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一、智能變電站

隨著社會的進步，城市的發展，智能電網作為城市智能化發展的客觀需求，是城市發展的重要能源保障和先行者，也是城市智能化建設的一項重要內容，是城市智能化進程的必然選擇。

智能變電站是指采用先進、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、計量和檢測等基本功能，并可根據需要支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能的變電站。其主要內容包括新建智能變電站，變電站智能化改造，變電站在線監控、變電站運行維護集約化等。

二、智能變電站的自動化系統

智能變電站自動化系統可以劃分為站控層、間隔層和過程層三層。

（1）站控層包含自動化站級監視控制系統，站域控制、通信系統、對時系統等子系統，實現面向全站設備的監視、控制、告警及信息交互功能，完成數據采集和監視控制（SCADA）操作閉鎖以及同步相量采集，電能量采集，保護信息管理等相關功能。

（2）間隔層設備一般指繼電保護裝置，系統測控裝置、檢測功能組的主智能電子設備（IED）第二次設備，實現使用一個間隔的數據并且作用于該間隔一次設備的功能。

（3）過程層包括變壓器，斷路器、隔離開關、電流/電壓互感器等一次設備及其所屬的智能組件一級獨立的智能電子設備。

三、智能化變電站綜合集成化智能裝置及其功能結構

數字化變電站在運用集成技術之后，全站范圍內的數據交互通過光纖以太網實現。變電站層與間隔層之間現場距離長，數據交換量大，實時性要求高，需要與外部電網互聯互通。而間隔層與過程層之間數據交換，不同間隔之間的數據交換，都是局限于變電站內，數據交換多是點對點，瞬時性的。若所有的間隔層設備與過程層設備之間的聯系完全依賴于光纖網絡，一旦光纖網絡出現故障或受到干擾，間隔層與過程層之間的聯系將非常不可靠，全站的所有自動化功能都可能因此受到影響而不能正常工作。

為了進一步減少變電站內元件(節點)數量，降低間隔層自動化功能對光纖網絡的依賴性，將間隔層與過程層之間的聯系從對光纖網絡的依賴中解放，同時也為了進一步簡化變電站的結構，本文提出了一種將變電站內過程層與間隔層一二次設備進行一體化、智能化綜合集成的構想，并以此提出智能化變電站的架構體系。通過分析，認為該綜合集成構想以及智能化變電站架構體系的實現，具有先進性，能夠滿足未來智能電網發展的要求。

變電站一、二次設備的一體化、智能化集成，指除了過程層的測量與控制執行等功能外，將目前變電站結構中間隔層的保護、控制、監視等功能也綜合集成到過程高壓設備現場，由就地安裝的綜合集成化智能裝置(Compositive Integrated Intelligent Device，CIID)一方面直接作用于一次設備，另一方面通過標準化的接日并入全站唯一的光纖總線，進行各CIID之間，及CIID與變電站層的功能之間的信息共享與優化協作。

智能化現場測控裝置(模塊)接受全網統一的同步時鐘信號，實現對一次設備的模擬量、開關量與狀態量的同步采集，按照全網統一的標準(如IEC61850)處理，為測得數據統一打上同步時間標簽；也接受運行控制模塊、繼電保護模塊等的控制命令，實現對一次設備操作的控制與執行。繼電保護模塊在所有的模塊中享有最高優先級，可以直接從智能化現場測控裝置獲取所需信息，以最短的時間做出反應，并且在任何情況下其保護功能都不被閉鎖，同時還可通過標準化接口與其它一次設備的CIID的保護功能交互、配合。統一數據存儲模塊是CIID的木地信息數據庫，測量得到的所有的標準化模擬量、開關量與狀態量信息都在此存儲，提供給其它功能模塊，并可按照時間軸、屬性軸等對信息數據進行初步的歸類與管理。同時，也可以記錄并存儲各個層次、各個模塊所有的面向對應一次設備進行操控的命令，以備查詢。運行控制模塊從統一數據存儲模塊獲取木地設備的狀態信息，也可接受來自變電站層的指令或利用其它CIID的信息綜合判斷，實現對一次設備的自動控制、緊急控制，故障錄波與事件記錄，非正常狀態與故障狀態的恢復等功能。診斷監視模塊實現對設備的狀態監視和診斷。軟件管理模塊可以對所有的功能模塊軟件進行管理、更改和升級。CIID的硬件配置要求滿足所有自動化功能所需，并考慮冗余度。今后對CIID功能的增加或提升，只需通過軟件升級實現。

