站内,数据交换多是点对点,瞬时性的。
若所有的间隔层设备与过程层设备之间的联系完全依赖于光纤网络,一旦光纤网络出现故障或受到干扰,间隔层与过程层之间的联系将非常不可靠,全站的所有自动化功能都可能因此受到影响而不能正常工作。