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第1篇：智能化變電站范文

關鍵詞：多站監控 智能變電站 智能電網

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）02（a）-0023-02

進入“十三五”規劃年，隨著工業4.0（中國制造2025）革命的推進，中國電網已進入智能電網的建設期。按照國家規劃要求，2011年以后所有新建變電站均按照智能變電站的技術標準建設，而原來的傳統變電站也進入智能化的改造升級中，智能變電站迎來了爆發式的增長。智能變電站[1]是采用的電氣設備以先進、可靠、集成、低碳、環保為特點，以全站數字信息化、網絡化通信平臺、標準化信息共享為基本要求，自動完成變電站二次系統的信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能，并可根據需要向上級電網提供實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能，實現與相鄰變電站、電網調度等互動的變電站。

目前，傳統的樞紐變電站（以2011年前建的330 kV變電站為主）正在進行智能電站的技術改造和研究階段，升級后的330 kV樞紐變電站通過省網與整個西北地區區域的新型750 kV智能變電站。此次研究以國家電網陜西運行檢修公司下轄的寶雞電網硤石330 kV變電站、馬營330 kV變電站、雍城330 kV變電站為研究對象，通過三個樞紐變電站“一站控三站”的綜合監控運行方式的研究，為傳統330 kV樞紐變電站智能化改造過程中“一站控多站”，逐步達到并實現330 kV樞紐變電站智能化運行的可行性提供一定的工程理論依據。

1 電網現狀分析

陜西為位于西北電網東部，最高電壓等級為330 kV，目前330 kV電網已覆蓋全省十個地區，形成330 kV主網網架結構，在關中地區形成了多個330 kV單環網網架，以關中電網為核心，通過金～黃～延～榆～神和桃～延330 kV線路延伸至陜北，通過馬～漢線、安～南雙回線、羅～張4回330 kV線路擴展至陜南的漢中、安康、商洛地區。同時，通過4回330 kV線路與西北甘青寧電網聯網。

寶雞電網是陜西電網重要組成部分，是陜西電網和甘肅電網的功率交換重要樞紐之一，擔負向寶雞市三區九縣及隴海、寶成、寶中三條電氣化鐵路寶雞段的供電任務，并向甘肅、咸陽、西安、漢中電網部分地區轉供電力。目前，寶雞電網由330 kV馬營變、雍城變、段家變、湯峪變與其相應的聯絡線構成330 kV送電網架結構。

在電網運行過程中，通過調度EMS（能量管理系統）及電網自動化監控系統，實現對所轄變電站運行工況的遠程實時監控[2]，并負責在輸變電設備故障、異常、越限運行時聯系相關部門處理，提升電網運行控制及事故應急處置水平。在EMS中，增加變電站監控功能，接入變電站監控信息，實現對變電站的集中監控。在不停電的情況下，對電力設備狀況進行連續或周期性的自動監視檢測，即在線監測。

2 330 kV變電站監控分析

寶雞電網硤石330 kV變電站、馬營330 kV變電站、雍城330 kV變電站的主控變電站是馬營變電站。馬營變除了監控本站的運行外，還遠程監控硤石變和雍城變兩個330 kV站。通過綜合監控系統中的KVM抓頻遠程監控系統，可以隨時獲取其他兩個變電站的運行信息。操作運行過程中，運行人員必須遵守規范：DL/T95.31-2005 《電網調度規范用語》、DL/T 516-2005 《電力調度自動化系統運行管理規程》、DL/T969-2005 《變電站運行導則》、Q/GDW 678-2011 《智能變電站一體化監控系統功能規范》、國家電網安監[2009]664號《國家電網公司電力安全工作規程（變電部分）》、國家電網生[2008]1261號《無人變電站值守管理規范（試行）》。

電網實時監控與智能告警功能是架構在統一支撐平臺上的應用子系統，是智能電網調度技術支持系統最基本的功能，用于實現完整的、高性能的電網實時運行穩態信息的監視和設備控制，為其他功能模塊應用提供全方位、高可靠性的數據服務。主要實現以下功能[2]：通過前置系統接收各變電站上送的遠動信息并進行處理、數據計算與統計考核、控制和調節、網絡拓撲、畫面操作、斷面監視、事件和報警處理、計劃管理、電網調度運行分析、一次設備監視、開關狀態檢查、趨勢記錄、事故追憶及事故反演[4]等。

目前，三個樞紐變電站以完成初步的自動化設備改造。馬營變投運于1986年，雍城變投運于1998年，硤石變投運于2009年，相對于其他兩個變電站，硤石變的自動化程度最高，設備也最先進。以330 kV的隔離開關為例，舊的設備以LW13型和LW14型居多，在進行智能化改造過程中以LW25型替代上述兩個型號。傳動機構替換為原裝進口的ABB公司生產的液壓傳動機構，增加的遠程通信接口，為異地遠程控制提供良好的設備基礎。

3 綜合監控分析

正常的監控巡視按照每值巡視三次進行，接班后、值班期間和交班前對受控變電站分別進行一次全面巡視。巡視的主要內容[3]有：（1）通過監控主畫面檢查監控系統運行工況、通道狀態是否正常，監控系統有無事故總告警信息，各變電站集中信號圖中有無告警信息。（2）通過監控分畫面檢查各變電站一次接線圖中有無告警單元、監控系統各分畫面中有無告警信號。（3）通過一次系統畫面檢查斷路器、隔離開關及接地刀閘位置是否正確，線路及主變電流、有功功率、無功功率、母線電壓、主變分接開關檔位、主變油溫、站用交流電壓、控制母線直流電壓是否正常，遙測數據是否刷新。（4）通過監控系統告警信息欄檢查“斷路器事故跳閘”、“保護動作”、“異常信號”、“狀態變位”、“通訊中斷”、“遙測越限告警”等窗口中有無告警信息和信息復歸情況，重點檢查保護動作、控制回路斷線、PT 斷線、保護裝置失電、直流系統異常、所用電系統異常等遙信信號的動作和復歸狀態。（5）通過輸變電設備在線監測系統監視，檢查系統通信是否正常，數據是否刷新正常，系統是否有異常告警。（6）輸變電設備在線監測系統中設備異常告警時，按照設備告警分類啟動相應工作流程，并及時聯系設備監控處專責進行初步分析。（7）輸變電設備在線監測系統異常時，及時將系統異常情況反饋至設備監控處專責。

4 結語

寶雞電網的3個330 kV樞紐變電站馬營變、雍城變和硤石變，以馬營變為管理核心，遠程監控其它兩個變電站。目前，在運行管理上，各站的運行維護人員數量符合國家電網樞紐變傳統運行要求，在未來的智能電網的改造升級中，從一站監控多站的角度出發，在減少運行人員的基礎上依舊能確保變電站的安全穩定運行，從而提高企業運行效率。

參考文獻

[1] 國家電網.Q/GDW 383-2009，智能變電站技術導則[S].2009.

[2] 國家電網.只能變電戰繼電保護技術規范[S].2010.

第2篇：智能化變電站范文

關鍵詞：智能變電站；運行；維護；技術

中圖分類號：U665文獻標識碼： A

一、智能變電站

智能變電站是普通變電站的改進，依靠先進的技術，采用低碳環保型設備，在數字化、網絡化和自動化的基礎上，能夠對變電站的運行情況進行自動監控，采集相關信息，并加以計量控制，以保護變電站的安全，同時，智能變電站還具備智能調節、在線分析及協同互動等功能，作為智能電網中的重要節點，智能發電站需不斷優化，及時完成程序的更新工作，從而有效降低運行的危險系數。

智能化變電站系統（如圖1）可分為三個層次：(1)過程層，該層主要負責電能的變換、輸送、測量及狀態監測等工作，多由智能設備、終端以及合并單元組成，包含有一次設備及其他組件；(2)間隔層，主要是指二次設備，包括測控及繼電保護等裝置，負責與各種智能控制器和傳感器之間的通信工作，即通過個間隔的數據作用于其設備上；(3)站控層，為了能夠完全同時測量并控制多項設施以及整個變電站，從而能夠更好地進行數據采集、操作監控，以方便保護信息管理，該層有諸多子系統，如通信子系統、自動化子系統以及對時系統等。

二、智能化設備特點

智能化設備不僅充分利用了儲能、材料、電力電子、超導和微電子技術等方面的最新科研成果，而且大量使用先進的設備技術。不僅提高了電能質量，供電的可靠性，還提高了電力生產的效率；并且通過在電網和負荷特性之間尋找最佳的平衡點，以達到提高輸配電系統的整體性能。

1、監測范圍更廣，覆蓋整個發輸變用點系統。傳統的線監測系統其覆蓋范圍大多僅僅局限于變電站內的一側設備。而智能電網在線監測系統則覆蓋了包括了發電側、用戶側和電網側在內的幾乎所有的狀態信息，甚至可以監測家庭用戶電器設備的狀態。

