智能變電站國(guó)網(wǎng)上課

智能化變電站天津電力公司彭桂喜工作思路

集成互動(dòng)管理優(yōu)化靈活建設(shè)智能變電站出發(fā)點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)1規(guī)劃試點(diǎn)階段制定規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，試點(diǎn)完成2～3座330kV及以上智能變電站建設(shè)或改造100座左右66～220kV變電站建設(shè)或改造2009年～2011年2全面建設(shè)階段實(shí)現(xiàn)新建變電站智能化率30～50%原有重要變電站智能化改造率達(dá)到10%1000～1500座變電站完成智能化改造2012年～2015年3引領(lǐng)提升階段實(shí)現(xiàn)新建重要變電站智能化率100%原有重要變電站智能化改造率達(dá)到30～50%改造原有變電站5000座左右2016年～2020年第一部分

傳統(tǒng)變電站與智能變電站的比較傳統(tǒng)變電站不足缺點(diǎn)互操作性狀態(tài)監(jiān)視CT、PT二次電纜傳統(tǒng)互感器與數(shù)字化互感器的比較有磁飽和數(shù)字化無(wú)磁飽和CT二次不可開(kāi)路測(cè)量誤差大CT開(kāi)路無(wú)危險(xiǎn)測(cè)量誤差小傳統(tǒng)傳統(tǒng)測(cè)量誤差CT0.2級(jí)PT0.2級(jí)線纜誤差0.1傳統(tǒng)電能表0.2級(jí)系統(tǒng)測(cè)量誤差0.7數(shù)字化測(cè)量系統(tǒng)誤差電子式CT0.2級(jí)電子式PT0.2級(jí)光纜數(shù)字傳輸無(wú)誤差全數(shù)字系統(tǒng)無(wú)誤差測(cè)量系統(tǒng)誤差0.4網(wǎng)絡(luò)替代傳統(tǒng)電纜二次回路二次回路原因造成繼電保護(hù)不正確動(dòng)作十分突出：各種干擾源通過(guò)控制電纜耦合直流接地或交流混進(jìn)直流造成的繼電保護(hù)不正確動(dòng)作設(shè)備狀態(tài)自檢目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)變電站的一次設(shè)備都沒(méi)有配備狀態(tài)監(jiān)視設(shè)備，少數(shù)變電站安裝了一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視設(shè)備，但由于對(duì)外通信接口和協(xié)議不統(tǒng)一，往往自成體系，不易接入變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息共享，也不容易實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修。電氣設(shè)備檢修技術(shù)的三個(gè)階段狀態(tài)檢修定期檢修事故檢修50年代以前，設(shè)備發(fā)生了故障或事故以后進(jìn)行檢修設(shè)備比較簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)裕量大修復(fù)容易設(shè)備停運(yùn)影響不大60、70年代，定期預(yù)防檢修通過(guò)定期檢修，設(shè)備能恢復(fù)到接近新設(shè)備的狀態(tài)以犧牲企業(yè)的自身經(jīng)濟(jì)利益為代價(jià)，造成了不必要的人、財(cái)物的浪費(fèi)在前蘇聯(lián)、東歐各國(guó)和我國(guó)推廣應(yīng)用并延續(xù)到現(xiàn)在根據(jù)設(shè)備狀態(tài)確定檢修策略起源于60年代美國(guó)航空工業(yè)飛行器的設(shè)備1978年開(kāi)始應(yīng)用于美國(guó)海軍艦艇設(shè)備檢修80年代在核工業(yè)中推廣應(yīng)用，并很快發(fā)展到電氣設(shè)備檢修針對(duì)性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)合理高壓智能開(kāi)關(guān)：狀態(tài)監(jiān)測(cè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)

