220kV智能变电站改造升级设计方案优化研究

220kV智能变电站改造升级设计方案优化研究

由于早期试点建设的220kV智能变电站存在的不同层次的问题，如何制定在运变电站相关设备的升级改造方案并对其进行优化研究也就显得特别重要。本文从不同角度分析了拟改造的在运220kV智能变电站的存在的问题，阐述了220kV智能变电站升级改造方案中应侧重解决的问题，研究了优化升级改造方案的方法。

标签：智能变电站;改造升级;设计方案;优化研究

引言

智能变电站二次设备相关技术发展至今，一直都处在探索实践过程中。从十多年前的试点建设、到近5年的逐步推广应用，两大电网公司都进行了多轮次的技术更新和迭代。智能化二次设备、智能化变电站相关的技术标准、设备采购规范及运維管理制度也都在发展中逐步形成、完善。遵照电网二次设备使用寿命不超过12年的标准及最新下发的反事故措施，在运的220kV智能变电站面临改造升级的迫切需要，如何改造升级使之能满足当前的最新装备技术导则和运行维护管理要求也就显得至关重要。

由于采用智能化二次设备的变电站在二次设备配置、网络通信和运行维护组织结构上与采用常规二次设备的变电站有很大的不同，使得其继电保护系统、计算机监控系统与常规变电站的相比在信息交互和协同控制上有明显优势，但亦存在着一些亟待解决的问题。因此，在进行升级改造设计方案优化研究时就必须围绕其存着的可能造成一级电网事故的较严重问题展开。

1 220kV智能变电站的现状

由于220kV变电站作为中间枢纽对电网的运行起着决定性作用，进行智能化试点建设的意义尤为突出。早期的智能化变电站由于技术实现路线、智能化二次设备性能和相关配套的一次设备参数等都没有统一要求和规范可循，使得已投运变电站的智能化技术方案五花八门。早期试点建设的220kV智能变电站时各类技术方案涌现，对各种技术的认识不深刻，对各种技术路线及其产品稳定性、可靠性鉴定评价不全面，使得不少220kV变电站智能化系统在设计、制造及运行管理维护上都存在着一些先天的、固有的技术缺陷。

2.在运220kV智能变电站技术方案存在问题及原因分析

试点建设当时相关设备制造标准、配置水平参差不齐，进而也增加了保护拒动或误动的风险，可能影响或危及电网的可靠安全稳定运行。此处主要针对时钟同步、网络结构、过程层网络数据交互三个方面对在运220kV智能变电站存在的技术问题进行分析并提出解决措施。

《220kV变电站电气部分初步设计》开题报告

电气与信息学院 毕业设计（论文）开题报告

《220kV变电站电气部分初步设计》开题报告 一、课题的目的和意义 随着国民经济的迅速发展，电力工业的腾飞，人们对能源利用的认识越来越重视。现在根据电力系统的发展规划，拟在某地区新建一座220KV的变电站。 本次设计是在掌握变电站生产过程的基础上完成的。通过它我不仅复习巩固了专业课程的有关内容，而且拓宽了知识面，增强了工程观念，培养了变电站设计的能力。同时对能源、发电、变电和输电的电气部分有个详细的概念，能熟练的运用有些知识，如短路计算的基本理论和方法、主接线的设计、导体电气设备的选择以及变压器的运行等。 二、文献综述 1 变电站的概述 随着经济的发展，工业水平的进步，人们生活水平不断的提高，电力系统在整个行业中所占比例逐渐趋大。现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。电力系统是国民经济的重要能源部门，而变电站的设计是电力工业建设中必不可少的一个项目。由于变电站的设计内容多，范围广，逻辑性强，不同电压等级，不同类型，不同性质负荷的变电站设计时所侧重的方面是不一样的。设计过程中要针对变电站的规模和形式，具体问题具体分析。 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。我国电力系统的变电站大致分为四大类：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，对变电所的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。[1] 结合我国电力现状，为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，优化发展变电站，规划以220KV、110KV、10KV电压等级设计变电站。从我国目前部分地区用电发展趋势来看，新建变电站应充分体现出安全性、可靠

220kV GIS 变电站电气设计

2.1 电气部分 2.1.1 变电站规模 （1）本期建设2台220kV、240MVA变压器，最终规模3台220kV、240MVA三相三绕组变压器； （2）220kV出线，本期4回，远景6回； （3）110kV出线，本期4回，远景12回； （4）35kV出线，本期6回，远景8回； （5）无功补偿，本期装设6×1.0万千乏电容器，电容器电抗率按3组5%、3组12%考虑；远景按装设9组电容器预留场地，电容器串联电抗率按12%的位置预留。 2.1.2 电气主接线及主要电气设备选择 采用国网A1-1方案，根据系统要求，对通用设计电气主接线进行调整。 2.1.2.1 电气主接线 220kV本期采用双母线接线，远景采用双母线接线。 110kV本期采用单母线分段接线，设分段断路器，装设2组母线设备，远景单母线三分段接线。 35kV本期采用单母线分段接线，远景采用单母线分段+单母线接线。 根据国家电网生[2011]1223文件“关于印发《关于加强气体绝缘金属封闭开关设备全过程管理重点措施》的通知”附件1第二章第八条“采用GIS的变电站，其同一分段的同侧GIS母线原则上一次建成。如计划扩建母线，宜在扩建接口处预装一个内有隔离开关（配置有就地工作电源）或可拆卸导体的独立隔室；如计划扩建出线间隔，宜将母线隔离开关、接地开关与就地工作电源一次上全。”本工程110kV侧有出线间隔的GIS母线一次建成，建成母线的远景扩建间隔本期预装空间隔。 本工程主变220kV、110kV中性点采用经隔离开关直接接地或经避雷器、放电间隙的接地方式；35kV系统中性点采用经消弧线圈接地方式。由于主变35kV侧为三角形接线，在35kV母线上配置接地变。