CIID內各個模塊之間通過總線結構實現交互。對外經由通信模塊，通過標準化的接口與變電站層和其它的CIID通訊交互。通信管理模塊在綜合集成化智能裝置中處于“咽喉”的地位。裝置內的各個功能模塊，需要與其它CIID的功能模塊進行交互和協作，也需要向變電站層報告信息，并接受變電站層的指令。通信管理模塊需要對所有的功能模塊的所有信息進行有效的組織和管理，以保證信息交互的可靠與高效。流經標準化接口的信息包括由變電站層向綜合集成化智能裝置的查詢命令、控制指令、調用指令等，包括由CIID向變電站層的實時運行信息(包括模擬量、狀態量、開關量等)、故障錄波、事件報告等，以及各CIID間的互鎖和調用信息。智能化測控裝置是變電站基礎信息的根本來源，通過綜合集成化智能裝置的標準化接口接入站內光纖以太網，可以構成全站乃至全網范圍的標準化基礎信息平臺。

需要說明的是，上述功能模塊不是將各自動化系統裝置在安裝位置上進行簡單的捆綁和疊加，而是在將所有自動化功能進行全面綜合考慮后的升級優化。優化的目標是:功能齊全、硬件冗余、實現功能的流程最簡化和最有效化。

四、綜合集成的智能化變電站的架構

綜合集成的智能化變電站的架構，其結構和功能總體上分為兩層，即智能設備層和變電站層。智能設備層主要由綜合集成化智能裝置(CIID)和高壓一次設備構成，二者之間通過非常規電流互感器、非常規電壓互感器以及各類傳感器建立直接聯系。除了高壓開關設備之外，智能化變電站中的一次設備多了分布式電源接口和柔流輸電裝置(FACTS裝置)。由于CIID內綜合集成了各個變電站自動化系統的功能模塊，因此可以實現并完成IEC61850標準提出的變電站分層結構中的過程層和間隔層的功能。可以認為智能設備層是對過程層和間隔層的集成。智能化變電站的變電站層的功能主要包括各個CIID在站級的管理和協調應用，站級的一體化數據管理以及與遠方調度控制中心和其它智能化變電站的信息交互、協調控制的管理等。當多個智能化變電站實現標準化的互聯時，即可構成支撐智能電網的重要節點。

在該架構中, 變電站中每個控制和監視設備都需要從過程輸入數據, 然后輸出控制命令到過程。而CIID是核心, 它將控制、保護、測量等功能集成在這個通用的平臺上, 通過通用的硬件和軟件采集各功能需要的數據和狀態量, 實現數據共享。CIID 主要有以下幾個模塊:

（1） 智能化現場測控模塊, 它接受全網統一的同步時鐘信號, 實現對一次設備的模擬量、開關量與狀態量的同步采集, 也接受運行控制模塊、繼電保護模塊等的控制命令, 實現對一次設備操作的控制與執行。

（2） 繼電保護模塊, 它可以直接從智能化現場測控裝置獲取所需信息, 以最短的時間做出反應, 并且在任何情況下其保護功能都不被閉鎖,因此它是優先級別最高的模塊。

（3）通信模塊, 通過標準化的接口與變電站層和其它的CIID通訊交互。

五、智能變電站的優勢

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，信息的交換和融合更方便快捷，控制手段更靈活可靠。智能變電站設備具有信息數字化、功能集成化、節奏緊湊化、狀態可視化等主要技術特征，符合易擴展、易升級、易改造、易維護的工業化應用要求。智能變電站與常規變電站相比，其優勢見下圖：

六、智能變電的發展趨勢

第一次技術革命：18世紀60年代首先發生在英國，它開創了以機器代替收工工具的時代。這場革命是以蒸汽機的發明為標志的。第一次技術革命使工廠代替了手工場，機器代替了手工勞動。

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智能變電站就是將信息技術、通信技術、計算機技術和原有的變電基礎設施高度集成而形成的新型變電站，它具有提高能源效率、減少對環境的影響、提高供電的安全性和可靠性等多個優點。智能主要體現在：1）可 觀 測-- 量測、傳感技術；2）可控制--對觀測狀態進行控制；3）嵌入式自主處理技術；4）實時分析--從數據到信息的提升；5）自適應；6）自愈。本文在常規變電站智能化改造研究的基礎上，實現常規變電站的智能化改造的實際應用。智能變電站以先進的信息化、自動化和分析技術為基礎，靈活、高效、可靠地完成對輸電網的測量、控制、調節、保護、安穩等功能，實現提高電網安全性、可靠性、靈活性的資源優化配置水平的目標。

1 國內外變電站的現狀

國內變電站自動化技術經過數十年的發展，整體水平已經達到國際領先。新建變電站，無論電壓等級高低，大多采用變電站自動化系統，許多老變電站也經過改造實現自動化。當前的數字化變電站從技術上來說，其突出成就是實現了變電站信息的數字采集和網絡化信息交互，但是這對于智能電網的需求來說，還是遠遠不夠的，一種新型的變電站—智能變電站應運而生。