狀態(tài)檢修

全壽命周期管理

在線監(jiān)測(cè)的必要性預(yù)防性試驗(yàn)電壓一般最高10kV設(shè)備運(yùn)行電壓為110kV、220kV、330kV、500kV或更高不能有效暴露某些絕緣缺陷，真實(shí)反映設(shè)備狀態(tài)對(duì)運(yùn)行電壓下才能暴露的絕緣缺陷，定期預(yù)防性試驗(yàn)手段不合理提高電力企業(yè)效率和降低生產(chǎn)成本在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是狀態(tài)檢修的重要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)手段互操作傳統(tǒng)站互操作性的不足二次設(shè)備缺乏統(tǒng)一的信息模型規(guī)范和通信標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備間聯(lián)調(diào)復(fù)雜為實(shí)現(xiàn)不同廠家設(shè)備的互連，必須設(shè)置大量的規(guī)約轉(zhuǎn)換器或保護(hù)管理機(jī)，增加了系統(tǒng)復(fù)雜度和設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)的難度，降低了通信系統(tǒng)的性能。當(dāng)變電站二次設(shè)備選擇不同廠家產(chǎn)品時(shí)，全站自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備互聯(lián)調(diào)試成了變電站投產(chǎn)前必須重點(diǎn)安排的一項(xiàng)復(fù)雜工作，常常因?yàn)樵O(shè)備之間互聯(lián)通信不暢等原因拖延調(diào)試工作周期，使變電站不能按期投運(yùn)；并且給后期運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)許多不便，給安全生產(chǎn)帶來(lái)很大的隱患規(guī)約轉(zhuǎn)換成本第二部分

智能變電站的結(jié)構(gòu)智能終端MU傳統(tǒng)微機(jī)保護(hù)交流輸入組件A/D轉(zhuǎn)換組件保護(hù)邏輯(CPU)開(kāi)入開(kāi)出組件人機(jī)對(duì)話模件端子箱二次設(shè)備和一次設(shè)備功能重新定位：ECT一次設(shè)備智能化

IED數(shù)字化保護(hù)SMV光纖GOOSE光纖一次設(shè)備的智能化改變了傳統(tǒng)變電站繼電保護(hù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)：1、AD變換沒(méi)有了，代之以高速數(shù)據(jù)接口。2、開(kāi)關(guān)量輸出DO、輸入DI移入智能化開(kāi)關(guān)，保護(hù)裝置發(fā)布命令，由一次設(shè)備的執(zhí)行器來(lái)執(zhí)行操作。電纜電纜傳統(tǒng)變電站到數(shù)字化變電站的演變數(shù)字化變電站與傳統(tǒng)變電站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)比

傳統(tǒng)變電站結(jié)構(gòu)圖數(shù)字化變電站結(jié)構(gòu)圖南網(wǎng)智能化變電站典型結(jié)構(gòu)（組網(wǎng)）GOOSE、SMV均組網(wǎng)南網(wǎng)智能化變電站典型結(jié)構(gòu)（組網(wǎng)）國(guó)網(wǎng)智能化變電站典型結(jié)構(gòu)：保護(hù)直采直跳，測(cè)控組網(wǎng)國(guó)網(wǎng)智能化變電站典型結(jié)構(gòu)：典型結(jié)構(gòu)比較采用網(wǎng)絡(luò)方式，多了交換機(jī)環(huán)節(jié)，當(dāng)交換機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，可能引發(fā)多個(gè)開(kāi)關(guān)拒動(dòng)，將可能引發(fā)大事故。但若采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式，增加了運(yùn)行維護(hù)的復(fù)雜性。第三部分智能化變電站典型設(shè)備介紹過(guò)程層設(shè)備電子式互感器合并單元智能終端戶外柜電子式互感器的分類電子式互感器有源式無(wú)源式電流互感器電壓互感器電流互感器電壓互感器電磁感應(yīng)原理羅氏線圈低功率線圈電容分壓電阻分壓普克爾效應(yīng)型逆壓電效應(yīng)型磁光玻璃型全光纖型賽格耐克效應(yīng)法拉第磁旋光效應(yīng)有源式電子互感器有源式利用電磁感應(yīng)等原理感應(yīng)被測(cè)信號(hào)傳感頭部分具有需用電源的電子電路利用光纖傳輸數(shù)字信號(hào)無(wú)源式電子互感器無(wú)源式傳感模塊利用光學(xué)原理感應(yīng)被測(cè)信號(hào)純光學(xué)器件不需電子電路及其電源利用光纖傳輸數(shù)字信號(hào)Rogowski線圈結(jié)構(gòu)及原理