变电所视频监控方案

变电所视频监控系统设计方案 二○一八年七月

设计人员名单

目录 1 总论 (2) 1.1 概述 (2) 1.2 现状及改造必要性 (2) 1.3 设计原则 (3) 2 改造内容及改造方案 (4) 2.1 改造内容 (4) 2.2 改造方案 (4) 2.3主要设备或备件、材料清单 (8) 3 改造效果 (11) 4 验收标准 (11) 5 能源介质供应 (11) 6 安全 (12) 7 环保 (12) 8 消防 (12) 9 投资估算 (13) 10 进度安排 (13) 10.1 进度说明 (13) 10.2 进度计划表 (13) 11 需说明的问题 (14)

1 总论 1.1 概述 1.1.1 项目发生单位 项目名称： 项目发生单位： 1.1.2 设计依据 （1）此设计方案根据电气室无人监控优化改进的具体需求,软件开发人员现场进行实地调研以及用户提供的相关资料为设计依据； 1.2 现状及改造必要性 宝钢股份厂区受钢铁产能过剩和宏观经济影响，近些年，宝钢生产协力承包范围逐年扩大，而协力费用每年大幅度缩减，随着人工成本逐年攀升，给水电工程项目部成本造成了较大压力。为了响应公司降本增效号召，降低业务运营成本，提高自动化管理水平，水电工程项目部将采取有针对性的措施。 水电工程项目部承揽的《能环部大临供电供水生产协力项目》业务，目前，有5座变电站安排人员24小时值班，每个变电站8人，采取四班三运转值班模式。近几年，随着部分人员流失，水电工程项目部已不再另行招聘人员，通过内部调级消化保状态。目前，该项目通过遥信、遥测、遥控智能化改造，从有人值班到无人值班管理模式转换，达到减员增效的目标。

智能变电站运维模式探究

智能变电站运维模式探究 发表时间：2016-10-13T15:35:53.330Z 来源：《电力设备》2016年第14期作者：蒲寅 [导读] 在信息技术的带动下，智能变电站的应用范围进一步扩大，在确保电力输送系统的安全可靠前提下，为人们的生产生活提供了更多的便利。 （国网青海省电力公司海东供电公司青海省海东市 810600） 摘要：在信息技术的带动下，智能变电站的应用范围进一步扩大，在确保电力输送系统的安全可靠前提下，为人们的生产生活提供了更多的便利。相对于传统的变电站运维模式来讲，智能变电站的运行维护工作要求更高，其最终目的是提高电力系统运行的稳定可靠，减少风险的发生，从而满足社会发展对于电力能源的多层次需求。据此本文就从管理的角度入手，对当前智能变电站的运维模式进行了分析和研究。 关键字：智能变电站；运维模式；管理控制 智能变电站的技术支持是以计算机技术、控制技术以及通信技术等为主的，在先进技术的支持下对电气一次设备、二次设备等进行调控，进而完成自动化、智能化以及信息化管理的过程。随着我国电力事业的长足发展，智能变电站设施越来越完善，这就为电力系统的高效运行提供了技术上的保障，减少了运行的风险，可以为国民经济提供更为可靠的电力支持，对于它的运维管理也是极其重要的一项工作，使其功能发挥的内在必需。 1.智能变电站运维模式 智能变电站作为科学技术创新发展的产物，它的运维模式内容主要涉及到变电站的建设、运行周期的确定、工程的验收以及日常的检查和维护等等，相对于传统的变电站来说，它的电力输送管理和输送过程控制更为规范有序，可以有效确保电力系统运行的稳定可靠。从它的实际应用来看，它的功能作用可以归结为两部分，即对电力系统的控制、检测以及警告报警，这两个作用都是确保电力系统正常运行的重要保障，也是电力输送不可缺少的一种措施，最终目的是减少系统运行风险的产生，提供供配电质量。 实际上，在整个电网的运行中，智能变电站属于是一个智能节点，调度中心的调度人员按照自身的意愿，把所要执行的指令信息传输给变电站，智能变电站的工作人员可以根据指令对数据信息进行汇报、操作以及记录等，这一系列工作的实现是自动完成的，这样也就确保了电网系统运行的安全性和稳定性。 2.智能变电站运维模式现状 2.1巡视模式 从当前实际来看，智能变电站的运维模式并不是很理想，它的基础是巡视检修工作，巡视人员在对变电站多个系统环节进行巡视检查时，可以及时发现其中存在的问题，进而解决处理。而当前电网规模不断扩大，电负荷急剧增加，它所存在的问题一方面来自于设备管理的复杂化，另一方面来自于工作人员的技术水平不足，在不同的电压等级中，变电站的巡视工作模式会有较大的差异，具体如下所示： 2.2检修模式 智能变电站的检修模式包含有三方面内容：第一，检修周期安排。在这方面内容中，需要先对设备所需要进行检修的原因进行分析，正常状态下，可以依据变电站内实际运行周期来完成检修；第二，检修内容。根据故障检修的条件，要根据设备故障所带来的一系列影响来确定检修的周期和内容，在正常检修状态下，一般是对重要设备进行清扫和试验为主；第三，检修现状分析。这方面需要依据设备运行的实际年限、设备故障发生的时间以及故障范围的大小等来灵活制定检修计划，一方面要注重预防性检修，另一方面还要进行预知性检修，做到防患于未然。 3.智能变电站运维模式的具体分析 3.1状态巡视 对智能变电站进行状态检修离不开科技信息技术的支持，在先进技术的应用下可以保证巡检的彻底完整。在传统的状态巡检模式下，存在着分析不准确、信息统计不健全的现状，但是智能化的状态巡视则不同，它有三种形式，第一，图像监视系统和安全警卫子系统，它包含有视频服务器、录像设备以及编码器设备等等；第二，火灾自动报警子系统，它包含有探测器、信号模块以及手动报警按钮等；第三，环境监测子系统，它包含有温度传感器以及湿度传感器等等智能化设备。 3.2状态检修 相对于传统的设备检修工作来说，状态检修具有一系列突出特点，首先，在功能发挥方面，它的可靠性非常高，而传统的电力检修工作存在着较大的随意性，很难再检修周期内发现故障，但是，状态检修就具有明显的实时性，可以在故障出现前发现问题，并采取措施解决，进而保证了电气系统运行的稳定性；其次，这种检修方式具有明显的经济性特征，它在故障发生之前就可以发出警报信息，实现对电力设备的准确分析和评价，也就避免了电力设备出现较大的停电现象，减少了经济损失；第三，它的目的性很强，依据变电站电气设备的结构构成特点和实际运行的数据，可以准确判断出设备是否发生了故障。 3.3成效效果分析 在状态巡视模式下，智能变电站的检修制度会愈加完善，这对电力企业的专业管理以及设备管理水平的提升是具有重要促进作用的。在没有采用这种巡检模式之前，在电网的变电系统结构中，主要采用的是统一固定的周期巡检模式，而且在实际巡视中也没有明确的重点，而在采取状态巡视之后，对于巡视周期可以进行及时的调整，这样就可以大大减轻运行人员的工作压力。此外，从运检质量角度来考虑的话，采用科学的方式可以对变电站进行有效检修，有利于电网系统的安全水平提升，与此同时，还可以降低智能变电站中的运维成