智能變電站是采用先進、可靠、集成、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，同時具備支持電網實時自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能的變電站。在智能電網技術的推動下，智能變電站將成為變電站建設的主流模式。

2 變電站智能化改造設計的內容

本文開展常規變電站智能化改造的可行性研究，著重解決在解決變電站綜合信息化集成，光互感器、常規互感器匹配，常規變電站智能化過渡等智能化變電站發展過程中的核心問題，實現對常規變電站測控系統的全面智能化整合與提升。

常規變電站智能化改造主要包括以下內容：

2.1 數據的智能一體化集成

采用一體化技術，實現全站SCADA功能的全景展示，以模塊化、開放化的設計思想，實現監控系統的智能化。將全站信息通過開放、規范的接口，進行統一建模，建立信息統一的存取平臺，提供標準的DL/T860通訊功能（包括Server/Client通訊），為各種應用提供高效、可靠、穩定的一體化數據平臺。依托該平臺，系統除具備常規的SCADA功能外，還配置工具軟件、狀態檢測可視化軟件、報文分析等軟件，具有一、二次系統順序控制、智能告警、狀態估計、故障綜合分析、保信子站、電壓無功控制、負荷優化控制等功能。

2.2 參數的智能化傳輸

采用模型映射與協議的無縫轉換，實現遠動裝置由傳統的實時數據上傳向各種參數智能化傳輸的轉變。一方面承擔常規站的遠動機功能，另一方面子站控制器實現與調度系統的無縫連接，完成IEC61850與IEC61970模型的自動映射管理，從而實現變電站與調度自動化主站系統的一體化建模。

2.3 數據建模及數據模板的智能轉換

利用數據建模與數據模板轉換技術，實現傳統規約轉換裝置向智能型的轉變。智能接口裝置針對智能變電站內智能設備信息交互的功能需求設置，提供了將非標準的智能設備信息轉換為符合DL/T 860（IEC61850）標準的信息模型的功能。對站內直流屏、電度表、巡檢、電源、風機、空調、消防等子系統進行數據收集整合和IEC61850標準規范建模，實現變電站實時集成監控和優化管理，對外主要采用MMS通訊服務為其它站控系統提供數據，實現站內信息快速互動。

2.4 在線監測的智能集成

通過具備數據智能集成匯總功能的智能控制柜實現變壓器頂層油溫及油位、有載開關的測控、變壓器在線監測相關數據以及（包括油中溶解氣體分析、局部放電在線監測、鐵芯接地電流監測等）智能集成；實現斷路器、避雷器等設備在線監測數據（包括斷路器分合閘線圈電流、時間、速度、行程曲線、SF6氣體壓力、避雷器泄漏電流、動作次數等），以及該區域的輔助系統數據（照明控制、振動告警等）的智能集成。

2.5 運行環境的智能監測

整合視頻系統、變電站監控系統，實現運行環境遠程監測與綜合自動化系統、輔助系統等的智能聯動，通過攝像頭快速定位報警設備或報警區域，避免人為的現場定位不準確問題，同時能夠確認火警及其嚴重程度；通過圖像分析處理功能，發現變電設備漏油、異物缺陷，采集斷路器、隔離開關的分合閘位置，對變電運行巡視及程序化操作提供智能輔助判斷；同時實現視頻系統與安防系統、照明控制系統的智能聯動，實現人員非法入侵的全天候監視；集成戶內外環境溫濕度及氣象監測功能，并與空調、排風、排水等系統智能聯動，實現室內溫濕度的自動控制、調節，并根據雨量及場區水位自動啟動排水系統。

2.6 變電巡視智能化

通過在變電站三維模型上規劃巡視路線的功能，充分調動巡視路線上的相關攝像頭，根據巡視作業指導書所要求的巡視過程中的主要觀察點，利用攝像頭的預置位，實現在模擬線路上自動巡視的功能，并通過圖像識別技術，發現一些明顯的設備缺陷，起到輔助運行巡視的作用。

2.7 設備狀態可視化

設備狀態可視化就是基于自監測信息和經由信息互動獲得的高壓設備其它狀態信息，通過智能組件的自診斷，以智能電網其它相關系統可辨識的方式表述診斷結果，使高壓設備狀態在電網中是可觀測的。建立變電站變電設備三維全景展示模型，變電設備的主要技術參數、設備狀態等均通過三維全景模型進行展示。變電站主要一次設備（變壓器、斷路器、避雷器、開關柜等）安裝外置的在線監測裝置，采集設備狀態信息，同時結合設備運行信息（運行電壓、電流、開斷故障電流、動作次數等），通過在線監測中心專家系統分析，將設備狀態在集控中心進行展示。