羅氏線圈是一種密繞于非磁性骨架上的螺線管，如圖所示?？招揪€圈不含鐵芯，無(wú)鐵芯飽和等問(wèn)題，測(cè)量范圍寬，線性度好，準(zhǔn)確度高。

羅氏線圈的輸出信號(hào)e與被測(cè)電流i有如下關(guān)系：空心線圈（RC）矩形截面螺線環(huán)形螺線管羅氏線圈的輸出對(duì)于均勻密繞的矩形截面（形狀如圖）螺線環(huán)形螺線管羅氏線圈（匝數(shù)為N），其輸出為：(理想情況下)A/DCPUFT3采集器誤差來(lái)源：線圈工藝溫度積分器射頻干擾空心線圈（RC）計(jì)量誤差A(yù)/DCPUFT3采集器由于輸出e幅值非常小，如在20%額定量程下，保護(hù)信號(hào)僅有40mV數(shù)量級(jí)，空間噪聲一般在10-50mv量級(jí)。因此傳輸距離受到限制，必須控制在3-5m以內(nèi)，且采用特殊屏蔽線。空心線圈的制造羅氏線圈骨架骨架材料：大理石、纖維、尼龍66、環(huán)氧樹(shù)脂、陶瓷等繞線后用半導(dǎo)體紙、皺紋紙及布包扎后未澆鑄羅氏線圈低功率線圈結(jié)構(gòu)及原理

低功率線圈（LPCT）的工作原理與常規(guī)CT的原理相同，只是LPCT的輸出功率要求很小，因此其鐵芯截面就較小。電流到電壓的轉(zhuǎn)換器。Rsh是LPCT的內(nèi)裝元件P1IpS1RbUsRshNsNpS2P2電容分壓器原理圖

電容分壓器由高壓臂電容C1和低壓臂電容C2組成.

由圖可知

：U2＝U1C1/（C1＋C2）＝U1/K

K＝（C1＋C2）/C1

電壓互感器利用電容分壓器測(cè)量電壓。為提高電壓測(cè)量的精度，改善電壓測(cè)量的暫態(tài)特性，在電容分壓器的輸出端并一精密小電阻。電容分壓器的輸出信號(hào)U2與被測(cè)電壓U1有如下關(guān)系：空心線圈（RC）結(jié)構(gòu)一支柱式電子互感器需要外接電源有源電子式光電互感器主要基于傳統(tǒng)傳感技術(shù)，利用電子技術(shù)進(jìn)行信號(hào)采集和處理，通過(guò)光纖輸出信號(hào)。由于電子電路需要工作電源，一般采用了以下兩種方式供電：通過(guò)接在母線上的小CT獲得電源；通過(guò)光纖（如傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)的光纖）將光能量輸送至傳感器，并在傳感器側(cè)通過(guò)光電轉(zhuǎn)換獲得電源。GIS、PASS結(jié)構(gòu)特殊，可直接利用站內(nèi)電源供電！空心線圈（RC）結(jié)構(gòu)二PASS上安裝電子互感器EVTECT有源電子式互感器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)AIS電子式互感器空心線圈（RC）結(jié)構(gòu)三GIS上安裝電子互感器ECTGIS電子式互感器

全光學(xué)電流互感器原理

電流測(cè)量采用Faraday

磁光效應(yīng)，即線偏振光的偏振方向在磁場(chǎng)中發(fā)生改變的效應(yīng)：已知線偏振光在磁光材料(如重火石玻璃)中受磁場(chǎng)的作用其偏振面將發(fā)生旋轉(zhuǎn)，線偏振光旋轉(zhuǎn)的角度θ與被測(cè)電流I成正比普通光起偏器偏振光Faraday材料磁場(chǎng)B檢偏器Faraday旋光角法拉第(MichaelFaraday)1791年－1867年