220kV西泾智能变电站二次系统的设计

第39卷第5期2011年5 月Vol．39No．5 May2011 220kV西泾智能变电站二次系统的设计 娄悦，秦华，孙纯军 （江苏省电力设计院，南京211102） 摘要：简要介绍了常规变电站二次系统设计表达需求。针对智能变电站网络化信息共享的特点，根据220 kV西泾智能变电站实施方案，提出“SV/GOOSE信息流图+SV/GOOSE信息逻辑配置表+装置光缆联系图”的智能化变电站二次施工图设计方法。SV/GOOSE信息流图表达逻辑原理，SV/GOOSE信息逻辑配置表将原理映射为虚回路的具体输入输出信号关联，装置光缆联系图描述物理介质连接方法。指导了西泾变电站工程的数据模型配置、施工及调试情况。在此基础上提出加快开发智能站二次系统设计工具的需求。 关键词：智能变电站；二次系统；设计表达；信息流图；逻辑配置；SV/GOOSE 作者简介：娄悦（1983-），女，工程师，硕士，主要从事变电站电气设计工作。 中图分类号：TM63文献标志码：A文章编号：1001-9529（2011）05-0732-05 基金项目：国家电网公司智能变电站试点依托工程项目 Secondary System Design Technology for220kV Xijing Intelligent Substation LOU Yue，QIN Hua，SUN CHun-jun （Jiangsu Electric Power Design Institute，Nanjing211102，China） Abstract：General introduction is made about the design expression requirements for conventional substation secondary system．And based on the implementation scheme of220kV Xijing intelligent substation，this paper proposes a de-sign method for network information sharing，"SV/GOOSE information-flow charts+SV/GOOSE information logic configuration tables+Optical cable connection charts"method：SV/GOOSE information-flow charts describe logical principle of virtual circuit；SV/GOOSE information logic configuration tables map the principle to concrete link be-tween input and output signals；Optical cable connection charts show physical connection of equipments．This method provides an effective solution to data model configuration，construction and commissioning for the Xijing project．With the implementation experience，this paper also points out that it is necessary to speed up the development of design tools for the secondary system of intelligent substation． Key words：intelligent substation；secondary system；design expression；information-flow charts；logic configuration；SV/GOOSE Foundation items：The Experimental Intelligent Substation Project of State Grid Corporation of China 智能变电站以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求［1］，网络化信息共享是智能变电站的重要特征［2］。基于IEC 61850标准的智能变电站通过数据模型配置及数据流连接实现功能，网络通信实现多路信息复用，少量光纤代替大量电缆［3，4］。但与此同时，依赖于电缆接线的大量硬件回路的取消，也导致传统基于设备和回路的二次系统设计方式不再适用［5］。本文基于220kV西泾变电站设计方案，在现有技术可支持的前提下，提出了“SV/GOOSE 信息流图+SV/GOOSE信息逻辑配置表+装置光法，使设计人员在智能化变电站施工图设计过程中能准确反映二次设备之间的逻辑关系和物理连接，同时根据实施经验分析目前设计方式的弊端并提出改进建议，为智能变电站设计技术的发展提供思路。 220kV西泾变电站是国家电网公司首批智能变电站试点之一，自动化系统在逻辑功能上由站控层、间隔层和过程层3层设备组成，采用分层、分布式网络系统实现连接，整个体系为“3层设备2层网络”结构。220kV过程层采样值采用点对点方式，GOOSE采用组网方式，220kV线路