3 研究方案及難點

計劃對需智能化改造的常規站設備、運行情況進行深入的調研，對國內的智能化變電站設備主流廠家及智能化變電站相關運行維護單位進行廣泛調研，深入分析電網公司對變電站智能化的需求，研究智能化變電站的表達模式，并在此基礎上建立一種智能化變電站系統架構，為智能化變電站實用化打下堅實的基礎。

本文的實施方案如下：

4 預期成果和可能的創新點

計劃對需智能化改造的常規站設備、運行情況進行深入的調研，對國內的智能化變電站設備流廠家及智能化變電站相關運行維護單位進行廣泛調研，深入分析電網公司對變電站智能化需求，研究智能化變電站的表達模式，并在此基礎上建立一種智能化變電站系統架構。

智能變電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，信息的交換和融合更方便快捷，控制手段更靈活可靠。與常規變電站相比，智能變電站設備具有信息數字化、功能集成化、結構緊湊化、狀態可視化等主要技術特征，符合易擴展、易升級、易改造、易維護的工業化應用要求。

5 結束語

變電站是電力系統中不可缺少的重要環節，它擔負著電能轉換和電能重新分配的繁重任務，對電網的安全和經濟運行起著舉足輕重的作用。尤其是現在大容量發電機組的不斷投運和超高壓遠距離輸電和大電網的出現，使電力系統的安全控制更加復雜，如果仍依靠原來的人工抄表、記錄、人工操作為主，依靠原來變電站的舊設備，而不進行技術改造的話，必然沒法滿足安全、穩定運行的需要，更談不上適應現代電力系統管理模式的需求。

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智能化變電站在數字化變電站的基礎上，結合了智能電網的需求，對已有的變電站自動化技術進行了充實，實現了變電站的智能化功能.可見智能化變電站是智能電網運行與控制的一個重要部分。智能化變電站是銜接智能電網發電、變電、輸電、配電、調度和用電六大環節的一個關鍵部分。作為智能電網“電力流、業務流、信息流”匯集的一個焦點可見智能化變電站對于智能電網的發展有著非常重要的作用。

1.智能變電站系統結構

智能變電站系統可分為：站控層、間隔層和設備層這三層。他們之間均是由光纜來聯系的。

1.1 站控層

站控層相當于計算機監控系統站控層，它通過光纖和間隔層進行通信。這一層主要包括站級計算機和人機設備、服務器和路由器等。變電站的監測和預報、操作閉鎖、報警、記錄和自動診斷的功能、變電站的遠方控制、繼電保護值變更、故障的分析等都是在站控層實現的。

1.2 間隔層

包括監測設備和繼電保護設備等。它的母線采用的是分散安裝的形式，按間隔來裝設雙重化母線以達到保護間隔層單元的目的，并且還通過光纖和母線來保護中心單元的連接。間隔層通過光纖互聯達到與設備層的通信。

1.3 設備層

設備層是指斷路器、接地開關、隔離開關、分壓型VD、羅果夫斯基TA、復合傳感器和信息處理接口等這些智能化一次設備。其中分壓型VD、羅果夫斯基TA和復合傳感器這些技術的應用是設備層智能化的關鍵。

2.智能化變電站的技術特點

智能化變電站在電網運行維護，設備的信息以及電力的調度方面實現了全面的互動。對基于狀態檢測的設備進行全壽命周期化進行優化管理；變電站自協調區域控制保護的實現是以智能化變電站通過實景廣域信息同步進行采集的，這樣智能化變電站達到使各級電網安全穩定的運行要求，還可實現智能電網的各種高級應用；智能化變電站的實現為智能電網提供了穩定可靠的設備基礎。所以智能化變電站在硬件方面應該具有設備功能集成化，擴展方便接口規范和安裝模塊化的特點，軟件方面應該具有通訊可靠、信息共享、控制靈活和網絡一體化等特點，具體來說應包括下述內容：

2.1 設備智能化集成技術。

這里所說的設備集成指一次、二次設備的集成。其中包括變壓器、輸配電線路、開關設備及各種相關的配套設備、還有新型柔性電氣設備(裝置)這些電力系統的各種一次設備與保護、控制以及狀態診斷等相關二次設備的智能化集成技術。上述設備實現智能化集成后，實體電網將是一個由面向自身具備完善保護、控制、診斷等功能，同時對面向整個系統具有標準化、數字化信息接口并在電網中發揮著不同功能作用的智能體的有機結合。這些智能體在智能化電網控制決策系統的協調和控制下，能夠很好的進行合作，可以完成智能電網的運行目標。