2、傳統的在線監測系統大多基于現場總線的通訊模式，是一種單向的主從式的通訊模式。而智能電網在線監測系統則基于高速、雙向、實時、集成的通信系統和通訊規約。依賴于此智能電網可以獲取設備的實時運行狀態，以及系統中的用戶參數和元件等狀態信息，并對整個系統的狀態進行評估。這些準實時數據的監測不僅可以實現電網的早期預警而且對掌握電網整體運行狀況具有重大的意義。

三、智能變電站的技術特點

與傳統的變電站相比，智能化變電站具有自身獨特的特點，不僅可以實現采集數據的數字化、對系統進行分層和分布和實現信息的交互化和網絡化，同時還可以對設備進行及時而有效的檢修和維護，提高設備操作的技術水平和效率，使其操作向著智能化的方向發展。第一，按照61850規范和要求，統一對不同類型的信息對象進行建模，將技術不同且相互獨立的各個管理和技術發展部門都納入到變電站系統當中，以便使有關變電站的信息無論是在運行部門還是在管理部門都能夠得到及時而充分的共享，實現信息的交互化和網絡化。第二，通過制定61850進一步提高和規范了信息的標準，使得制造廠和IED之間能夠和諧共處，實現設備的相互操作性。第三，傳統的互感器逐漸被電子式的互感器所代替，避免出現鐵磁共振以及互感器飽和開路現象的發生，大大提高了互感器的性能和工作質量。第四，為了降低甚至避免二次電纜現象所帶來的危害性，智能變電站在纜線上做了調整，加大了對光纜的利用度，拋棄了傳統使用的電纜。另外，變電站設備的智能化極大地提高了在線監測的效率和水平，使其功能得到了充分的發揮。

四、智能化變電站存在的問題

1、可靠性。用于智能化變電站的有源電子互感器由于具有有源模塊及有源元器件等需要長期供電的結構部分，會在一定程度上影響其運行的可靠性。此外，用于高壓輸電網絡的電子互感器由于受到高壓電磁場的影響，其運行性能也受到影響，需要采取特殊的保護措施才行。而光學互感器的運行性能與外界溫度等因素有著密切的關系，影響其運行穩定性；另外互感器內光纖與玻璃的連接部分也是故障多發區域，對其穩定性也能產生不良影響。

2、安全性。傳統的變電站采用的通信方式是點對點形式，具有較高的安全性，是一種具有局部特征的交互機制。變電站使用的信息通信模式為對等模式，在局域網上可以實現全部IED的信息，任意一個IED受攻擊，如果沒有對信息進行有效地防護，就會給變電站系統帶來很大的損傷隱患。因為變電站IED中沒有點對點的連接，那么也就沒有了裝置之間的隔離點，這就需要用軟件來完成隔離措施，所以，變電站的IED以及集中制體系就主導著系統的安全性。軟件可以實現事件記錄、閉鎖、跳閘、軟件控制等功能，信息安全機制對于整個變電站系統具有舉足輕重的作用。在對等的交互模式下，這種安全體制就代表著安全性問題。

3、安裝保護。智能化變電站的一些一次設備需要在室外安裝智能匯控柜等保護設備。但是，智能匯控柜對于安裝環境條件有著嚴格的要求，溫度變化范圍為-25℃~70℃，濕度不能超過90%。

四、智能化變電站運行維護技術的發展趨勢

（一）運行維護技術的程序化程度加強

由于智能化變電站技術還存在很大的技術運行上的欠缺，所以在此基礎上進行的智能化運行維修技術也存在較大的程序性故障。當前的智能化變電站的程序化操作技術，大多還是基于IEC61850協議構建的程序化操作平臺。隨著計算機技術的不斷發展，這種傳統的運作方式已在很大程度上得到改變，例如，傳統的倒閘操作雖然已經實現了智能化，但由于計算機程序運行技術的發展還不能實現完全的程序化，所以在對操作票進行選擇、執行和校驗時，對人工還存在一定的依賴性。在今后的智能化變電站運行過程中，程序化操作的應用，將在很大程度上減少運行維修過程中對人工的依賴，這將不僅有利于維護技術效率的提高，還能在降低技術人員勞動強度的情況下，真正實現智能化變電站運維的程序化。

（二）運行維護技術的數字化程度加強

智能化變電站在運行過程中，其數字化技術的應用主要體現在變電站的信息體系框架能在分析變電站具體故障的情況下，通過計算機技術和具體的數學建模技術的應用，對故障產生的原因及故障解決措施進行數學建模，并將建好的數學模型傳輸給變電站設備管理的調度層，調度管理層通過對其維修意見進行審核，如果該建議符合設備維修的技術操作要求和標準，變電站的運行設備就會通過計算機技術的應用，進行自動化、數字化維修。具體來講，智能化變電站運行維修的數字化功能的實現，有賴于運行維護人員對計算機及相關的設備自動化技術的應用，在對智能化變電站常見故障和事故進行分析的基礎上，利用計算機程序進行建模，這樣就促進了智能化變電站運行維護技術的數字化發展。

結語

電網智能化是我國電網向著現代化、自動化發展的必然選擇，已有超過百座智能化變電站站在我國建成。智能變電站的維護是一項復雜的系統工程，它需要運維人員耐心認真、恪盡職守、嚴格按照智能變電站運行維護管理法規來操作。同時，智能變電站的維護管理需要運維人員不斷加強技術的學習、在日常工作中不斷嚴格要求自己，提高自己的業務水平。相信在不久的將來智能化變電站的運行維護技術將獲得更大的發展空間和前景，智能化、數字化、程序化和動態化將成為運行維護技術今后的發展趨勢。

參考文獻：

[1]李麗斯.智能化變電站運行維護技術分析[J].科技資訊,2013,23:117.

第3篇：智能化變電站范文

關鍵詞：智能化；變電站；運行；維護；技術

中圖分類號：TM63文獻標識碼： A

變電站作為連接電網和輸電線路的重要裝置，其工作是一個最為關鍵的環節，通常以往的一些事故經驗教訓發現，很大一部分事故都發生在變電站內，所以做好變電運行管理工作是十分重要的，這對實現電力企業安全生產目標及提高安全管理水平具有極其重要的作用，也是保證電網安全穩定運行的關鍵。

一、 智能化變電站的技術特點分析

智能化變電站的結構框架主要包括運行管理框架、設備管理框架、信息體系框架這三個部分。智能化變電站運行管理的基本框架主要包括調度層、變電站層和設備層這三種，在運行過程中，變電站的電氣設備會形成智能處理核心，在電網形成操作策略后，調度層的調度臺會對智能電網發出具體的調度運行的指令，處理核心接收到調度指令后，會將指令分解成獨立的操作步驟，在得到調度確認后，再進行具體的操作。在這個過程中，調度人員的任務就是將操作指令發給智能化變電站。智能化變電站的設備管理框架主要包括營理層和智能變電站兩部分，其中設備管理方面是運行方式的基礎。設備管理中心對設備運行狀態進行數據采集后，能完成對輔助決策、動態監測和風險預測這三方面的建模，然后變電設備的各處理模塊會自動形成建議，通過審核后就會形成最終的管理建議。管理中心會根據各部門實際需要將這些建議信息提供給需要它的部門和單位。智能化變電站的信息體系框架主要包括設備管理中心和信息工作站這兩部分。設備管理中心是用于處理智能變電站事項的一個平臺；信息工作站的運行關系到整個變電站的智能化操作，它通過對站內外的信息進行加工，能形成局部決策。運行管理框架、設備管理框架和信息體系框架這三方面技術的綜合使用，促進了變電站智能化操作的實現。

二、智能化變電站運行與維護技術

1、 明確一次設備運行維護重點

在當下的智能變電站中，依舊強調重點維護GIS 組合電氣以及電子互感器等一次運行設備。對于GIS 設備，需要對其外觀腐蝕、損傷、變形等進行目視檢查，對其匯控箱門是否密封良好、加熱器是否規范啟退、繼電器是否出現過熱等，以及SF6 氣體壓力等儀表指示、異常氣味和聲音、電纜空洞封堵、二次線發熱和松脫等進行日常檢查；同時每隔一年進行螺栓緊固、靜止閥復位等操作，每隔兩年就地和遠方操作一次很少使用的設備；每隔五年對SF6 氣體水分、壓力動作、罩子密封性、主回路電阻、多級插頭等進行檢查，以此確保設備正常運行[2]。而對于電子互感器則應做好日常運行巡檢工作，包括外觀、傳輸光纜、外絕緣等有無腐蝕、裂紋等損傷，器件連接是否松動，運行時有無異味或異常振動，關鍵連接點是否伴有變色、過熱、跳火、銹蝕等異常，以便及時消除隱患。