220kV智能变电站设计关键问题分析

220kV智能变电站设计关键问题分析 发表时间：2018-07-03T10:34:10.910Z 来源：《电力设备》2018年第2期作者：桑文杰王民现尹发海张永军[导读] 摘要：220kV智能变电站有其不可比拟的优势和技术特征，在实时、在线监测的技术运用和集成化的设备模块条件下，可以较好地保障智能变电站的运行安全与稳定。 (云南能鑫电力设计有限公司云南昆明 650000) 摘要：220kV智能变电站有其不可比拟的优势和技术特征，在实时、在线监测的技术运用和集成化的设备模块条件下，可以较好地保障智能变电站的运行安全与稳定。在实际应用中需要根据220kV智能变电站的运行要求，加强设计优化，促进220kV智能变电站运行的稳定性及安全性，以促进我国的智能电网的建设，提升智能变电站的运行效果。基于此本文分析了220kV智能变电站设计关键问题。 关键词：220kV；智能变电站；设计 1、智能变电站综述 智能变电站在计算机网络时代显现出信息化共享、集成化结构模块的特征，它在运用自动化设备的前提下，实现了对相关信息数据的实时采集、计量检测、控制保护等操作，是基于实时自动控制、在线分析决策的高级智能化调节变电站。 220kV智能变电站是一个复杂的多系统结构，围绕其终极目标而运行。具体包括以下架构内容:（1）站控层。在光纤电缆传输的前提下，实现站控层与间隔层的通讯传递，通过其通信子系统、对时子系统、站域子系统模块实现对智能变电站的实时监测、闭锁操作、智能诊断、控制保护等。（2）间隔层。它是在站控层的制约和控制的前提下运作的部分，重点实现对变电站设备的保护控制、故障控制等内容，并且在继电保护装置、测控装置、故障录波等二次设备的应用条件下，可以较好地实现信息数据的传输与接收作业。（3）过程层。它也同样处于站控层的控制下，由复合传感器、基于罗科夫斯基的TA、接地开关、隔离开关、分压型VD等一次设备构成。 2、智能变电站设计中的关键技术 2.1、IEC62850标准 随着大规模集成电路的出现，为微型处理器的发展提供了平台，也是变电站自动化的基础。变电站在处理通讯信息、保护信息、系统监控信息时，急需一种互操作性强、高效的通讯协议来保证智能变电站各种信息传输的标准化。IEC61850标准为智能变电站信息共享和交互提供了国际标准并且是实现电力系统无缝通信的基础。IEC61850标准在智能变电站中的应用实现了信息的互操作性，同时也为变电站功能的扩展和自由分布提供了良好的环境。其功能的实现具有以下技术支撑：智能变电站功能分层、信息模型、数据自描述和配置语言。 2.2、电子式互感器 电子式互感器是智能变电站重要的技术环节。传统电磁式互感器由于其成本高、绝缘复杂精度低不适用于智能变电站中。其暂态输出电流的畸变可能导致电网运行的安全性受影响，同时PT也会由于电磁谐振而产生过电压，使得电气设备无法正常运行。智能变电站中的电子式互感器可以适应小功率信号和数字信号的输入，其得以广泛应用的基础即IEC61850标准。目前所用的电子式互感器可以分为两种，包括光电式电子互感器和线圈式电子互感器。这两种电子互感器的传感原理有所不同。其中光电式互感器又可以分为光学电压互感器、光学电流互感器和组合式光学互感器。光电式互感器的技术要点是光纤传感技术。线圈式电子互感器采用的原理为电容、电感和电阻的分压原理，其主要的技术要点是利用空心线圈或者磁铁芯感应得到二次电流。电子式互感器具有很多传统电磁式互感器不具备的优点，其抗电磁干扰性强，测量精确、频率响应范围宽、不会出现PT谐振和体积小的优势使得电子式互感器得以广泛应用于智能化变电站中。 2.3、智能化开关 智能开关是智能化变电站中的重要设备。智能开关是利用计算机技术、电子式互感器以及电力电子技术将信息技术与传统的高压电器设备组合起来的智能化高压电器。智能开关是有微机控制的，其执行单元为电力电子器件，智能开关可以测量大量的数字量和模拟量信息，其控制装置必须就地安装。具有的功能包括：智能感知，波形精确控制的跳、合闸角度和时间，故障预报，运行状态的智能化评估和监测，专家人工智能判定和信息网络化共享。 3、220kV智能变电站设计方案优化 3.1、解决电子式互感器接入合并单元规约存在的问题 现阶段，智能电网在运行过程中，存在电子式互感器接入合并单元规约问题，当电流互感器与电压互感器接入到一起时，会发生延时现象。为了解决这一问题，应解决电流及电压输出问题，将电子式互感器的输出信号与到达合并单元之间的时间控制在2m/s内，在220kV智能变电站中要适当的增加合并单元数量，性控制好智能组件柜的体积。 3.2、优化二次接线方式 为了确保二次回路功能设计的合理性，在对220kV智能变电站进行设计时，应加大对数字化技术的应用，做好优化设计工作，改进后的智能变电站二次系统的接线形式有两种，一种是利用网络方式来形成网路跳闸方式，通过对二次回路线路进行分析可知，该种方式下的线路较为简单，凸显了网络的共享性，并且网络延时不会对点对点跳闸方式产生任何影响。另外一种保护线路的方式是光纤线路，能够将跳闸信息快速的传输到智能终端设备中，该种传输形式信息的稳定性较强，提升了信息传输效率。在对220kV智能变电站进行优化设计时，要做好二次设计及电气施工工作，严格按照标准的施工要求，开展各项施工及设计工作。 3.3、加强细节问题优化 （1）构建全站一体化信息平台，实现高级应用功能 建立全站一体化信息平台，实现顺序控制、智能操作票及全景智能防误、智能告警及事故辅助分析决策、状态检修、经济运行与优化控制、站域控制等高级应用，提高生产运行的自动化、智能化水平，为生产运行提供辅助决策。（2）设置智能辅助控制系统，实现全站联动控制 在220kV变电站利用智能辅助控制系统建立传感测控网络，实现图像监视、安全警卫、火灾报警、采暖通风、运行温度监测等辅助系统的集成应用和联动控制。整合原有分散的各子系统资源，提高智能化和自动化水平，满足智能变电站无人值班的要求。（3）采用智能交直流一体化电源系统，实现电源系统统一管理 将交流、直流、UPS、通信电源系统统一设计、生产，建立电源系统统一监控平台，统一智能监控。