2.2 全景信息采集及統一建模技術。

主要是變電站的一些基本信息的規范化、數字化以及一體化實現和這些信心有關技術的研究。智能電網三流一體化的基礎是實現廣域信息同步并且實時采集，即統一時標，統一模型，統一接口，統一規范和語義。全景信息采集包括與智能變電站有關的電源、線路、負荷、為電網等。當然標準信息及其交換技術，信息的管理，分析和應用的集成技術等也包括在內。

2.3 智能化變電站系統和設備系統模型的自動重構技術。

這一點所涉及到的是變電站自動化系統中的一些智能裝置的自我描述和規范；也包括基于以太網技術的智能裝置的即插即用技術:研究變電站自動化監控系統對智能裝置的識別技術、自動建模技術；研究當智能裝置模型發生變化時的系統自適應和系統模型重構技術；研究自動化系統對智能裝置的模型進行校驗，對智能裝置的功能及其模件進行測試、檢查的交互技術；研究當變電站運行方式發生變化時，智能測控和保護裝置在線自動重構運行模型的方法，后臺系統自動修改智能裝置的功能配置和參數整定的技術；研究自動化系統在智能裝置故障時對故障節點的快速定位、切除和模型自適應技術。

2.4 間歇性分布式電源接入技術。

由于太陽能、風能這些目前大力提倡使用的清潔能源，一般都具有在比較偏遠的地區儲量豐富而且還相對不顧集中即資源比較分散、受氣象等不確定因素的影響較大，因此能量的波動很明顯，用于發電則會呈現出間歇性波動特性等特點。由此可見若這些波動的電源直接并網，肯定會對電力系統運行造成很大的影響，包括電力供應最重要的安全、可靠、穩定電能質量等都會造成巨大的影響。以上這些就對電力系統的備用容量提出了一個新的要求。而且由于這些間歇性電源的發電裝置設計投資時事按其峰值功率計算的，所以在其能量波動大的情況下就降低了裝機容量的可利用率。間歇性電源發展和利用所面臨的一個主要問題就是如何解決能量不穩定的問題。間歇性電源并入智能電網的接口――智能化變電站，此時就要求采取措施解決這個問題，發展對應的柔性并網技術，實現對這些清潔能源電源的實時監控、功率預測、并能做到靈活控制，盡量的減輕間歇性電源對電網沖擊和影響，保證電網能安全穩定的運行。

2.5 智能化變電站廣域協同控制保護技術。

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智能化變電站的五防系統的設計是現代化的智能變電站發展的一種必備的技術手段，它的完善和建設不僅關乎變電站智能化的發展前景，更是現在社會經濟發展的可持續性的要求，先進的智能化五防系統有利于發揮變電站的工程設計的進一步優化，落實“規范、鞏固、完善、提高”總設計要求，不斷的更新技術設備，此外，我國電力系統根據變電站的實際運行狀況，提出了電氣設備五防建設的要求，并且頒布法規對電氣的管理、操作、和使用原則等進行規定，所遵循的原則是：凡有可能引起誤操作的高壓電氣設備，均應裝設防誤裝置和相應的防誤電氣閉鎖回路。根據此項原則，進而提出了變電站中的五防系統構建。同時，對于變電站五防系統構建的重要性在《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》中也有明確規定：采用計算機監控系統時，遠方、就地操作，均應具備防誤閉鎖功能。這對于促進智能化的變電站五防系統的構建都起到重要作用，對于促進我國電力事業的穩定發展、國民經濟健康運行有著重要的現實意義。本文從智能化變電站五防系統設計的原則進行分析，以期能夠為變電站智能化的五防系統構建做出理論上的探討前提。

1 智能化變電站五防系統構建的原則

1.1 推廣和使用現代最新的變電站設計標準技術

智能化變電站的五防系統構建要根據現在的變電站標準設計的要求，推廣和使用先進變電站的防電氣誤操作的先進方案，在設計過程中，要注意借鑒以往工程的設計理念和技術，不斷的吸取經驗教訓，不能局限于一套標準方案的設計，根據現實工程實施的實際情況，是的智能化變電站的技術手段進一步優化，創新標準設計。

1.2 不斷地更新技術和設備，優化智能化變電站整體布局

隨著科學技術的不斷發展和更新，變電站智能化的裝備以及技術同時也要跟隨時代和科技的步伐不斷優化，即使的采用和引進新的技術設備來充實變電站設備以及五防系統的調整，積極的改進布置優化方案，具體的在通訊設備、專用通信室、低壓室、配電屏等改進更新，結合現代網絡監控系統的發展，使得變電站智能化、網絡自動化運行操作，減少人為事故的發生，最大限度的應用科技創新來使得智能化變電站總平面五防系統構建成為可能和一種必然趨勢。