2、 強化二次設備運行管理維護

根據智能變電站二次設備特點，可對下述設備加大運行管理和維護力度，一是自動和保護裝置，需要密切關注裝置運行狀態、告警信息、MU 和GOOSE 等光纖熔接、光口閃爍等情況；運行保護裝置時，嚴禁觸摸帶電部位或拔插插件或社保，不得操作固化定值、修改定制、更改通信地址、開出傳動等命令，并定期檢查其保護狀態、定值、壓板、差流等信息，以保證網絡正常通信，裝置可靠運行；其中智能終端、測控裝置、合并單元等位置的檢修壓板需要予以高度重視，必須確保其單獨或并行投入和退出以及故障處理等操作規范到位；二是對于合并單元，要求重點觀看液晶顯示屏中是否存在告警信息，合理分析合并單元工作狀態、GPS 對時、采樣光纖通道等情況，以此及時發現、解決異常[3]；三則要加強通訊系統運行維護，其中電子設備運行、單機或主機的值班燈較為關鍵，并由后臺穩步操控不同層序的開啟與隔閡。上述維護要點有助于提高變電站數據的實時性和準確性。

3、加強整定值和壓板管理

隨著科技與信息一體化的飛速發展， 智能變電站在一體化信息平臺上， 對數字化保護裝置的操控性， 顯得更為便捷， 因此，要保證智能變電站的安全運行， 必須加強數字化保護的定值管理， 嚴格各項操作， 尤其是對定值的修改和切區等操作。智能變電站中， 傳統保護的功能投入和出口跳閘硬壓板， 被數字化軟壓板所取代。裝置檢修硬壓板， 也不再是原來的含義， 而是被賦予了新含義， 因此， 對于智能變電站的各項操作規范與流程，都必須嚴格規定。

4、 繼電保護校驗

(1)光纜技術的數字信息傳輸作用。對一次設備采集到的信息就地轉化為數字量， 通過光纜技術把信息傳輸到測控保護裝置中，接著輸送到后臺監控系統，同時監控系統和保護裝置對一次設備的監控也是通過光纜技術傳輸信息實現。隨著科學技術的不斷進步，IEC61850標準、電子式電壓互感器、電子式電流互感器技術日益成熟并被使用，通過這些技術，可以讓開關量信號直接就地轉化為數字量。同時保護裝置通過網絡接收電子互感器的數字量信息，且對智能操作單元的開關數字量進行接收和監控，從而對智能變電站進行繼電保護。

(2)數字化保護測試方法的運用。對智能變電站的繼電保護裝置進行測試要嚴格按照IEC61850標準來，主要技術設備有繼電保護裝置、保護測試儀等，主要測試方法有一對一測試和一對多測試，具體來說，一對一測試就是用兩根光纖太網線把試驗儀和一臺保護裝置連接起來， 按一定的時間差提供數字化模擬量并接發信息。同理，一對多測試方法就是連接多臺保護裝置進行測試。

5、 運行監視和故障分析

一般來說， 在一次設備和二次設備之間有開關位置信號、控制信號等信息需要傳輸。在智能變電站中，對這些信息的傳輸是通過光纖以太網來進行的，具體來說，就是過程層與間隔層之間、間隔層和變電站層之間都是通過光纖以太網進行連接的，通過網絡信息自動化操作， 可以方便快捷的進行自測， 一旦有問題， 能及時發現。同時， 智能變電站把信息通過光纖以太網進行傳輸， 通過網絡接口在網絡系統中設置具有故障錄波功能的設備， 不僅可以完成信息記錄和監控， 而且可以直接把信息輸送到后臺系統中。此外，通過傳感器和微機技術，完成信息的采集并獨立進行檢測，及時發現問題并發出警報， 為設備檢修提供一定的數據依據。

6、 注重倒閘操作的安全管理

智能變電站的現場倒閘操作運行的相關設備要滿足一定的技術條件，并具備一鍵式順控（標準化）操作的功能，滿足監護雙機操作的條件，同時順控操作也應當填寫操作票，在順控操作前應當進行預演，保證操作過程的安全可靠準確的運行。在執行順控操作時，監控后臺要執行規范的操作票顯示功能，把每一個操作進程都顯示出來， 同時也要與站端方式保持一致。操作結束后，運行人員要檢查設備運行的最終狀態，完成操作。若發現異常情況，就必須嚴禁順控操作，并將情況上報技術管理部門。

綜上所述，智能變電站的運行維護與常規變電站的存在很大不同，作為運行單位必須加強新知識的培訓，加快對新設備、新技術的消化和吸收。才能適應智能電網的發展。

參考文獻：

[1] 王強， 賀洲強. 智能變電站運行維護管理[J].探討電力安全技術，2012(5).

第4篇：智能化變電站范文

一、引言

箱式變電站(簡稱箱變)適用于住宅小區、城市公用變、繁華鬧市、施工電源等。其自問世以來，發展極為迅速，在國外已普遍使用，在國內已興起，在歐洲發達國家箱變已占配電變壓器的70%，美國已占90%。在國內，城市現代化建設正在飛速發展，城市配電網不斷更新改造，箱變得到了廣泛的應用。同時，隨著國內配網自動化技術的日益成熟以及智能小區不斷崛起，電力用戶對供電質量提出了更高的要求，以前的站前操作、監測、讀表等傳統功能已不能滿足現代電力設備管理和運行管理的要求，廣大用電部門迫切需要箱式變電站能滿足當今市場的需求，智能型箱式變電站應勢而生。

作為箱式變電站、開閉所RTU等電力系統裝置，要做到無人值守，首先要做到四遙(遙測，遙信，遙控，遙調)，而在智能化的處理上，主要是內部某個功能模塊依據各種現場數據通過特定算法完成某種操作的判斷和執行。

二、箱變自動化功能需求

1、具有四遙和在線統計功能

柜箱變自動化設備應能夠實現對箱變進、出線及變壓器的電流、電壓、有功、無功、有功電度、無功電度、頻率、相位等參數的檢測；對配電變壓器的運行情況進行統計，如電壓合格率、各個電參數出現的峰值及時間；實現對開關分合位、有載調壓檔位等狀態量的監視；實現對開關的遠方控制；實現對變壓器的油溫檢測及遠方遙調。

2、具有FA功能

對于接在環網中的箱變，自動化設備應能夠實現進出線的故障識別、故障隔離及非故障區自動送電功能。能夠靈活配置三段式電流保護、一次重合閘及多次重合閘等保護功能，能夠捕捉過流脈沖，能夠實現電流型或電壓型分段器功能。能夠通過其他設備(如手機、筆記本、掌抄器)或裝置操作界面靈活配置各種保護功能和查看實時數據。

3、具有微功耗特點

自動化設備應具有微功耗設計，這樣可以減少對后備電源的要求，甚至取消后備電源，減少日常工作的維護量。

4、具有備自投功能

箱變自動化設備能夠實現雙電或多電源進線的備自投功能，可靠保證供電質量。備自投功能應根據接線方式可以進行多種備投方案的選擇，以實現只要進線有電，則保證負荷有電為原則。

5、具有故障定位和及時報告功能

能夠根據現場故障電流的流經通道，判斷故障點，并通過手機短消息等渠道將故障信息發送給相關運行人員，便于運行人員及時趕到故障現場，對故障進行處理，減少了運行人員的尋線工作量，提高了工作效率。

6、具有無功補償功能

在電力持續緊缺，節能要求日益迫切的今天，無功補償功能具有非?，F實的意義。箱變自動化設備應能夠實現變壓器出線的無功補償功能，控制安裝在配變低壓側的電容器進行動態無功補償，減少通過配電變壓器的無功電流，可以改善低壓電壓質量和降低功率損耗。

7、具有箱變安全防護功能(可選)

箱變自動化設備應能夠實現溫度、濕度、煙霧、盜警等信號的檢測，實現就地報警及遠方傳送，根據檢測到的信息，自動啟動溫控、濕控、滅火等功能。實現防盜、防火、防凝露等功能，確保箱變的安全運行，提高箱變的使用壽命

8、具有視頻監控功能(可選)

箱變實時視頻信息通過攝像頭接入到自動化設備并遠傳到調度中心，實現對箱變實時的圖像監控，從而實現對箱變的實時運行的監視。

三、智能箱變自動控制功能介紹

本節介紹根據箱變的不同結構和不同的開關類型，實現故障的智能處理和其他自動化功能的方案。智能箱變系統采用智能化的配電終端控制器，不僅實現了傳統的SCADA系統中的遠方“四遙”功能，并且由分布式智能配電終端實現了配電網故障自動檢測、自動清除、自動隔離和自動轉移供電等FA功能。