智能变电站设计及研究

中文摘要 变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。变电站作为输配电系统的信息源和执行终端，要求提供的信息量和实现的集成控制越来越多。因此，目前的变电站迫切需要一个简约的、智能的系统，实现信息共享，以减少投资，提高运行、维护效率。这些运行和管理的需求使智能变电站成为变电站自动化系统的发展新方向。随着计算机应用技术和现代电子技术的飞速发展，开展智能变电站的设计及研究具有重要意义。 本设计主要研究内容如下： 首先，阐述智能变电站的研究背景、基本概念及技术特征、研究现状，提出了智能化变电站主要支撑技术；其次，进行智能变电站技术特征及架构体系的研究，提出了智能变电站的主要技术原则及技术特征，并对三层两网结构的智能变电站的架构体系进行了详细的介绍，详细分析了过程层网络和站控层网络的结构；作为智能变电站的主要通讯手段，本文对智能变电站的IEC61850通讯标准进行了详细的介绍。 在介绍智能变电站的主要支撑技术、技术原则、技术特征及通讯标准后，对智能变电站的高压设备技术特征、组成架构进行了介绍，并对智能变压器、智能开关设备进行了初步设计。 最后，基于上述的工作，对智能变电站二次设备与监控系统进行进一步的研究，给出了智能变电站站控层设备集成优化设计方案及完成了智能变电站在线监测系统多层分布结构设计。并以220kV、110kV电压等级为例，给出了220kV电压等级智能变电站通用设计三层两网设计方案及110kV电压等级智能变电站通用设计三层两网设计方案。 关键词智能变电站，架构体系，三层两网，IEC61850，在线监测系统 Abstract Substation is an important part of the power system, it is responsible for the heavy tasks of power conversion and power redistribution, and plays an important role in the safety and economic operation of power grid. Substation, as the information source and executive terminal of power transmission and distribution system, requires more and more information and integrated control. Therefore, the current substation urgently needs a simple and intelligent system to realize information sharing, so as to reduce investment and improve operation and maintenance efficiency. These requirements of operation and management make the Smart Substation become a new direction of substation automation system. With

如何对变电站进行智能化升级改造

变电站升级和自动化改造方案 智能变电站——是指采用先进、可靠、集成、低碳、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，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。相比普通变电站，智能站有以下优势： ●节能、环保、结构紧凑。 ●应用电子式互感器解决传统互感器固有问题 ●提高自动化水平、消除大量安全隐患。 ●光缆取代二次电缆。 ●不同设备间可实现无缝连接。 ●设备集成，降低投资 ●提高设备管理水平 ●提高运行效率和水平 变电所综合自动化管理系统为分布式结构，监控后台布置在监控中心，前置工控机、前置服务器、串口服务器、各种通讯设备等采用集中组屏，布置配电室，前置屏与后台监控系统采用光纤网络连接，便于值班人员进行监控管理，我们将所有保护、仪表及变压器温控等设备（带RS485接口）接入现在有自动化系统，保证整个变电站电力监控自动化系统的数据完整。 本系统为多层分布式系统结构，站中前置机系统是通过串口服务器进行通讯端口的转换，并将采集所有数据通过网络上传至后台系统中，利用服务器系统接收的数据和信息来监视各变电站的运行状况，进行数据的分析和存储，参数设置和修改，报表打印和执行遥控、操作票生成等操作命令。系统完成整个变电站的数据和信息的收集整理，通过一定的接口和规约可与BA系统或者动态模拟屏通信或原有系统通讯。变电所监控系统与变电所内就地的每个开关柜上分设的综合保护测控装置及各种智能仪表等其他设备等一起组成变电所综合自动化系统，可快速实行对变电所的连续监视与控制。 对原有开关柜进行改造接线，将所有后台值班所需要的信息量全部接入保护设备或电仪表，这些设备再通过RS485接口用通讯线将信息上传到前置服务器系统。 变电站中所有的数据都通过专线以及安全的VPN通道上送到云中心。

220kV智能变电站方案

浙江220kV 智能变电站过程层解决方案江苏西电南自智能电力设备有限公司

目录 一．智能一次设备说明 (3) 1.1智能一次设备的概念 (3) 1.2设备智能化演变 (3) 1.3智能一次设备在智能电网中的作用 (4) 1.4智能一次设备现况 (4) 1.5变压器智能化 (5) 1.6断路器智能化 (6) 二、智能一次设备解决方案及建议 (9) 2.1PSSC600系列智能组件简介 (9) 2.2互感器及智能组件技术方案 (13) 2.2.1 220kV及110kV线路、母联电子式互感器技术方案 (13) 2.2.2 变压器220kV侧电子式互感器技术方案 (16) 2.2.3 变压器110kV侧电子式互感器技术方案 (17) 2.2.4变压器35kV侧电子式互感器技术方案 (17) 2.2.5 35kV出线电子式互感器技术方案 (18) 2.2.6 35kV母线电压技术方案 (19) 2.3TDC－05户外柜 (19) 2.3.1 户外柜的技术特点 (20) 2.3.2 户外柜的专利 (21) 三．组屏方案及即插即用方案 (21) 四．在线监测方案分析 (23) 4.1概述 (23) 4.2在线监测及状态检修系统配置的必要性及可行性分析 (23) 4.3主变压器在线监测范围及参量选择必要性分析 (23) 4.3.1主变压器油色谱在线监测配置的必要性分析 (23) 4.3.2主变压器局放在线监测配置的必要性分析 (24) 4.3.3主变压器套管介损在线监测配置的必要性分析 (27) 4.3.4主变压器绕组光纤测温在线监测配置的必要性分析 (27) 4.4断路器三相分合闸同期性监测的的必要性分析 (27) 4.5避雷器 (28) 四．过程层设备配置一览表 (29)