全光學(xué)電壓互感器原理

光學(xué)電壓傳感器采用Pockels電光效應(yīng)或Kerr電光效應(yīng)，即晶體的折射率在電場(chǎng)的作用下發(fā)生物理變化的效應(yīng)來(lái)測(cè)量電場(chǎng)的強(qiáng)度，并進(jìn)而得到電壓。光學(xué)互感器演示

全光學(xué)互感器結(jié)構(gòu)

光纖絕緣子高壓殼體一次導(dǎo)體光學(xué)電流傳感器(OCS)傳輸光纖束底座含電流信息的光信號(hào)數(shù)字輸出FT3同步信號(hào)數(shù)據(jù)處理與發(fā)送模塊模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊LED光信號(hào)發(fā)送模塊光接收與處理模塊采集器毫瓦數(shù)量級(jí)的光信號(hào)采集器（B相）采集器（C相）合并器

磁光玻璃型優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)難度較小，原理簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：1、系統(tǒng)由分立元件組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，抗振動(dòng)能力

差2、光學(xué)元件間用光學(xué)膠粘接，長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性差3、采用的分立光學(xué)元件加工困難，一致性難以保

證全光纖型優(yōu)點(diǎn)：1、無(wú)分立元件，全光纖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗振動(dòng)能力強(qiáng)2、光纖熔接后連接可靠，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好3、所有光學(xué)器件基于光纖制作，工藝成熟，一致

性好缺點(diǎn)：技術(shù)難度大，原理復(fù)雜兩類無(wú)源式電子互感器比較電子式互感器的總結(jié)電流傳感頭采用羅氏、低功耗線圈；電壓傳感頭采用電阻或阻容分壓原理的電子式互感器，因其無(wú)負(fù)載能力，模擬量無(wú)法遠(yuǎn)傳，因此必須在傳感頭附近安裝采集器進(jìn)行信號(hào)采集和處理，通過(guò)光纖輸出信號(hào)。屬于有源電子式互感器。傳感頭采用Faraday磁光效應(yīng)、Pockels電光效應(yīng)原理的電子式互感器，基于光學(xué)傳感技術(shù)，其特點(diǎn)是在高電位側(cè)沒(méi)有電子電路。采集器安裝于小室或戶外箱。屬于無(wú)源電子式互感器。按一次傳感部分是否需要供電劃分

有源式電子互感器無(wú)源式電子互感器電磁原理技術(shù)成熟，風(fēng)險(xiǎn)?。淮罅砍?、寬頻帶；有效解決了飽和、鐵磁諧振等問(wèn)題電磁兼容性能強(qiáng)；等效傳變一次電流和直流分量；溫度和振動(dòng)對(duì)光學(xué)系統(tǒng)折射效應(yīng)的影響新技術(shù)，長(zhǎng)期穩(wěn)定性不同特性互感器混合使用對(duì)保護(hù)影響必須重視不同電子互感器混用的問(wèn)題！不同類型的電流互感器混合使用差動(dòng)保護(hù)處理：1、電磁式和光電互感器要考慮飽和、TA電流拖尾2、Rogowski和電磁式互感器要考慮飽和、直流分量、TA電流拖尾3、Rogowski和光電互感器要考慮直流分量、TA電流拖尾合并單元把采集器（或互感器采集單元）輸出的數(shù)字量進(jìn)行同步合并處理，并按IEC61850-9-1/2標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)輸出到過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)或IED。

測(cè)量用電流傳感器保護(hù)用電流傳感器一次電流采集器電壓傳感器合并器…激光電源同步信號(hào)采樣數(shù)據(jù)…時(shí)鐘輸入電源傳感頭其他傳感頭（數(shù)字/模擬；光/電）數(shù)字量輸出（光/電）規(guī)約轉(zhuǎn)換