該系統采用分布式配電網保護和環網控制方案，由配電終端智能化地實現配電網保護和實時故障處理功能，故障處理過程不依賴主站，其故障處理速度也提高了數倍。

智能箱變系統的主要自動控制功能包括：

1、負荷開關的故障自動檢測、指示和記錄功能

當箱變的進、出線采用負荷開關時，控制器可以自動檢測開關的電流、電壓狀況，記錄故障電流脈沖并做出指示和告警。

2、斷路器的繼電保護和重合閘功能

對于箱變中的斷路器開關，控制器配置有繼電保護和重合閘功能(可投退)，并可通過內部通信網絡實現箱變內斷路器之間的保護快速配合，以及箱變之間的網絡式保護配合，使距故障點最近的開關快速跳閘。

3、在終端用戶時的備自投功能

多數時候，箱變是為終端用戶供電，為提高供電的可靠性，采用雙電源備用的方式。智能箱變控制器具有電源備自投功能，當一側電源失電或發生故障時，自動隔離故障并投入備用電源。

假設S1常開，為備用電源一側，S2側外部故障或電源失壓時，S2會自動斷開，S1自動合閘，投入備用電源。

4、在SCADA系統中的遠方四遙功能、由主站實現的配電自動化功能

除以上自動化功能外，智能箱變系統的監控裝置完全按照FTU功能設計，因此可以完成SCADA系統中的四遙功能，即遙測、遙信、遙控、遙調(遠方調整參數)。控制終端將本地測量數據、開關狀態、故障信息等數據通過GSM或其他通信方式發送給主站，主站將綜合分析和監控系統狀態，并在線路發生故障時，綜合整個系統狀況，可以給出更加精準的故障處理方案。智能箱變的網絡自動重構功能可以由用戶選擇投入或退出，或僅作為主站的故障處理方案的后備。

四、智能箱變的控制系統結構

智能箱變的控制系統利用現代高性能微處理器技術、交流采樣技術、數字信號處理技術和網絡拓撲技術等，對現場的電流、電壓和開關狀態進行采集、計算、判斷，執行相應的自動控制功能，同時，通過適當通信通道，可與上級控制中心通信。系統采用面向對象的模塊化結構設計，每個開關、裝置或功能對應配置一個監控模塊，模塊的功能可以根據用戶的不同需求進行靈活配置和擴展，從而減小用戶的初期投資和定貨風險。

在該系統中，通信管理單元屬于系統核心處理部分，它通過內部通信總線收集每個開關控制器/控制模塊采集到的電流、電壓、開關狀態及過流信息等，對這些信息進行分析處理，將處理結果通過遠動口(101協議或104協議)送給上級主站，上級主站下發的遙控命令經通信管理機處理后下發給相應開關控制器/控制模塊，由這些模塊控制相應的開關動作，從而完成SCADA功能。同時，通信管理單元可以與遠方保護子站通過高速信息交換口進行通信，交換系統故障信息，判斷故障類型和故障位置，從而實現故障的快速清除和隔離?？偟膩砜矗摽刂葡到y具有以下特點：

1、模塊化結構

每個控制模塊對應于一個開關、設備或功能對象，不同的對象可以配置不同的功能模塊，但采用的是相同的硬件平臺，便于維護。所有模塊通過系統內部通信總線交換信息，簡化了系統的構成邏輯，便于系統將來的升級和擴展，減小單元間的相互影響。

2、可以根據應用場合自動配置功能

根據開關類型和進出線的不同，可以通過軟件配置不同的功能。

3、靈活的電源和通信系統

系統可以利用直流屏供電，也可以直接利用現場交流供電，并可自配后備電源。系統提供多種內部和外部通信方式。內部通信總線主要采用RS-485或CAN總線，可以根據模塊的多少、類型及系統對數據實時性要求的高低，確定內部通信總線的個數，通常選用2組通信總線，特殊要求時可以選用2組以上內部通信總線。外部通信提供多種通信接口方式(RS232和以太網接口)，支持多種通信協議(IEC870-5-101和104等)和多種通信媒介(光纖、GSM、有線等)。

4、適合各種使用環境

系統可以在戶內使用，也可以全戶外運行。與全戶外箱變配套時，采用箱式、插拔式模塊化結構。箱體采取了防雨、防潮等各種措施，適應各種惡劣環境。在戶內使用時，可以將各單元模塊分散、就地安裝在不同的開關柜上，通過通信總線互聯。也可以集中組屏，或直接采用柜式的插拔式結構。

5、智能箱變控制器的具體實現

多功能測控模塊主要負責采集所管轄的電力對象運行狀態的模擬量和狀態量，監視并向調度中心傳送這些模擬量和狀態量，執行調度中心下發的控制和調度命令。

硬件上采用現場總線技術，支持模塊熱插拔。采用模塊式結構設計，由各自獨立的CPU處理模塊組成，系統內模塊間使用CAN網通信，摒棄傳統的并行總線結構，從根本上解決了插件接觸不良的問題。所有板與板之間進行了完全的電氣隔離，沒有任何電的聯系，從而使得任何插件故障時保證不會影響其他插件的正常運行，在維護故障插件時，可以任意帶電插拔插件而無須關掉整機電源，這樣就克服了由于開關整機電源所造成的一些錯誤信息。

軟件方面主控模塊采用了嵌入式實時操作系統，同時在此操作系統上構建了針對電力系統裝置的二次平臺，所有的應用程序將基于該二次平臺上開發，使得項目開發人員可以不需要了解較深的軟硬件知識，便可以開發出專業的功能軟件，嵌入到該系統中，從而使得該系統的可靠性和快速開發性能得到很大的提高。

(1)模塊的硬件設計

主控模塊采用了高性能的32位單片機模塊，1M的SRAM，512KFLASH，并能提供4個RS422/485/232接口，1個以太網接口，1個CAN口，支持在線直接更新FLASH，主控模塊主要完成和調度通訊，以及和下面智能儀表的通訊，存儲所有的現場數據供各個智能模塊使用。

智能模塊則根據功能的不同的分別采用了INTEL的80C196KC和TI的DSPTMS320F206。每個智能模塊主要完成遙信，遙測數據的采集，遙控的執行，無功補償電容的投切，同樣適用于保護，故障診斷等多種功能的運行。

主控模塊以及各個智能模塊的通訊采用了現場總線CANBUS，該現場總線的主要特點是：

CAN總線屬于工業現場總線的范疇。與一般的通信總線相比，CAN總線的數據通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性。由于其良好的性能及獨特的設計，CAN總線越來越受到人們的重視。全球很多大的汽車公司都采用了CAN總線來實現汽車內部控制系統與各檢測和執行機構間的數據通信。同時，由于CAN總線本身的特點，其應用范圍目前已不再局限于汽車行業，而向自動控制、航空航天、航海、過程工業、機械工業、紡織機械、農用機械、機器人、數控機床、醫療器械及傳感器等領域發展。CAN已經形成國際標準，并已被公認為幾種最有前途的現場總線之一。

CAN總線采用了CSMA/CD的載波偵聽多路訪問沖突檢測機制，同時CAN本身提供了循環冗余校驗，加之CAN協議本身使得每個報文幀非常短小，又有出錯重發機制，使得CAN具有非常好的健壯性。比較適合于電力系統這種需要高可靠性和數據量小的場合。另外CAN具有非常優秀的廣播和組播機制，對于數據的共享帶來很大的便利。甚至當主控單元失控的時候依然可以保證功能模塊得到正常的執行。

由于以現場總線方式通訊，所以各個模塊可能實現熱插拔，當某個智能模塊需要維修的時候，可以直接拔下來而不會影響其他模塊的正常運行。由于采用雙絞線的介質，使得系統的電磁兼容性大大增強。同時由于模塊之間完全通過CAN來完成所有的聯系，每個智能模塊的獨立性增強，可能很容易的完成單個模塊的升級。另外可以很容易的掛接新的功能模塊。只要每個功能模塊遵守CAN網通訊規約即可。

(2)模塊的軟件設計

①主控模塊的軟件設計

裝置的軟件設計中，主控單元采用了嵌入式實時操作系統，其他智能模塊根據實際情況決定是否使用操作系統，因為智能模塊往往功能單一，無需使用操作系統，同時可以節約很多資源。本文介紹的軟件設計主要針對于最為復雜的主控單元的軟件設計。