1.3 遵循“規范、鞏固、提高、完善”的總設計方針

這是智能化變電站無非那個系統構建和設計時的總體要求的體現，遵循工程規范規章進行建設，不斷鞏固變電站設置的基礎設施，加強建施工的力度，提高工程建設質量，保證建設的科學可持續發展性，完善總設計方案并且不斷優化改進，及時的發現問題，提高防范意識，防患于未然，最大限度的提高變電站五防系統構建的合理性和環境適應性，對構建智能化、網絡化的五防系統打好基礎，促進變電站的良性循環發展。

1.4 將工程條件和規程規范協調統一

變電站電氣操作和設計施工時，不但要嚴格遵守工程實施的規范規章制度要求，避免因人為因素導致的施工上的失誤，規范管理程序和操作步驟的流程，同時，要根據具體的智能化變電站的環境條件特點，將工程施工規范規章和當地的環境條件想統一，做到因地制宜的建設開發，最大限度針對環境特點來構建五防系統的結構，做到人與自然環境發展協調統一。

2 智能化變電站五防系統的特點以及實現方式

智能化變電站的五防系統的構建是指防止帶負荷分合刀閘、防止誤入帶電隔離區間、防止誤分合斷路器、防止帶電掛接地線、防止帶地線合刀閘等防止五項電氣誤操作。將變電站中的五防系統與網絡自動化系統融為一體，通過對數據等信息的共享，完成自動化系統監測的功能的實現，監控一體化的五防系統具有幾方面以下特點：

1）五防系統的工作站作為整個變電站監控系統的一個節點，具有靈活性和可操控性的特點，既可以作為系統運行的操作總站，也可以進行獨立的系統配置，根據實際情況進行靈活的選擇，以便于實現整個變電站系統的操控；

2）五防系統集監控和防誤于一體，在變電站數據信息共享的基礎上，五防監測不用采取任何通信手段，及時獲取系統信息，進行整個操控系統的監測和防誤排查，減少二次建模的中間程序以及系統維護的工作量，節省了許多復雜環節，具有便捷性和直接性，同時，也大大提高了數據信息的真實性和可靠性，是智能化變電站系統優化的可靠和必要的手段；

3）五防系統作為整個系統監控的一個智能化組成，在技術優化上不斷改進和創新，與監測系統全方位的無縫融合，具有數據圖形界面化的特點，并且同時支持UNIX/Windows/Linux等不同的操作系統，便于工作人員的操作，改變了以往復雜的操作程序，對整個監測系統進行優化，從而極大地減輕了操作人員的負擔和工作量。

隨著五防系統構建在變電站中的重要性日益提升，我國各個單位也在致力于研究五防系統技術的創新和改進，對智能化的變電站五防系統構建的實現創造了可能性，目前，不斷探索在新技術條件下五防系統的具體實現方式主要有如下幾方面：

1）電氣防誤閉鎖。電氣防誤閉鎖是變電站中進行防止電氣設備系統故障的一種有效手段和實現方式，作為一種最基本的電氣聯鎖技術在實際操作中經常用到，它主要是通過聯接電力系統中相關設備的輔助觸點方式來實現電氣閉鎖的目標。具有可靠性和直接性。在實際操作中，電氣閉鎖回路經過不斷完善和經驗總結，發展了一套有效的電力系統防誤閉鎖程序，具備操作方便、可靠等優點，但是同時，也存在回路復雜，耗費電纜等缺點，并且存在刀閘輔助觸點不可靠、戶外電磁鎖機構易損壞等問題，需要我們在實踐中不斷完善和發展電氣防誤閉鎖設備和技術的改進、創新，以實現五防系統的順利構建；

2）機械防誤閉鎖。機械防誤閉鎖設備裝置一種戶內變電站中的常用方式。結合了戶內35kV的手車式開關柜設備以及10kV的金屬封閉型開關柜，把機械防誤閉鎖裝置聯合設計，在相關操作部位之間采用機械機構的有機聯系來實現聯動操作，這種閉鎖方式結構簡單、操作便捷，無需輔助設備，同時，機械閉鎖設備具有防塵、防污染等功能，可以在污染嚴重的環境下裝置，但是，機械閉鎖裝飾的環節較多，在運行當中易導致機構卡死的故障，不能有效防止誤分、誤合斷路器，給變電站的智能化閉鎖程序帶來一定程度上的局限性，需要我們在實際中根據具體環境條件，進行分別設計統籌，趨利避害，以實現智能化變電站的五防系統構建；

3）程序鎖。程序鎖是一種簡單便捷、易實現戶外配電裝置的一種實現方式，不受距離的限制，用鑰匙傳遞和實現相關電力系統相關操作程序。同時，在操作上具有連續性的特點，從第一把鎖開始，中間不能中斷，這在一定程度上使得在使用上的安全性和可靠性降低，在實施過程中，要嚴格操作，防止操作中的卡澀現象或程序發生紊亂，防止帶電合地刀及防止誤入帶電間隔的功能不完善，實現五防系統的順利構建。