220kV变电站设计说明书

220kV变电站设计说明书1.1 220kV变电站在国发展现状与趋势 电力工业是国民经济的重要部门之一，它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。它即为现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可少的动力，又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。电力工业的发展必须优先于其他的工业部门，整个国民经济才能不断前进。但是，随着近年来我国国民经济的高速发展与人民生活用电的急剧增长，电力行业的发展水平越来越高，特别是在电的输送方面有了更高的要求。因此，确定合理的变压器的容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。在选择主变压器时，要根据原始资料和设计变电所的自身特点，在满足可靠性的前提下，要考虑到经济来选择主变压器。 1.2 220kV变电站设计规 （1）国家电网公司《关于印发<国家电网公司110（66）～500kV变电站通用设计修订工作启动会议纪要>的通知》（基建技术〔2010〕188号) （2）《国家电网公司220kV变电站典型设计》（2005版） （3）《国家电网公司输变电工程通用设备（2009年版）》 （4）《国家电网公司输变电工程典型设计-220kV变电站二次系统部分》（2007年版）（5）Q/GDW166-2007 《国家电网公司输变电工程初步设计容深度规定》 （6）Q/GDW204-2009 《220kV变电站通用设计规》 （7）Q/GDW383-2009 《智能变电站技术导则》 （8）Q/GDW393-2009 《110（66）～220kV智能变电站设计规》 （9）Q/GDW161-2007 《线路保护及辅助装置标准化设计规》 1.3变电站位置的选择 图1为广西大学西校园用电量比较大的建筑物简化地图，对于变电站位置的选取，我

变电所综合自动化控制改造方案

郑宏刘砦（新密）煤业有限公司 变电所综合自动化控制改造方案 一、变电所综合自动化实施原因 煤矿井上、井下生产过程复杂，环境恶劣，自然灾害多，严重影响生产和人身安全。煤矿井上、井下重要岗位监控系统的实施，对安全生产、调度指挥、科学决策提供了直观、可靠的手段。 为提高劳动生产率，确保各生产岗位及各变电所高效、可靠运转，提高矿井的生产能力和现代化管理水平，特设计变电所综合自动化系统。现有变电所缺点:①安全性、可靠性不高。传统的变电所大多采用常规的设备,尤其是二次设备中的继电保护和自动装置、远控装置等。②电能质量可控性不高。各工矿企业对保证供电质量的要求越来越高。衡量电能质量的主要指标是频率和电压,目前还应考虑谐波问题。③实时计算和控制性不高。供电系统要做到优质、安全、经济运行,必须及时掌握系统的运行工况,才能采取一系列的自动控制和调节手段。现有的变电所不能满足向调度中心及时提供运行参数的要求;一次系统的实际运行工况,由于远控功能不全,一些遥测、遥信无法实时送到调度中心;而且参数采集不齐,不准确,因此没法进行实时控制,不利于供电系统的安全、经济运行。④维护工作量大。常规的继电保护装置和自动装置多为电磁型或晶体管型,接线复杂且其工作点易受环境温度的影响,因此其整定值必须定期停电检验,每年校验保护定值的工作量相当大。 二、实现变电所综合自动化的目的 根据我矿企业生产供电的特点和管理模式精心设计，是以计算机数字通讯技术为基础的远程分布式监测、监控系统。实现矿高低压供电系统的远程监测、监控，实现地面监控中心对井下高低压供电设备的遥测、遥调和遥控，并可生成相关的供电生产记录和管理统计报表。可使井下高低压供电管理实现无人值守，提高矿井供电智能化调度和信息化管理。提高我矿生产自动化工作的科学性和可靠性。 1、生产信息化：通过对监测数据进行转化、整理、挖掘，管理系统对供电情况进行综合性动态分析和数据管理。