合并同步

合并單元IEC61850-9-1標(biāo)準(zhǔn)定義12路通道。根據(jù)工程需要，實(shí)際運(yùn)用中并未嚴(yán)格遵循；

傳輸標(biāo)準(zhǔn)60044（FT3）私有協(xié)議61850標(biāo)準(zhǔn)：-9-1/-2合并單元裝置照片合并單元裝置照片合并單元接收多路電子式互感器采樣激光供能（戶外支柱式電流互感器）接收站內(nèi)采樣同步信號(hào)完善的自檢功能，如CT斷線等單間隔內(nèi)IEC60044-8/FT3傳輸跨間隔61850-9傳輸電子式互感器的校驗(yàn)

被試ECTP1V1數(shù)字幀P2基準(zhǔn)CTP1KrP2S1S2傳輸系統(tǒng)Ip二次轉(zhuǎn)換器基準(zhǔn)A/D轉(zhuǎn)換器R1IsRc合并單元求值單元(例如，微機(jī))is(n)iref(n)時(shí)鐘

,e應(yīng)用電子式互感器需要面對(duì)的幾個(gè)問(wèn)題?配置方案?同步采樣問(wèn)題?采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)配置方案配置原則是保證一套系統(tǒng)出問(wèn)題不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)，也不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)遠(yuǎn)端模塊中電流需要冗余采樣電子式互感器的遠(yuǎn)端模塊和合并單元需要冗余配置合并單元冗余配置并分別連接冗余的電子式互感器遠(yuǎn)端模塊，合并單元可以安裝在開(kāi)關(guān)附近或保護(hù)小室交流采樣的雙重化

數(shù)據(jù)采集和傳輸中的延時(shí)同步采樣問(wèn)題三相電流、電壓采樣必須同步變壓器差動(dòng)保護(hù)從不同電壓等級(jí)的多個(gè)間隔獲取數(shù)據(jù)存在同步問(wèn)題母線差動(dòng)保護(hù)從多個(gè)間隔獲取數(shù)據(jù)存在同步線路縱差保護(hù)線路兩端數(shù)據(jù)采樣也存在同步適用于所有通過(guò)支持多播的局域網(wǎng)進(jìn)行通信的分布式系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)亞微秒級(jí)同步。IEC61588精確時(shí)間協(xié)議簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘協(xié)議方式，屬于TCP/IP協(xié)議族，是一種基于軟件協(xié)議的同步方式SNTP基于北斗系統(tǒng)/GPS的變電站統(tǒng)一時(shí)鐘同步秒脈沖方式目前變電站時(shí)間同步技術(shù)同步技術(shù)GPS秒脈沖采樣同步采集器接收光纖傳輸?shù)模◤?fù)合）秒同步脈沖，按設(shè)定的頻率進(jìn)行分頻采樣。秒同步脈沖一般由合并器發(fā)送。無(wú)功率傳輸需求時(shí)，亦可直接使用GPS輸出的全站同步脈沖。

特點(diǎn)：需要專門(mén)的同步光纖，站內(nèi)所有采集器使用同一時(shí)鐘源，最大誤差為采集器晶振的秒累積誤差（可以選用誤差小于2.5ppm的晶振，影響所有采集器之間的同步）

缺點(diǎn)：每采集器需要設(shè)置同步脈沖輸入。當(dāng)同步信號(hào)丟失時(shí)，合并器需要進(jìn)行插值運(yùn)算（重采樣）處理，此處理程序較單一的重采樣復(fù)雜。當(dāng)同步信號(hào)丟失時(shí)，重采樣算法亦需要考慮采集器的傳輸誤差。

合并器秒脈沖采樣同步合并器按設(shè)定的頻率向采集器輸出采樣脈沖。

特點(diǎn)：需要專門(mén)的同步光纖，合并器需要按最大采集器數(shù)量設(shè)置同步信號(hào)發(fā)送器。最大誤差為合并器晶振的秒累積誤差（可以選用誤差小于2.5ppm的晶振，只影響合并器間的同步）。