智能化變電站的五防系統的構建是電力系統中的重要基礎，不僅關乎電力事業的安全穩定發展，更是現在社會主義經濟發展的可持續發展觀的理念和要求，科學高效的構建五防系統有利于我國變電站的工程設計的進一步優化，進一步落實“規范、鞏固、完善、提高”變電站總設計要求，在不斷的更新變電技術設備的前提下，加強變電站無非五防系統構建的方案的優化設計，是建立良性循環的高水平、高效率、高科技的智能化變電站。目前，隨著科學技術與網絡水平的高速發展，基IEC61850 規約基礎上的智能化變電站已由技術研制階段逐步進入工程試用階段，智能化變電站已成為變電站自動化建設的發展方向。五防系統的構建是智能化變電站發展的必然趨勢，基于IEC 61850 標準，按照過程層、間隔層、站控層三層結構體系分層構建，以智能化的光纖通信網絡代替繁雜的二次電纜，并實現智能設備間信息共享和互操作的變電站優化做出進一步探索，建設科學、先進的變電站五防系統構建，優化變電站平面設計對于保證我國電力持續健康供應具有重要意義，有利于促進國民經濟的健康穩定發展。

參考文獻

[1]南方電網變電站標準設計第五卷110KV變電站標準設計[M].中國電力出版社.

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中圖分類號：TM411+.4 文獻標識碼：A 文章編號：

近年來，隨著以太網技術、電子互感器、智能一次設備的不斷發展和完善以及國際標準IEC61850的制定，給變電站智能化提供了充足的條件。在數字化變電站技術日趨成熟的同時，也給傳統變電站自動化系統的應用瓶頸帶來了技術上的重大突破，推廣智能化變電站現已成為大勢所趨。然而，若是大量新建智能化變電站前期資金投入非?？捎^，并且也無法解決傳統變電站中存在的種種問題。為此，最佳的途徑是對現有的變電站進行智能化升級改造，這樣不僅節約了投資，而且還能進一步解決傳統變電站中存在的問題，可謂是一舉兩得。借此，本文220kV變電站智能化改造策略展開探討。

一、220kV變電站智能化改造的重要意義

現階段，隨著自動化、計算機以及通信等技術的不斷發展和完善，為電力系統智能化的實現提供了必要條件。就智能化變電站而言，其屬于一門包含多種專業學科的綜合性技術。借助微型計算機，真正實現了對傳統變電站中繼電保護裝置、測量方式、控制手段、通信、管理等全方位的技術改造，為我國電網運行管理帶來了一次顛覆性的革命。對220kV變電站進行智能化改造具有如下幾點意義：

（一）有利于提高設備運行的可靠性

220kV變電站智能化改造是以微機系統及其相關軟件為基礎進行設計，這種設計具有較強的分析和判斷能力，可以有效地應對電力系統中各種復雜的故障，微機系統借助軟件程序能夠對相關硬件電路中的各個重要環節進行在線自檢，這樣可以進一步預防各種故障的發生，從而確保了變電站一、二次設備運行的安全性和可靠性。

（二）有利于提高供電質量

變電站智能化改造后，自動化系統中具有的電壓無功自動控制功能，不僅可以進一步提高電壓合格率，而且還有助于確保電力系統中各主要電氣設備的安全性，從而使無功潮流變得更加合理，極大程度地降低了網損，供電質量隨之顯著提高。

（三）有利于提高故障處理速度

變電站智能化改造后，自動化系統能夠收集更多的數據信息和信號，并在對此進行分析處理后，將結果反映給現場值班人員，同時還能提供相應的處理意見，這樣一來，值班人員便可以及時準確地發現問題并處理問題，解決系統中存在的故障，以最快的速度恢復供電，有利于確保供電可靠性。

（四）有利于提高經濟效益

變電站智能化改造后，電力系統中的測量數據與運行信息可以進行統一規劃，并且獲得的全部信息都能夠由各個部分一同共享，這樣大幅度節省了控制電纜。同時，由于采用的是計算機和通信技術，也使資源共享變為可能，加之硬件電路多以集成電路為主，其具有體積小、結構緊湊、功能強大等優點，極大程度地縮小了變電站的實際占地面積。此外，因市場中處理器和集成電路的價格不斷下降，使總體投資有所減少，經濟效益非常明顯。

（五）為無人值守提供了條件

變電站智能化改造后，由自動化控制系統便可以對各種設備進行監視和控制，這樣可以減少現場值班人員的數量，若是再配置與調度中心的通信功能，便可以實現四遙，即遙控、遙測、遙信和遙調，不僅為變電站無人值守創造了條件，而且還有助于確保變電站安全、穩定、可靠運行。