裝置中采用原碼公開的uC/OS-Ⅱ嵌入式實時操作系統，該操作系統是全球十大嵌入式實時操作系統之一。該操作系統需要大約20KB的FLASH和1.5KB的RAM。對系統資源需求較少。和正常的商業實時操作系統一樣，該系統采用了搶占式的調度方式。根據任務優先級的不同來決定哪個任務可以優先得到執行權。相比于以前的循環過程控制方式，系統的實時性得到了很大的提高。該操作系統是多任務操作系統，支持多線程的調度方式。在我們的設計中，可以讓每個功能的執行為一個單獨的線程加以執行。由于各個線程都是獨立執行的，這使得項目的組織規劃比較容易，項目組成員的目標明確，而且可以不受相互進度的干擾。

uC/OS-Ⅱ操作系統有一個很重要的特點就是它是開放源碼的，同時是不收取版權費的，使得這款操作系統的性價比比較高。

②力裝置的二次平臺

由于電力系統裝置的很多共性，我們開發了電力裝置的二次平臺，使得整個系統更加富有層次感，程序更加模塊化，同時使得編程更加簡單，錯誤更容易排查，開發人員可以更加專注于自身專業軟件的開發。該二次平臺由內存實時數據庫和通信協議函數庫構成：

內存實時數據庫

我們設計的內存實時數據庫就是數據以一個規定的方式常駐在內存中并能實時更新的內存區。同時它能夠將數據根據它的重要性進行分類，并能根據內存實時數據庫的配置文件及時通知需要這些數據的應用程序。這樣應用程序可以無需去不停的查詢它所需要的數據，而只需要等待內存數據庫的通知即可。使得系統資源的利用率得到大大的提高。內存實時數據庫由一個具有特殊數據結構的緩沖區，一個配置文件，和數據接口三塊構成，其中緩沖區的大小是根據配置文件來確定的。配置文件中則決定該內存數據庫應該包含哪些數據。這些數據的優先級別。從而使得該內存實時數據庫具有相當的主動性，使實時性能得到更好的體現。由于內存數據庫中緩沖區的開辟是根據配置文件得出的，不需要在使用是時進行內存分配，既可以使整個系統的運行更加穩定，而且使得內存的使用能夠得到量化。

通信協議函數庫

第5篇：智能化變電站范文

關鍵詞：變電站；智能化；安裝與調試

1 確保智能化變電站電氣設備安裝質量的重要性

現階段，變電站所使用的智能化電氣設備主要由電氣主接線、變壓器、廠用電、智能化元器件等設備所組成。變電站之所以會確立智能化的發展方向，主要是由于變電站在操作運行中輸出的電壓較高、電流也比較大，而傳統的電氣設備不具備承受強電壓與強電流沖擊的能力，因此只有選擇智能化發展，并保證智能化電氣設備的安裝質量，才能保證變電站電氣設備正常運行，否則智能化電氣設備在變電站運行中將難以真正發揮出其應有的功能。

2 智能化變電站電氣設備的安裝

2.1 主變壓器的安裝

作為變電站系統設備的重要組成部分，主變壓器安裝質量好壞將對整個變電站能否安全運行有著直接作用，因此相關工作人員在安裝主變壓器時必須嚴格地以相關的安裝規范作為操作依據，而且在安裝之前，必須通讀主變壓器設備安裝說明書，從而確保編制的主變壓器設備安裝技術具有科學性和合理性，并以此為基礎完成主變壓器的安裝。

2.2 室外高壓隔離開關的安裝

在安裝室外高壓隔離開關設備前，相關的工作人員應首先全面檢查設備內部的組件，以保證絕緣子的固定及瓷件完好，同時確定兩個開關之間的距離誤差保持在10mm以內，并確保安裝高壓隔離開關時保持桿位在同一水平線上，并將誤差控制在2mm之內。其次，需要將絕緣子固定在支柱上，并保證三相V型夾角具有一致性，位于同一側的瓷柱在安裝時應保持在同一水平線上。另外，開關的三相觸頭與主觸頭應該同時與其他設備進行接觸，并將兩者的相位差控制在5mm之內，同時需要注意的是要保證開關觸頭表面的平整度，以及開關兩側的壓力也要保持一致。完成導電部分的安裝后，利用10mm×0.05mm塞尺可能會出現難以塞進去的情況，此時需要對其作出相應的調試，完成調試后將其進行固定。

2.3 無功補償裝置的安裝

在無功補償裝置的安裝中應選擇具有較強的功能性與自動化功能的DWZT變電無功自動調節裝置設備，由于其內部功能性較多，因此對其安裝質量也提出了更高的要求。DWZT變電無功自動調節裝置設備在安裝時所應用的電容器重量應保持在4.3噸左右，并將設備組高控制在3.2m以下，并在設備運輸過程中合理控制設備的傾斜程度，一般來說不能超過15度，但由于電容器的門框高度在2.5m，因而給電容器進入室內造成了一定的困難，為了解決這一問題，相關工作人員可根據實際情況采取適當的解決辦法。

3 智能化變電站中變壓器調試要點分析

3.1 變壓器送電調試要點

在變壓器進行送電操作前，需要質監部門仔細檢查設備的試運行條件，以確認其符合使用要求。在試驗過程中，當在變壓器中投入全壓沖擊合閘，符合使用要求，不存在質量問題的變壓器應在第一次受電時，保持無異常狀態達10分鐘以上。并在該過程中通過試驗操作中所發出的聲音變化對其做出判斷。

3.2 變壓器在半負荷狀態下的調試要點

在變壓器空載無異常運行24小時-28小時后，可進入帶半負荷狀態運行，此時相關的工作人員可以對變電器中保護設備及各測量投入的運行狀態予以準確的掌握，并定時檢查變壓器，檢查的主要內容包括冷卻器的運行狀況，比如說滲油、溫升等實際狀況，間隔時間應控制在兩個小時左右，并詳細記錄檢查結果，以為后期的檢查維修或者調試提供可靠的依據。

3.3 變壓器在滿負荷狀態下的調試要點

如果變壓器在半負荷運行中能夠保持穩定的狀態，就可以將其投入到滿負荷狀態下進行調試，需要仔細觀察變壓器的溫升、滲油以及設備運行的實際情況。變壓器在滿負荷狀態下調試兩天后，從第三天開始應對其進行間隔時間為兩個小時的定時記錄，并進行二次測電壓及電流指示情況，詳細記錄整個運行狀況。若變壓器滿負荷運行狀態符合祥光要求，就可以辦理移交手續并進行投產使用。

4 結束語

綜上所述，隨著科學技術的不斷發展，智能化已經成為變電站發展的必然選擇，也正因此對相關電氣設備的安裝提出了更高的要求，需要每一步都嚴格按照相關的規范進行安裝，以保證變電站能夠整體穩定運行，從而達到在不影響電網原有的安全、穩定和可靠運行的前提下，實現智能化發展。

參考文獻

[1]周國偉.變電所中電氣設備安裝及調試維護探索[J].北京電力高等?？茖W校學報，201l（9）.

第6篇：智能化變電站范文

【關鍵詞】智能化；變電站；繼電保護；調試；應用

電力系統在人們的生活中所占據的地位越來越重要，電力系統的運行情況對人們的生活影響力也在逐漸提升。變電站是電力系統進行電力輸送的主要場所，要想能夠為人們提供必需的生產和生活用電，就需要對變電站進行有效的改進和保護。就當今時代的發展趨勢而言，建立智能化的變電站是現代社會發展的主要趨勢。在變電站智能化的影響下，繼電保護調試與應用的水平也在不斷的提升，隨著兩者應用水平的提升，智能化變電站的運作能力也在逐漸的增強，從而可以為社會的發展提供更加安全的用電。

1.智能化變電站的建設優勢

將變電站轉化為智能化變電站，可以使得電力系統信號的傳輸變得更加的快捷，利用網絡將已經轉化為數字信號的電力信息進行統一傳遞，再利用各種信息數據收集裝置對數字信號進行接收，在利用轉化裝置將數字信號轉化為文字讀取，這樣的傳輸形式能夠使得信號傳輸的安全性得到進一步的保障。智能化變電站的相關技術在實際的應用中，主要具有的優勢表現在以下幾個方面：①數據采集實現數字化。②系統分層實現分布化。③變電站信息實現網絡化、交互化。

2.智能化變電站繼電保護的調試方式

2.1保護裝置元件

就智能化變電站來說，其在實施繼電保護調試的過程中，需要依據保護裝置元件可以正常工作來進行正確的繼電保護調試。針對保護裝置元件進行有效的調試，可以最大限度的保障保護裝置元件的完整性，使得相關的保護裝置元件插件的使用壽命得以延長。