缺點(diǎn)：每采集器需要設(shè)置同步脈沖輸入，合并器需要按最大采集器數(shù)量設(shè)置采樣信號(hào)脈沖發(fā)送器。當(dāng)同步脈沖丟失時(shí)，其數(shù)據(jù)按無(wú)效處理重采樣同步考慮采集器為實(shí)時(shí)發(fā)送，延時(shí)主要由各接口引起，光纖長(zhǎng)短引起的延時(shí)可以忽略，于是可以采用合并器對(duì)采集器過(guò)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行重采樣，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各路采樣信號(hào)的同步。重采樣的方法為合并器選擇一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)刻，對(duì)各采集器的信號(hào)進(jìn)行插值。特點(diǎn)：不需要專門(mén)的同步光纖，和采集器采用單工通信方式，容易實(shí)現(xiàn)。秒脈沖丟失，同一間隔內(nèi)的采樣數(shù)據(jù)也為已同步數(shù)據(jù)，各采集器硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，同步效果好。考慮晶振的每秒誤差影響。缺點(diǎn)：不是絕對(duì)同步，存在整體時(shí)延采集器按設(shè)定的頻率進(jìn)行采樣，經(jīng)固定延時(shí)后發(fā)送給合并器；合并器使用FPGA硬件邏輯進(jìn)行采集器規(guī)約解析，并附加上FPGA的運(yùn)行頻率計(jì)數(shù)值。重采樣同步同步方法比較基于GPS秒脈沖同步的同步采樣同步方法簡(jiǎn)單

(全站采同一GPS秒脈沖信號(hào))秒脈沖丟失時(shí)存在危險(xiǎn)二次設(shè)備通過(guò)再采樣技術(shù)(插值算法)實(shí)現(xiàn)同步采樣率要求高硬件軟件要求高，實(shí)現(xiàn)難度較大不依賴于GPS和秒脈沖傳輸系統(tǒng)對(duì)時(shí)

89%90%變電站全站時(shí)間同步系統(tǒng)具體方案宜采用SNTP對(duì)時(shí)方式站控層設(shè)

備采用Ｂ碼對(duì)時(shí)、１P(pán)PS（秒脈沖）對(duì)時(shí)方式，條件具備可以采用IEC61588網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)間隔層、過(guò)程層設(shè)

備點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖串行數(shù)據(jù)接口傳輸延時(shí)確定可以采用再采樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)同步采樣

硬件和軟件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單適合保護(hù)要求IEC60044-8采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)（1）采用插值同步法傳輸延時(shí)不確定無(wú)法準(zhǔn)確采用再采樣技術(shù)硬件軟件比較通用，但對(duì)交換機(jī)要求極高硬件和軟件實(shí)現(xiàn)都將困難不同間隔間數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)間不確定IEC61850-9-1/2:網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)（2）比較適合測(cè)控、電能儀表一類只能采用同步時(shí)鐘法中電壓等級(jí)采樣方案60044-7/8模擬量ECVT組合電子互感器一體化保護(hù)測(cè)控設(shè)備具有專利技術(shù)的屏蔽電纜，保證長(zhǎng)距離傳輸信號(hào)的正確性標(biāo)準(zhǔn)輸入接口，廠家合作B相A相C相