探究智能变电站的智能监测系统

探究智能变电站的智能监测系统 发表时间：2016-03-22T16:02:44.330Z 来源：《基层建设》2015年26期供稿作者：苏峰 [导读] 国电南京自动化股份有限公司目前，我国正在大力发展智能电网技术，其中智能变电站的建设是智能电网建设不可缺少的重要环节。 国电南京自动化股份有限公司 211100 摘要：目前，我国正在大力发展智能电网技术，其中智能变电站的建设是智能电网建设不可缺少的重要环节。在智能变电站监测系统的建设中，在线智能监测系统把各种监测设备联系到一起，对电网的安全建设与正常运行起着重要作用。本文主要通过对变电站的前端信号采集与处理系统，网络传输系统和监控中心系统等三部分的介绍，阐明了智能变电站的工作方式是先信号采集与处理再信号传输到最后的监测与控制。然后分析了其系统的相容性。 关键词：智能变电站；输变电设备；智能监测系统 引言 近年来，随着自动化技术的发展，智能监控技术正逐步渗透到各个岗位。智能变电站作为电网的重要组成部分，其智能化的建设实现将对建设整个电网智能化起到关键作用。而保证智能化变电站智能化目标实现的关键因素就是智能监控系统。通过智能监控系统，可以直观、及时的了解和掌握各变电站安全情况，并对于发生的紧急情况作出应急处理方案。因此，通过对智能化变电站智能监控系统的探讨对整个电网来说具有积极意义。 1 智能变电站智能监测系统的定义 所谓智能化变电站，主要是对变电站的智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）的构建，实现24小时自动监控，减少值班人员的运行监盘。而智能监测系统则是通过网络化、信息数字化、共享标准化等方法，以先进、集成、可靠的智能化设备为主要平台完成实时监测设备状态、评估检修周期、自动控制电网、在线分析决策、智能调节调度等功能。使得电站运行变得更加安全、稳定。最终实现经济效益最大化的目的。 2 系统总体设计 2.1 智能监测系统结构 整个智能变电站在线智能监测系统可分成三个部分：前端系统、网络传输系统和监控中心系统。前端系统是指智能变电站在线监测系统对监控区域的图像采集和处理。工作过程是将前端摄像头采集到的信号经由模拟线缆接入到视频编码服务器中，再由视频编码服务器对相应的模拟信号进行编码和压缩，最后通过网络传输系统将压缩后的信号传往监控中心。变电站智能在线监测系统的系统结构图如图所示。 2.2 系统工作原理 智能变电在线智能监测系统就是把现场采集到的信号从变电站的现场采集摄像机中提取出来，再经由数据传输系统将其传输到监控中心的服务器上，也就是一个下行数据传输的过程。首先是把摄像机采集到的信号输入到各自的视频编码服务器中，然后这个服务器会对视频进行处理，先将这个信号清晰化，然后将其压缩，再把处理压缩后的信号发送到数据传输网络中，并通过数据传输网络把信号传输到监控中心。最后在监控中心的数据接收端收集来自前端的数据信息，由终端监控计算机对这些信号进行处理并进行解压缩，再通过计算机的图像电视显示墙以及声卡进行情景回放。 3 系统分部结构设计 3.1 前端子系统 变电站的监控范围称作前端现场，它主要由现场信号采集摄像机、云台和网络视频编码器三个部分组成。主要把现场摄像机采集到的模拟信号发送到视频编码服务器中，在这里视频信号会被压缩并编码成数字信号流。当变电站智能在线监测系统的监控管理中心需要查看相应的监控区域时，监控中心就会通过监控主机发出控制信号调用相应的摄像机，对前段摄像机进行控制。 3.2 网络传输系统 光同步数字传输网络是把不同类型的网元设备通过光缆路线组成的，这些不同类型的网元设备可以实现光同步数字传输网络的同步复用、交叉连接和网络故障自检、自愈等功能。交叉连接系统以灵活的分插任意支路信号，因此它可以用在光同步数字传输网络中点对点的传输，也可以在环形网和链状网的传输中应用。由于光信号在传输过程中会随传输距离的增加而产生衰耗，再生器的功能就是对光信号进行放大、整形处理，主要用于光信号的长距离传输中。当 SDH 传输网络在传输过程中某一传输通道出现故障时，数字交叉连接系统可以对复接段的通道进行保护，把这一信号接入保护通道中。 3.3 监控中心系统 变电站智能在线监测系统的监控中心系统主要是由图像监控服务器，监控管理系统和监控客户终端三部分组成的。由监控中心负责对远端和近端的现场监测设备进行统一管理，并且在管理中要对应好变电站的主控计算机，以便当相应的解码设备对相应的图像信息解码后，把还原后的信号发送到主控计算机中。最后在主控计算机上会显示相应的图像，并记录下变电站智能在线监测系统的的各设备、仪器仪表的使用情况和对应的状态，与此同时在监控中心外配置的大屏幕上可以对屏幕进行显示。变电站智能在线监测系统的控制中心可以对监控现场摄像机进行随意切换和控制。 4 系统相容性 智能变电站在线监测系统在智能监测的过程中不仅要做好监控工作，还要兼顾站内各系统相互间的关系，以防对监测结果产生影响。继电保护系统作为电网安全稳定工作的最后保护关口，它的安全性和可靠性都是最高的，这些特点也对自身有很高的要求，其中最基本的一点就是要保证系统的独立性。在变电站智能在线监测系统出现前电能量采集系统一般是通过拨号的方法向各监测部门发送相应的电量信息，这种方式比较落后。但是随着网络技术飞速发展和控制中心监控系统的改进，电量信息的网络传输也具有了另一种快速、方便的

国内智能变电站研究现状

国内智能变电站研究现状 国家电网公司和南方电网公司组织中国电力科学研究院和国内的各大电力设备制造厂商从2001年开始关注AEC 61850系列标准，并开始对该标准进行翻译，目前已经发布和出版了IEC 6185o系列标准的正式版，并组织了6次互操作实验，国内较有影响力的电力自动化设备供应商积极响应并参与了互操作性试验。 为有效推进智能变电站建设的规范化，国家电网公司在近年近百个各种类型数字化变电站项目实施经验的基础上，组织下系列标准和规范的讨论，并由智能电网部牵头编写了e／GDw 383－2009《智能变电站技术导则》、e／GDwZ410下2010《高压设备智能化技术导则》、《智能变电站设计规范》、O／GDw441－2010《智能变电站继电保护技术规范》、《智能电网试点项目评价指标体系与评价方法研究》等。这些标准和技术规范的出台，为智能变电站的实施试点项目提供了规范化的依据。 1．实际工程应用 2007年5月，河南首个智能变电站——洛阳金谷园110kv变电站正式投入运行。该站基于“网络化二次系统”概念，采用vLAN技术将局域网内的设备按网络化保护和控制功能逻辑划分成若干个网段，保证了控制的实时性，实现了网络的安全隔离；在间隔层采用了GOOSE网络传输技术，实现了数字化变电站三层结构的一体化应用；利用GOOSE网络实现了设备跳合闸命令传输、智能操作，实现了变电站过程层、间隔层、站控层一体化的五防操作逻辑闭锁功能；利用网络化实现了母线保护、备自投、低频低压减载功能；采用基于SNMP协议的网络在线监视与诊断服务技术，实时监视各网络节点的工作情况，实现了变电站二次设备的网络可视化监控。特别是在“网络化二次系统”及“网络化保护”方面处于国际领先水平。河南金谷园110kⅤ变电站智能化改造成功，标志真正意义上的智能变电站投人运行，也为智能电网的建设打下了良好的基础工作。

