智能變電站的概念

采用先進、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標準化等基本要求，并能根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)功能變電站。

--摘自電網(wǎng)公司《智能變電站技術(shù)指南》

智能變電站常用術(shù)語

合并單元MU（mergingunit）

用于將時間相關(guān)的二次轉(zhuǎn)換器的電流和/或電壓數(shù)據(jù)組合在一起的物理單元。合并單元可以是變壓器的組成部分或分立單元。

智能電子設(shè)備IED（intelligentelectronicdevice）

包含一個或多個處理器，可以接收來自外部源的數(shù)據(jù)，或向外部發(fā)送數(shù)據(jù)，或控制裝置。

智能終端（smartterminal）

一個智能組件。采用電纜連接一次設(shè)備，采用光纖連接保護、測控等二次設(shè)備，實現(xiàn)一次設(shè)備(如斷路器、刀閘、主變壓器等)的測控功能。

IEC61850與通信協(xié)議標準61850

IEC61850是適應(yīng)分層的新一代變電站網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)IED和變電站自動化系統(tǒng)

GOOSE(通用面向?qū)ο笞冸娬臼录?服務(wù)

變電站面向通用對象的事件（GeneralObjectOrientedSubstationEvent）。用于一次設(shè)備控制和二次設(shè)備之間的鎖定和聯(lián)動，是一種通信服務(wù)機制。它是狀態(tài)量、跳閘命令、間隔聯(lián)鎖信息的規(guī)范。

MMS(制造報文規(guī)范)服務(wù)

MMS規(guī)范了具有工業(yè)領(lǐng)域通信能力的智能傳感器和智能電子設(shè)備（IED），智能控制設(shè)備的通信行為使不同制造商的設(shè)備相互操作（Interoperation）。

SV服務(wù)(采樣值服務(wù))

變壓器將電流和電壓采樣值傳輸?shù)胶喜卧?。保護裝置通過直接采集、測控裝置、故障記錄波、網(wǎng)絡(luò)消息分析儀等從合并單元獲得采樣值SV從合并單元獲得采樣值。

變電站的發(fā)展歷程

常規(guī)變電站

監(jiān)控系統(tǒng)由站控層、間隔層兩層網(wǎng)絡(luò)組成。變電站沒有統(tǒng)一建模，采用多種規(guī)定，有監(jiān)控和保護，PMU等待多個網(wǎng)絡(luò)。

變壓器，一次設(shè)備通過傳統(tǒng)的電纜硬接線控制方式，實現(xiàn)與間隔層設(shè)備變壓器的信息交換，模擬量、開關(guān)量。

站控層設(shè)備由計算機、操作員工作站、遠程通信接口等組成。

間隔層主要包括二次設(shè)備，如變電站的保護、測量和測量。

智能變電站的概念和結(jié)構(gòu)

自動化系統(tǒng)為站控層、間隔層和工藝層三層結(jié)構(gòu)。

站控層，間隔層

站控層、間隔層設(shè)備組成與常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)基本一致。

從外延和現(xiàn)有的非IEC61850技術(shù)變電站差別不大，都采用以太網(wǎng)，可以實現(xiàn)“四遙”功能。但從內(nèi)涵上看，差異很大，主要體現(xiàn)在：

1.統(tǒng)一信息模型：IEC根據(jù)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，61850使每個智能裝置實現(xiàn)設(shè)備之間的互連。

2.互操作性:智能變電站不同廠家的智能設(shè)備（IED）具有互操作性。

過程層(設(shè)備層)

常規(guī)變電站沒有過程層

電子互感器、智能單元、合并單元和其他距離I/O，由智能傳感器和執(zhí)行器組成。GOOSE網(wǎng)絡(luò)跳閘機制。

完成主設(shè)備開關(guān)量、模擬量采集、控制命令執(zhí)行等。

新增設(shè)備主要包括：電子互感器、合并單元、智能終端、交換機等。

智能變電站的技術(shù)特點

智能變電站一次設(shè)備

變壓器

變壓器是實現(xiàn)電力系統(tǒng)交流電力能源轉(zhuǎn)換的主要設(shè)備。它可以實現(xiàn)不同電壓等級的電力能源相互轉(zhuǎn)換，促進電力系統(tǒng)的連接，優(yōu)化電力能源的傳輸。

斷路器

斷路器概念：連接電力系統(tǒng)各設(shè)備的重要設(shè)備。

斷路器特特點：它配備了一比較完善的滅弧裝置，具有斷開電力系統(tǒng)的負載電流和故障電流能力。

斷路器功能：系統(tǒng)正常運行時，根據(jù)需要改變電力系統(tǒng)的連接關(guān)系，調(diào)整趨勢；斷開故障電流，切斷故障設(shè)備與系統(tǒng)之間的電氣連接。

隔離開關(guān)

隔離開關(guān)概念：改變電力系統(tǒng)各設(shè)備連接方式（運行方式）的主要設(shè)備。

隔離開關(guān)特性：無滅弧裝置，無大負荷電流和斷開電力系統(tǒng)的故障電流；斷路器斷開電路后，在等電位和設(shè)備空載下運行。

隔離開關(guān)功能：系統(tǒng)正常運行時，根據(jù)需要改變電力系統(tǒng)的運行模式；斷開維護設(shè)備與系統(tǒng)的電氣連接，形成明顯的斷開點，隔離維護設(shè)備。

接地開關(guān)

無功補償裝置

互感器

氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備

氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（GasInsulatedmetal-enclosedSwitchgear，簡稱GIS）將接地金屬外殼中的斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、母線、變壓器、避雷器、套管、電纜終端、油氣套管等主要部件組合封閉，并充滿一定壓力SF氣體作為絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)。

GIS設(shè)備優(yōu)點：

結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，節(jié)約占地。

模塊化設(shè)計，運輸方式靈活，現(xiàn)場安裝，調(diào)試周期短。

內(nèi)部元件設(shè)備在高壓下密封SF6氣體中，不受外界環(huán)境的影響，運行穩(wěn)定可靠，維護工作量極小。

集中安裝元件設(shè)備，便于在線監(jiān)控。

所有設(shè)備均采用電動操作機構(gòu)，便于遠程自動控制。

除設(shè)置機械連鎖外，每個設(shè)備間還設(shè)置操作電路連鎖電路，操作安全性好。

智能組件

智能組件是幾種智能電子設(shè)備（IED）集合安裝在宿主設(shè)備旁邊，承擔與宿主設(shè)備相關(guān)的測量、控制和監(jiān)控功能；當滿足相關(guān)標準要求時，還可以集成相關(guān)的測量和保護功能。

IntelligentElectronicDevice一種具有上述全部或部分功能的處理器電子裝置。

外部智能組件(易于維護、升級、擴展)。

內(nèi)置或外置傳感器。

從傳感器中收集信息的智能組件。

通過光纖連接到外部系統(tǒng)。

設(shè)備狀態(tài)由智能組件就地判斷。

電網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)可以通過光纖以太網(wǎng)觀察到。