60044-8VS61850-9-1/2智能終端智能終端背面圖給傳統(tǒng)斷路器或變壓器提供數(shù)字化變電站接口；在開(kāi)關(guān)端子箱安裝智能終端：對(duì)刀閘等進(jìn)行狀態(tài)采集和控制，就地操作等功能；在變壓器端子箱安裝智能終端，實(shí)現(xiàn)變壓器本體保護(hù)和變壓器測(cè)控功能：采集溫度、檔位、非電量、中性點(diǎn)地刀等狀態(tài)，控制風(fēng)扇和檔位對(duì)時(shí)、事件記錄功能.智能終端戶外柜現(xiàn)場(chǎng)裝置圖片－正面現(xiàn)場(chǎng)裝置圖片－背面戶外安裝示意圖室外柜高溫高濕試驗(yàn)吉林進(jìn)行的低溫試驗(yàn)智能控制柜方案的優(yōu)勢(shì)1、節(jié)約了電纜等設(shè)備投資以及相應(yīng)的施工投資:數(shù)字化變電站建設(shè)的一個(gè)主要現(xiàn)實(shí)目標(biāo)是為了減少變電站內(nèi)控制電纜的數(shù)量，一方面由于原材料的漲價(jià)，電纜成本越來(lái)越高；另一方面，光纜電磁兼容性能遠(yuǎn)好于電纜，能顯著提高變電站內(nèi)信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?。另外，變模擬信號(hào)為數(shù)字信號(hào)能大大增加傳輸?shù)膸捄托畔⒘俊?智能控制柜方案的優(yōu)勢(shì)2、節(jié)約了保護(hù)小室及主控室等的占地面積和投資：應(yīng)用智能化GIS控制柜使得保護(hù)控制下放成為可能，從而能夠顯著減少保護(hù)小室和主控室的占地面積，這對(duì)一些需要盡量減少變電站土地的城市變電站和地下變電站來(lái)說(shuō)有明顯的效益。2智能控制柜方案的優(yōu)勢(shì)3、GIS智能控制柜優(yōu)化了二次回路和結(jié)構(gòu)：原來(lái)由于一次和二次的專業(yè)細(xì)分，使得原傳統(tǒng)匯控柜內(nèi)的許多功能與保護(hù)控制二次中的功能相重復(fù)，例如防跳、壓力閉鎖、三相不一致等等?；谝欢握系腉IS智能控制柜能夠有效地取消和簡(jiǎn)化冗余回路，提高了整個(gè)二次回路的可靠性。3智能控制柜方案的優(yōu)勢(shì)4、智能控制裝置提供了系統(tǒng)的交互性： 引入智能控制裝置以后，友好的中文液晶人機(jī)界面以及豐富的自檢和就地操作報(bào)告功能，使得運(yùn)行維護(hù)人員無(wú)論在就地還是遠(yuǎn)方都能及時(shí)了解GIS的運(yùn)行情況。4智能控制柜方案的優(yōu)勢(shì)5、聯(lián)調(diào)在出廠前完成，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作量減少：傳統(tǒng)方案中，一次設(shè)備和二次設(shè)備的電纜連接和調(diào)試只能到現(xiàn)場(chǎng)后完成，調(diào)試周期比較長(zhǎng)，新方案中一二次設(shè)備聯(lián)調(diào)在廠內(nèi)完成，到現(xiàn)場(chǎng)后調(diào)試工作量極小。能夠顯著地縮短投運(yùn)周期。5智能控制柜方案的優(yōu)勢(shì)6、一次二次聯(lián)合設(shè)計(jì)，減輕了設(shè)計(jì)院的負(fù)擔(dān)：原來(lái)一次和二次設(shè)備分別有雙方廠家分別出圖，中間的電纜信號(hào)連接由設(shè)計(jì)院完成，應(yīng)用一二次結(jié)合的新方案后，由兩個(gè)廠家聯(lián)合出圖并對(duì)圖紙的正確性負(fù)責(zé)。6智能控制柜方案的優(yōu)勢(shì)7、基于通訊和組態(tài)軟件的聯(lián)鎖功能比傳統(tǒng)硬接點(diǎn)聯(lián)鎖方便：智能控制裝置能夠采集到間隔內(nèi)所有刀閘位置，且間隔間也有光纜連接，所以可以方便地實(shí)現(xiàn)基于軟件和通訊的聯(lián)鎖，能顯著減少機(jī)構(gòu)輔助接點(diǎn)數(shù)量，提高系統(tǒng)的可靠性7智能控制柜方案的優(yōu)勢(shì)8、縮小了與互感器的電氣距離，減輕了互感器的負(fù)載：新方案下互感器與保護(hù)控制設(shè)備的電氣距離大大縮短，使得互感器的容量選擇更為容易，也為小功率互感器（LPCT）的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。8以252kVGIS為載體展示智能化開(kāi)關(guān)設(shè)備的功能和技術(shù)特點(diǎn)，適用于所有高電壓等級(jí)的GIS產(chǎn)品。GIS智能組件智能化產(chǎn)品與常規(guī)產(chǎn)品對(duì)比小結(jié)：與傳統(tǒng)保護(hù)設(shè)備的比較傳統(tǒng)保護(hù)測(cè)控示意圖數(shù)字化保護(hù)測(cè)控示意圖繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范主要技術(shù)原則：智能化變電站中電子式互感器的二次轉(zhuǎn)換器（A/D采樣回路）、合并單元、光纖連接、智能終端、過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備內(nèi)任一元件損壞，除出口繼電器外，裝置不應(yīng)誤動(dòng)跳閘。繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范