而就智能化變電站繼電保護的調試應用過程來說，其在對交流電路和直流電路進行檢查的過程中，首先要觀測兩條電路的絕緣情況，在保障電源是處于斷開的情況下，再將需要檢查的插件拔出，在保護裝置元件插件拔出之后，對其進行檢查，這樣做的目的就是為了能夠有效的保障檢修人員的生命安全，防止安全事故的發生。其次，要注意對電流零漂問題進行檢測，同時也要對段循環過程中的對接端的子排線內部的電壓進行全面的檢測和審查，在檢查的過程中，需要保障電源是處于斷開的狀態，在電源斷開的情況下，對電流電壓的零漂值進行有效的觀察。再次，就是要進行采樣處理，針對精度實驗數據進行必要的采樣分析，在采用的過程中，需要對保護裝置的端子排進行接入交流電壓、電流，從中取得樣品數據，值得注意的是，所采集的樣品數據的誤差值最好要保持在5%之內。最后，需要對開關進行有效的檢查處理?？梢愿鶕_關的樣式，模擬制作多個開關模型，每個模型研究一種開關情況，對每種開關情況下的裝置元件數據變化情況進行精確的記錄，在測量中，需要針對輸出點的動作進行合理的控制，以保障開關可以正常的使用。

2.2通道調試

對通道進行調試，主要的目的就是確定保護裝置的通道可以正常的使用，保障保護裝置通道可以與其他的通道設備進行有效的聯用，在對通道調試的過程中，需要對通道進行必要的清潔處理，同時要保障異常燈是處于關閉的狀態，另外，也要注意對各個接地設備進行常規的檢驗，保障各個接地設備可以正常的使用。對相關通道中的設計參數進行全面的了解，在保障不對相關通道中的設計參數造成影響的情況下，對通道進行有效的調試，保障相關的光纖通道以及復用通道都能夠正常的使用。

通道中包含光纖通道，這是光纖輸送的專用通道，在對這一通道進行調試的過程中，需要先對通道中設置的相關裝置發光功率進行必要的檢查，保障裝置的發光功率與通道中插件的標稱值保持一致。然后，就需要對光纖的傳輸通暢性以及傳輸速度進行有效的監測，對通道中各部位的識別碼進行有效的校驗處理。為了能夠使得保護裝置在通聯的過程中不會發出雜音以及異常的警告信號，就需要對通道內部的時鐘進行合理的調整，以保障保護裝置可以與通道順利的通聯。

只有對上述通道中的各個方面進行有效的檢驗，才能夠更好的對通道形成有效的調試，從而保障通道可以正常的應用。

2.3 GOOSE調試

在進行變電設備菜單欄調試時，首先應配置GOOSE報文統計和通信狀態，保證不會出現GOOSE-A網、13網網絡風暴報警，GOOSE-A網、13網斷鏈以及GOOSE配置不一致等預警信號。在進行GOOSE的發送功能調試時，為了方便現場調試，可以適當多配幾個發送壓板。但撤掉對應的發送壓板時，相關GOOSE的發送信息應全部清除。

3.智能化變電站繼電保護的應用研究

就智能變電站繼電保護在電力工程中的應用而言，比較重要的是GOOSE的連線功能。GOOSE利用電纜接線，將數字信號以數據集的形式向外界傳輸。但對應的智能變電站接收方存在無法全部接接收數據集的問題。在配置GOOSE連線功能之前，首先應該解決好這個問題、接收方通過添加內部與外部信號可以實現信息接收的有效性和完整性。添加內部與外部信號時應查看日志窗口，掌握詳細信號輸入輸出記錄，進而通過此功能實現內部信號的添加。注意內、外部信號不能相同，否則相應的兩個內外部信號將無法連接同。

例如某保護裝置處于220kV線路中，采用智能繼電保護校驗儀器，對保護裝置的開入量通道進行監測時。發現保護裝置內部卻并不存在與之對應的開入信息。為了找出故障原因，工作人員經過多次檢查校驗儀器的IEC61850配置，發現光網口的燈連續閃爍，而儀器配置沒有異?，F象，說明硬件口的數據信息發送正常。接著分析模型檔的配置，打開母差的模型檔，找出與之相對應的數據集。按此方法尋找第二條線路的出口節點，打開模型檔，發現External Signal Reference Name和External signal IED Name這兩個數據集成員與母差模型檔相同。此時查看母差模型檔的內容，在母差模型的出口處發現跳閘數據集dscGOOSEI和dscGOOSE完全一致、而實際上母差發送的數據集只有dscGOOSEI。

說明上述GOOSE開入異常是名稱不一致造成的。對照設備說明書，發現這一類型的線路保護裝置要求比較特殊：既要校對GOOSE基本參數，又要判別數據集名稱。只有保證數據集名稱一致，才能正常顯示開入情況。

4.結語

智能化變電站是電力保護系統發展的一個跨越、隨著我國當今智能化變電站的發展水平越來越的提高，對電力系統的繼電保護手段也越來越成熟，繼電保護裝置進行調試與應用也有了新的發展。這對于滿足用電需求，保證用電安全，促進我國智能化變電站發展，推進經濟的發展具有重大意義。 [科]

【參考文獻】

[1]張都.智能化變電站繼電保護調試研究及應用[J].科技傳播，2014（03）.

第7篇：智能化變電站范文

關鍵詞：變電站；智能化建設；關鍵技術

Abstract: In this paper, starting from the features and functions of intelligent substation were analyzed, discussed the various technical problems in the intelligent building, in order to guarantee intelligent construction work smoothly.

Key words: intelligent substation; construction; key technology

中圖分類號：TM411+.4

前言

智能變電站是堅強智能電網建設中實現能源轉換和控制的核心平臺之一，是智能電網的重要組成部分，它是銜接智能電網發電、輸電、變電、配電、用電和調度六大環節的關鍵，同時也是實現風能、太陽能等新能源接入電網的重要支撐。是智能電網“電力流、信息流、業務流”三流匯集的焦點，對建設堅強智能電網具有極為重要的作用。

智能化變電站的特點分析

智能化變電站是采用先進、可靠、集成、低碳、環保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能，并可根據需要支持電網實施自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能的變電站。作為電力網絡的節點，同常規變電站一樣連接線路、輸送電能，擔負著變化電壓等級、匯集電流、分配電能、控制電能流向、調整電壓等功能。智能變電站能夠完成比常規變電站范圍更寬、層次更深、結構更復雜的信息采集和信息處理，變電站內、站與調度、站與站之間、站與大用戶和分布式能源的互動能力更強，信息交換和融合更方便快捷，控制手段更靈活可靠。具有全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化和高級應用互動化等主要技術特征。

2、智能化變電站的功能概述

2.1 緊密聯結全網。從智能化變電站在智能電網體系結構中的位置和作用看，智能化變電站的建設，要有利于加強全網范圍各個環節間聯系的緊密性，有利于體現智能電網的統一性，有利于互聯電網對運行事故進行預防和緊急控制，實現在不同層次上的統一協調控制，成為形成統一堅強智能電網的關節和紐帶。智能化變電站的“全網”意識更強，作為電網的一個重要環節和部分，其在電網整體中的功能和作用更加明

2.2 支撐智能電網。從智能化變電站的自動化、智能化技術上看，智能化變電站的設計和運行水平，應與智能電網保持一致，滿足智能電網安全、可靠、經濟、高效、清潔、環保、透明、開放等運行性能的要求。在硬件裝置上實現更高程度的集成和優化，軟件功能實現更合理的區別和配合。應用FACTS技術，對系統電壓和無功功率，電流和潮流分布進行有效控制。

2.3智能化變電站允許分布式電源的接入。在海西電網中，風能、太陽能等間歇性分布式電源的接入。智能化變電站是分布式電源并網的入口，從技術到管理，從硬件到軟件都必須充分考慮并滿足分布式電源并網的需求。大量分布式電源接入，形成微網與配電網并網運行模式。這使得配電網從單一的由大型注入點單向供電的模式，向大量使用受端分布式發電設備的多源多向模塊化模式轉變。與常規變電站相比，智能化變電站從繼電保護到運行管理都應做出調整和改變，以滿足更高水平的安全穩定運行需要。

2.4 遠程可視化。智能化變電站的狀態監測與操作運行均可利用多媒體技術實現遠程可視化與自動化，以實現變電站真正的無人值班，并提高變電站的安全運行水平。

2.5 裝備與設施標準化設計，模塊化安裝。智能化變電站的一二次設備進行高度的整合與集成，所有的裝備具有統一的接口。智能化變電站時建設時，所有集成化裝備的一、二次功能，在出廠前完成模塊化調試，運抵安裝現場后只需進行聯網、接線，無需大規模現場調試。一二次設備集成后標準化設計，模塊化安裝，對變電站的建造和設備的安裝環節而言是根本性的變革?？梢员ＷC設備的質量和可靠性，大量節省現場施工、調試工作量，使得任何一個同樣電壓等級的變電站的建造變成簡單的模塊化的設備的聯網、連接，因而可以實現變電站的“可復制性”，大大簡化變電站建造的過程，而提高了變電站的標準化程度和可靠性。出于以上需求的考慮，智能化變電站必須從硬件到軟件，從結構到功能上完成一個飛越。