国网常规变电站智能化改造工程应用方案

常规变电站智能化改造工程应用方案 ——国网版 文件状态：√草稿 ?正式发布?正在修改 作者工程设计部标准化组当前版本V1-GW 完成日期2010-09 审定2010-09 版本历史 版本/状态作者参与者起/止日期备注

目次 1 范围 (3) 2 规范性引用文件 (3) 3 改造原则 (3) 4 改造目标 (3) 5 改造方案1： (3) 6 改造方案2： (5) 7 常规互感器就地数字化 (5) 8 互感器分步改造方案 (6) 9 智能终端分步改造方案 (6) 10 其他 (7)

常规变电站智能化改造工程应用方案——国网版 1范围 本方案适用于110（66）kV及以上电压等级变电站阶段性智能化改造。对于变电站所有设备全部更换的整体智能化改造等同于新建变电站，按相关智能变电站设计规范执行。 2规范性引用文件 Q/GDW Z414-2010变电站智能化改造技术规范 Q/GDW 383-2009 智能变电站导则 Q/GDW 441-2010智能变电站继电保护技术规范 Q/GDW 393-2009 110(66)kV~220kV智能变电站设计规范 Q/GDW 394-2009 330kV~750kV智能变电站设计规范 Q/GDW Z 410-2010 高压设备智能化技术导则 Q/GDW Z414-2010 变电站智能化改造技术规范 3改造原则 安全可靠、经济实用、标准先行、因地制宜 4改造目标 通过改造，实现一次主设备状态监测，信息建模标准化，信息传输网络化，高级功能和辅助系统智能化。 4.1一次设备智能化改造 1）对变电站关键的一次设备（断路器、变压器）增设状态检测功能单元，完成一次设备状态的综合分析评价，其结果通过DL/T860服务上传，与相关系统实现信息互动。 2）在运的常规互感器不宜进行数字化采样改造。 4.2二次系统智能化改造 1）现阶段保护应采用直采直跳的方式，不进行网络化改造。但是，至少在1个线路间隔或变压器及其相关的开关间隔应用智能组件。智能组件：由若干智能电子装置集合组成，承担宿主设备的测量、控制和监测等基本功能；还可承担相关计量、保护等功能。可包括测量、控制、状态监测、计量、保护等全部或部分装置。 2）全站实现通信协议标准化，取消协议转换设备。如果站内直流、所用电等辅助系统现阶段标准建模有困难，可暂时采用协议转换器，将来完全可以标准化建模时，取消协议转换。 3）站控层功能，根据需求增加高级应用，可对外提供统一的网络服务接口，支持信息一体化平台应用要求，满足《电力二次系统安全防护总体方案》和《变电站二次系统安全防护方案》的要求。 4）高级应用和辅助设备智能化技术要求相间附录。 5改造方案1： 5.1内容

110kv智能变电站系统及继电保护设计开题报告

西安电力高等专科学校 毕业设计开题报告 题目：110kV智能变电站系统及继电保护设计 学生姓名：郭飞飞学号：29 专业：继电保护及其自动化专业班级：12091 指导教师：王玲 2012 年4 月25日

一、选题背景和意义 变电站作为输配电系统的信息源和执行终端，要求提供的信息量和实现的集成控制越来越多，因此，目前的变电站迫切需要一个简约的、智能的系统，实现信息共享，以减少投资，提高运行、维护效率。这些运行和管理的需求使智能变电站成为变电站自动化系统的发展新方向。随着计算机应用技术和现代电子技术的飞速发展，智能变电站离我们越来越近。 建设智能变电站（即数字化变电站）的必要性： 1. 电力市场化改革的需要 变电站作为输配电系统的重要组成部分，市场化改革对其也提出了新的要求：从变电站外部看，更加强调变电站自动化系统的整体信息化程度，和与电力系统整体的协调操作能力；从变电站内部看，体现在集成应用的能力上，也不同于传统的变电站自动化装置的智能。 2．现有变电站自动化系统存在的不足 1）装置功能独立，且部分内容重复，缺乏高级应用。虽然独立的装置实现了智能，但是却没有真正意义上的变电站系统智能，由于功能独立，装置间缺乏整体协调、集成应用和功能优化；高级应用功能，如状态估计、故障分析、决策支持等尚未完全实现。 2）二次接线复杂、CT/VT负载过重由于测量数据和控制机构不能共享，自动化装置之间缺乏通信等原因，变电站内二次接线十分复杂，且系统内使用的通讯规约不统一，不同的厂家使用不同的通讯规约，在系统联调的时候需要进行不同程度的规约转换，加大了调试的复杂性，也增加了运行、维护的难度，给设计、调试和维护带来了一定的困难，降低了系统的可靠性。同时，存在大量硬接线，造成CT/VT负载过重。 3）装置的智能化优势未得到充分利用。由于站内各套独立的自动化装置间缺乏集成应用，使得智能装置的作用并未完全发挥，从而降低了自动化系统的使用效率和投资价值。 4）缺乏统一的信息模型。相互独立的自动化装置间缺乏互操作性，一方面局