保護(hù)應(yīng)直接采樣（直采方式），指不經(jīng)過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)而以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接方式直接進(jìn)行采樣點(diǎn)傳輸。繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范單間隔的保護(hù)應(yīng)直接跳閘，直接跳閘指不經(jīng)過(guò)交換機(jī)而以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式直接進(jìn)行跳合閘信號(hào)的傳輸。繼電保護(hù)設(shè)備與本間隔的智能終端之間的通信應(yīng)采用GOOSE點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式；繼電保護(hù)設(shè)備之間的聯(lián)閉鎖信息、失靈啟動(dòng)等信息宜采用GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸方式。繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范

雙重化配置的兩個(gè)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)遵循完全獨(dú)立的原則。允許不同電壓等級(jí)的SV/GOOSE網(wǎng)絡(luò)通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)一一對(duì)應(yīng)進(jìn)行連接。繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范

對(duì)于“直采、直跳”的網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)裝置應(yīng)不依賴于外部對(duì)時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其保護(hù)功能。對(duì)于“差動(dòng)保護(hù)”失去對(duì)時(shí)，不應(yīng)該影響保護(hù)的動(dòng)作行為。國(guó)網(wǎng)智能化變電站典型結(jié)構(gòu)：保護(hù)直采直跳，測(cè)控組網(wǎng)第四部分IEC61850相關(guān)簡(jiǎn)介IEC61850相關(guān)介紹IEC61850標(biāo)準(zhǔn)定義了兩種抽象模型應(yīng)用于采樣值傳輸及相關(guān)服務(wù)SV

模型GOOSE

模型提供了變電站事件（如命令、告警等）快速傳輸?shù)臋C(jī)制，可用于跳閘和故障錄波啟動(dòng)等報(bào)文的傳輸。IEC61850相關(guān)介紹標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)：GOOSEGenericObjectOrientedSubstationEvent通用的面向?qū)ο蟮淖冸娬臼录?，是IEC61850的特色之一,提供了網(wǎng)絡(luò)通訊條件下快速信息傳輸和交換的手段。一種快速的發(fā)送智能裝置信息的機(jī)制IEC61850相關(guān)介紹2.4GOOSE模型當(dāng)發(fā)生任何事件時(shí)，將以較短的間隔連續(xù)傳輸（1ms2ms4ms）,避免數(shù)據(jù)報(bào)文丟失。當(dāng)事件結(jié)束后，將以較長(zhǎng)的間隔連續(xù)傳輸（1s）,以保持通信線路暢通。數(shù)據(jù)對(duì)象統(tǒng)一建模

IEC61850和以前使用的標(biāo)準(zhǔn)不同之處在于對(duì)象模型，它以服務(wù)器模型、邏輯設(shè)備模型、邏輯節(jié)點(diǎn)模型和數(shù)據(jù)對(duì)象模型建立了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中常用設(shè)備的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，滿足互操作性要求。

GOOSE應(yīng)用特點(diǎn)裝置間快速信息通信；內(nèi)在自檢功能，在線監(jiān)測(cè)；不僅可以傳送開(kāi)關(guān)量，還可傳遞變化不快的模擬量；代替了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的硬電纜降低造價(jià)、工期更改接線不需要配線，只需更改配置文件

GOOSE組網(wǎng)問(wèn)題

經(jīng)濟(jì)