3、智能化變電站建設的技術關鍵

與常規變電站設備相比，智能化變電站的核心問題是信息的采樣傳輸與控制，包括 “新技術、新材料及新工藝”的應用，其中，由的技術相對成熟、由的技術還處于試運行和研發階段，需在現場結合其他變電設備進行調試。智能化變電站通過全景廣域實時信息統一同步采集，實現變電站自協調區域控制保護；與調度實現全面互動，實現基于狀態監測的設備全壽命周期綜合優化管理。

3.1 測量數字化技術。一次設備的狀態信號（如變壓器油溫、分接開關位置、開關設備的分、合位置等）都需要痛過模擬信號電纜傳送至控制室進行測量。測量數字化就是對運行控制直接相關的參數進行就地數字化測量。測量結果可根據需要發送至站控曾網絡或過程層網絡，用于一次設備或其部件的運行與控制。數字化測量參量包括變壓器油溫、有載分接開關位置、開關設備分、合閘位置。

3.2 控制網絡化技術。在運行中，變壓器的冷卻系統、有載分接開關和開關設備的分、合閘操作都需要控制，而控制網絡化就是對控制需求的一次設備或其部件實現基于網絡的控制，。控制方式包括：一次設備或其部件自有控制器就地控制；智能組件通過就地控制器或執行器控制；站控層設備通過智能組件控制。

3.3狀態可視化技術。狀態可視化由智能組件中的監測功能模塊完成，但其依據的信息不局限于監測模塊，還可以包括測量及系統測控裝置等模塊的信息。可視化是智能一次設備與電網調控系統的一種信息互動方式，準確實時地掌握一次設備的運行狀態。

3.4功能一體化技術。傳感器作為二次設備的狀態感知原件，參與測量、控制、監測、計量、保護等二次與一次設備的融合，傳感器將一次設備的狀態信息轉化智能組件的可測量信息。

3.5 信息互動化技術。作為智能一次設備的一部分，智能組件是一次設備與電網調控系統之間信息互動的橋梁，作為電網的原件，智能一次設備主要提供智能化信息，而真正的智能化應用，需要有調控系統實現，智能組件將一次設備的智能化信息通過站控層發送至調度系統，支持調控系統對電網優化控制。

第8篇：智能化變電站范文

關鍵詞：智能化改造、變電站、危險源

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

一、變電站智能化改造實施中的安全分析

1．變電站智能化改造的范圍

常規變電站的智能化改造范圍一般包括：一次系統、二次保護系統、交直流系統等的改造，實現變電站的自動化、信息化和互動化，以滿足智能電網可靠、靈活、經濟的電能流和信息流傳送，全面提升變電站信息集成和數字化監控、自愈和快速響應能力。

2．變電站智能化改造的危險源分析

根據上面提及的變電站改造范圍，主要從施工改造的層面出發，來分析改造過程中存在的重大危險源。

（1）施工方案不全面、不具體，泛泛而談。一份針對性強的施工方案往往能夠使工作事半功倍，是各類參與人員熟悉工程進度、組織，體系、改造思路、安全措施和可行性的窗口，施工方案是否編制到位、層層優化，將直接影響現場施工的安全管理和人員的責任意識。

（2）缺乏二次專項施工方案，尤其牽扯到具體的二次電纜及端子號。改造工程涉及面廣，幾乎囊括全站所有一次、二次設備的關聯部分，任何接入的電纜和需拆除的電纜應有的放矢，往往出現未考慮到的電纜等臨時情況，而打亂既定計劃，疲于應付，而致忙中出錯。

（3）施工圖紙的影響。對于改造工程，無一例差錯的施工圖紙，幾乎不可能，目前接觸到的事實也是如此，涉及各級最新反措規定、運行要求、設計原理等，也是經常有變更的。如果現場施工人員忽視了或者不清楚這些要求，有可能造成返工、重復停電，嚴重的將直接影響電網運行。

（4）一次設備改造伴隨的風險。進行智能化改造的變電站，往往都是80年~90年入運行的，一次設備的運行年限和輸電能力也有一定程度的局限，基本上也到了大刀闊斧改造的時候，同時，智能化系統對一次設備也有一些自動化、遠方遙控、順控等要求，因此往往在智能化改造的同時，一次設備改造也同步進行。這不僅給施工方案的編排帶來更大的難題，并且在施工交界面和工種配合上，帶來新的安全風險。

（5）新屏位不足，拆除舊屏的風險。以前的常規變電站一般僅設置一個保護室，空間較少，屏面基本上滿足了當時的設計需求，但對于智能化改造，在建網初始階段，就需要8~10個必需預留的空屏位，因此不得不采取預留屏位的老舊設備先期改造的措施，整個改造工期將難以把握，而且衍生出一些臨時過渡措施，例如前期如果涉及到拆除信號屏、保護屏、控制屏、公用屏等，對安全運行和受控改造增加了難度。

（6）二次電纜以及小母線的大量拆接工作。二次拆接線不僅是智能化改造最大的工作量，而且是最難受控、不太直觀的部位，接入運行設備雖然有圖紙，但準備不充分、施工上的失誤可能導致嚴重問題，運行部位的二次拆除工作就更為棘手，施工圖紙上一般不會涉及，尤其是細節，只能靠施工人員利用好幾份老圖紙，再結合現場實際情況進行修改，不同人員隨意性很大。

二、變電站智能化改造實施中的風險預控

1．變電站智能化改造實施中的風險預控

依照上述智能化改造的重大危險源分析，以確保施工安全為基本前提，現場改造風險的控制類型歸結為兩大類：全過程管理的風險控制、施工技術的風險控制。

2.智能化改造全過程管理的風險控制

近幾年流程管理的逐步推進，“制度管人，流程管事”的思路已基本深入各級部分，結合目前電力技改工程的項目概念，可以借鑒基建工程的項目化管理模式，在大型智能化改造工程上探求運用項目經理負責制，明確項目“責權利”，在組織機構、施工質量和工期管理、預控分析、安全考核等方面，實現規范化、標準化運作，為管理層、施工層、交界層創造溝通協調的途徑，確保各級安全。智能化改造工程上采用項目化管理模式，就需要摒棄憑“感覺”做事的思維，根據項目組預安排的計劃或流程逐步推進，各項計劃內任務的編排和實施力求有條不紊，臨時性或突發性任務可由項目組分析決定后步調一致的執行，確保各個施工節點的可控、在控和能控，從管理角度上杜絕風險的潛伏。結合智能化改造的幾個重大危險源分析，從項目管理的角度出發，有效控制風險應具備以下幾個要素。

首先要明確一個自始至終組織和參與智能化改造工程的組織機構和安全網絡，確保項目經理或主要項目管理人員有多年現場二次安裝調試的施工經驗；其次需充分落實施工的過程管理，即進行有效的各階段項目評估，根據外部條件變化，階段性對施工方案及二次專項施工方案進行調整和重新宣貫；第三需嚴格執行項目考核機制，獎懲并舉，對于各類違章、埋下隱患、忽視危險源的責任人，對于制止違章、積極排除危險源的人員，按項目考核規定及時執行，發現一批通報一批；第四需建立維系安全的動態管理，智能化改造的最大風險在于變化，有現場不可預知的，諸如臨時過渡的一些電纜改接、施工圖紙未設計內容等，也有人員主觀潛伏的，例如憑經驗做事、不按標準化作業流程等，應對變化的積極手段就要相應采取動態的安全管理，不提倡“一變應萬變”，可定期、可專項、可突擊等形式進行監督，排查隱患。

3. 智能化改造施工技術的風險控制

智能化改造全過程管理的規范，對施工過程中技術風險的預控提供后方保障，針對改造中重大危險源的性質，對施工技術上各類風險進行控制的基本手段可歸納為監理施工技術流程化、推廣施工技術標準化，具體實施方案歸結如下：

（1）施工技術流程化的建立

在智能化改造實施過程中，安全、質量、工期、進度控制是先決條件，管理、設計、施工、運行、廠家等部門的多方協調是關鍵因素，在施工的一定階段需要對當前進度下人力、物資資源重新進行合理配置，促進施工流程，可依賴和豐富幾個固有的途徑。

① 初步設計審查途徑

設計單位應對具體的施工條件如全站停電還是逐個間隔停電要明確，這將直接影響屏位的安排布置，避免在施工階段時的隨意變更；另外，設計單位應考慮出具工程上幾個過渡過程的臨時接線方案或圖紙，站內運行設備如斷路器、主變、開關柜等設備的變動部分施工圖紙應準確、詳細。施工圖紙中不滿足反措規定、運行要求或圖紙差錯等，及時反饋聯系單，而不是事后補漏，任何施工人員接手工程都能有所依據。

② 施工協調會途徑。

施工存在的問題，可以通過施工圖紙審查會、施工方案討論會、啟動協調會等進行反映。施工圖審查階段，要重點控制工程的過渡過程，特別是涉及的新老母差過渡配合、保護聯跳回路、小母線及公用回路，同時也要為下階段的施工安全和便利充分考慮。在施工方案討論中，要重點控制施工的流程和主要停電階段的安全措施，必須詳細編制各階段的施工方案、停電方案和二次專項方案，同時要兼顧可能的一次設備及其他保護設備改造的方案，通過與會專家的“第三只眼”研究分析，使方案優化到位。在各階段啟動協調會上，要重點反饋本階段進度和遺留問題，同時要明確下階段工作的重點和風險，積極爭取問題的及時落實和風險的有效規避。

③安全和技術交底途徑。

安全交底和技術交底，有必要同時開展，不能撇開技術分析片面講安全，也不能追求無安全保障下的優化技術，統稱為施工交底；涉及智能化改造的事前、事中、事后的安全和技術風險預控，各參與部門本著安全施工的一致目標，提出想法和要求，促進施工的安全環境。同時，施工項目組、負責人及參與人員要履行階段式的重點施工交底，例如臨時改動部位、運行帶電部位和交底配合部位的工作，確保過程的安全控制。

（2）施工技術標準化的推廣

推廣標準化作業是近些年生產和基建工作的重點。本處智能化改造項目的施工技術標準化，主要是針對如何應對現場施工的危險源所指，為今后智能化改造項目提供借鑒標準，提出技術層面上需要注意和控制的地方。

①推行標準化作業指導書，嚴格編審批關。

涉及智能化改造的任何一項工作應有相適應的工藝要求和工藝流程，現場與書面不符的情況，雖然不可避免，但必須善于反饋和總結，可以形成有效的技術閉環，為后續工作提供支撐。

②各電壓等級系統接入監控系統工作，應由淺及深，由簡單工序到復雜工藝。例如一些自動裝置、直流系統、低壓系統可先行安排接入，既保證改造的正常連續開展，又能讓施工人員和運行人員及時熟悉監控系統，以便集中精力為高壓系統接入創造條件。

③小母線電壓拆接注意的事項。

常規站小母線布置往往是一排屏位連續布置，給拆除工作影響很大，風險很高，一是在改造方案上進行屏位拆除優化，盡量“同停同拆”，少剪小母線，二是在防范措施上執行到位，如小母線和拆除工器具做外外絕緣包裹等。

三、結束語

目前，通過對實施中的安全性管理、管控，在組織實施上積累豐富的管理經驗和技術經驗，對今后改造工程的組織落實提供了一些借鑒。

參考文獻：

[1] 變電站智能化改造技術規范（Q/GDW Z414）[S].國家電網公司指導性技術文件，2010.

第9篇：智能化變電站范文

變電站綜合自動化技術的發展，智能化電網概念的提出，智能化變電站設計規范的頒布，為省、市、縣級供電企業設計智能化變電站創造了軟硬件平臺。由于變電站功能類型不同，投資建設單位不同，運行維護主體不同，因此在設計智能化站時需考慮的側重點和實現方式亦有所不同。目前，110kV及以上智能化變電站的設計與建設已趨于規范，但35kV智能化變電站的設計方案卻暫未統一，在此我們將對比討論不同電壓等級智能化變電站功能及實現方式的優缺點，找出適合35kV智能化變電站的設計方案。

二、智能化變電站關鍵設備及技術

任何電壓等級的智能化變電站其設計的關鍵設備均包括：主變壓器、大負荷開關、開關柜、電壓互感器、保護裝置等等。關鍵技術均要求符合：信號光纖傳輸、IEC61850標準、GOOSE組網等等。在此基礎上，實現的主要功能是，變壓器在線監測功能、容性設備在線監測功能、在線測溫功能、順序控制及視頻聯動功能和數字化綜合自動化系統等等。

（一）變壓器在線監測功能

目前，變壓器在線監測功能的實現在實際設計中，主要有兩種方式。第一，根據一次設備智能化的概念，在工廠內完成變壓器和在線監測設備的組裝，構成智能變壓器；第二，使用常規變壓器，在站內安裝變壓器油色譜分析裝置實現在線監測功能。兩者實現的功能基本相同，都是對變壓器油中溶解的H2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6等全組分氣體及微水的含量進行監測，但使用智能變壓器的成本要高很多。因此，在智能化變電站中，使用智能變壓器的變電站通常電壓等級均高于110kV。考慮到成本問題，35kV變電站中，使用常規變電站配合變壓器油色譜分析裝置實現監測功能更加實用。

（二）容性設備在線監測功能

變電站內，容性設備是非常重要的組成部分，其中電容型設備占整個系統的40%~50%，包括電流傳感器、套管、耦合電容、電容式電壓互感器等，其自身的絕緣性能關系到設備現場安全運行的重要技術指標。而容性設備的絕緣劣化是一個漸變的過程，如不及時發現并檢修，就可能導致套管發生故障進而引發突發性故障，造成巨大的直接、間接經濟損失。電壓等級的高低，將直接影響容性設備的絕緣性。智能化變電站中，電壓等級越高對容性設備的監測要求和監測精度越高，在實現方式上，110kV以上變電站與35kV變電站基本相同。

（三）在線測溫功能

由于高壓開關、母線等設備負載電流過大時溫度很高，常引發重大事故，采取有效措施監測它們的溫度是任何電壓等級的智能化變電站必須解決的課題。目前，常用的方法有兩種：一種是利用紅外熱成像像技術，監視變電站內變壓器、斷路器、CT、PT、避雷器和瓷絕緣子等設備的溫度場分布情況；另一種是在高壓開關上安裝測溫傳感器，再通過無線通訊技術，實現對變電站各種設備大負荷開關的溫度監測。通過對兩種方式功能的簡單描述，我們可以看出，第一種是通過“面”的形式，呈現設備運行時各部位的溫度，每個成像儀單臺造價較高，可監控數臺電氣設備，范圍很廣。第二種是通過“點”的形式，呈現設備關鍵部位即大負荷開關觸點處的溫度，每個測溫傳感器單體造價不高，分別安裝在大負荷開關的A項、B項、C項，有多少大負荷開關就必須安裝相應數量的傳感器，無法共用。

我們知道變電站電壓等級越高、面積越大、設備數量越多、運行要求越高，因此在設計智能化變電站在線測溫功能時，電壓等級不同，選用的方式不同。從技術角度講，在220kV或更高電壓等級的變電站內，對各部位溫度進行監測是十分必要的；而在35kV或110kV變電站內，對大負荷開關進行監測就基本能夠實現設備的安全運行。從經濟角度講，在220kV或更高電壓等級的變電站內，面積大、設備數量多，使用紅外熱成像儀監測溫度比使用無線測溫傳感器監測溫度的成本低；在110kV或35kV變電站則剛好相反。因此，在35kV智能化變電站設計過程中，我們選擇使用無線測溫傳感器裝置實現在線測溫的功能。

（四）順序控制及視頻聯動功能

順序控制是由電動刀閘配合后臺指令實現遠距離一鍵操作功能，當現場刀閘動作時，可以和視頻信息聯動，直接向調度員推出視頻畫面。對任何電壓等級的智能化變電站來說，此項功能都非常實用，220kV及以上電壓等級的變電站使用GIS柜配合視頻球機與后臺軟件組合實現；110kV或35kV變電站則只需選用電動刀閘配合視頻球機與后臺軟件即可實現。

（五）數字化綜合自動化系統

不同電壓等級的智能化變電站在進行數字化綜合自動化系統設計時：保護裝置集中組屏和就地安裝；系統的通訊標準遵從IEC61850國際標準，GOOSE或MMS組網；傳輸信號為數字化信號、傳輸介質為光纖；設備即插即用。在模擬信號向數字信號轉換的方式上，變電站電壓等級不同實現方式也不同。以互感器中信號的轉換為例，第一種方式，以光互感器直接將模擬信號轉成數字信號；第二種方式，用常規互感器配合智能終端的方式將模擬信號裝成數字信號。光互感器，體積小，重量輕；無鐵心、不存在磁飽和和鐵磁諧振問題；暫態響應范圍大，頻率響應寬；抗電磁干擾性能佳；但使用年限短，成本高；運行環境要求嚴格，容易因光學器件的問題而產生誤差。常規互感器，體積大，重量重；存在磁飽和和鐵磁諧振等問題；但使用年限長，成本低；運行環境要求寬松。因此，從安全生產、經濟運行的角度考慮，220kV及以上電壓等級的變電站宜使用第一種方式實現模擬信號向數字化信號的轉換；110kV與35kV變電站宜使用第二種方式實現模擬信號裝成數字信號。