二、220kV變電站智能化改造應遵循的基本原則

在遵循國家電網公司制定的有關智能化變電站以及智能設備的技術規范和導則的基礎上，應當做好統籌規劃設計，以最小的投入獲得最大的產出。在對220kV變電站進行智能化改造的過程中，不僅要充分應用先進的新技術，而且還要盡量保留原有的設備，同時還應兼顧智能電網未來一段時期內的技術發展，具體應遵循以下幾點原則：

（一）經濟性原則

變電站在進行智能化改造的過程中應當充分結合自身的重要程度、設備類型、場地布置情況以及運行環境等，并從發揮原有資產的使用效率和經濟效益的角度出發，以提高運行管理效益為目標，務求做到經濟、實用。

（二）可靠性原則

在對變電站進行智能化改造的過程中，必須嚴格按照國家電網公司制定的與安全生產運行有關的規定要求，在具體改造時，應確保變電站運行安全、穩定、可靠，不得因改造導致變電站安全性和可靠性下降，這是整個智能化改造中必須遵守的原則之一，如果違背這一原則，將會使智能化改造失去原有的意義。

（三）因地制宜、就地取材

變電站智能化改造應當在滿足總體技術框架要求的基礎上，盡可能做到因地制宜、就地取材，對原有的設備不要進行大改大換，應制定出科學合理、切實可行且具有一定針對性的改造方案，確保以最小的投入獲得最大的產出，這樣即可以提高經濟效益，又可以確保變電站可靠運行。

（四）技術先進性原則

在對變電站進行智能化改造的過程中，所選擇的技術應當是目前最為先進的技術，并且要確保其能夠滿足智能電網未來發展的需求，這樣才能真正體現出變電站智能化改造的價值，進而發揮出其應有的功能和作用，推動電網向智能化方向發展。

三、220kV變電站智能化改造的具體策略

220kV變電站智能化改造應以IEC61850這一國際標準為基礎進行建模及通信，其具有以下兩個方面的特征：即一次設備智能化、二次設備網絡化，主要的技術特征如下：采用數字化結構的智能開關和電子互感器、采用基于網絡通信的保護與控制等二次設備、采用基于IEC61850這一國際標準的通信平臺、采用光網二次回路技術等等。

（一）智能化變電站的改造目標

IEC61850這一國際標準的應用，有效地推動了我國變電站的標準化進程，站內所有的二次設備基本都能夠以標準的方式進行通信，并在站內完成統一的信息交互。合并單元的引入以及電子互感器的應用實現了采樣環節的融合、智能操作箱的應用使開關量采集與控制輸出這兩大環節有機地融為一體，這些都為站內二次設備的融合提供了條件。通過二次設備的融合，能夠進一步促進由單個保護或測控單元實現多線路、多間隔保護及測控的可能，這一點完全符合資源節約型戰略目標。

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1、智能變電站的優勢

智能變電站可分為過程層、間隔層和站控層。過程層包含了由一次設備和智能組件所構成的智能設備、合并單元和智能終端。其中，智能設備的選擇比較注重安全可靠、低碳環保、技術先進和集成高效等特性，智能變電站的基本要求是基于通信平臺網絡化、全站信息數字化和信息共享標準化 ，基本功能是自動完成信息采集、測量、計量、保護、控制和監測等，并可根據實際需要，支持電網實時智能調節、自動控制、協同互動和在線分析決策等高級功能。

2、我國智能化變電站的現有模式

目前，我國農村35kV智能化變電站的建設引進了多種設計思路，以實現智能化的升級和提高經濟效益，主要有數字化智能變電站典型建設和分布分散式智能變電站標準建設兩種模式。

2 .1數字化智能變電站

根據EIC61850通信規范的要求，由智能化一次設備(智能化開關、電子式互感器等)和網絡化二次設備(過程層、間隔層和站控層)分層構建而成，可以實現智能變電站內不同廠家的電氣設備間的信息共享和互操作。同時 ,由于數字化變電站的每個間隔功能相互獨立 ,以及計量、保護、電能質量分析和故障錄波等功能也都相互獨立，需要多臺設備才能完成保護測控，由此帶來的缺點是設備裝置數量多，結構較為復雜 ,并增加了成本的投入，雖然在一定程度上實現了智能化變電站的功能，但不利于普及和推廣。

2 .2 分布分散式智能變電站

分布分散的標準建設模式是國家電網公司面向110kV及以上變電站所推出的比較科學的建設模式 ,它的保護基于間隔，采樣數據傳送依據 EIC61850-9-2的標準 ,采用 “直采直跳”的方式 ,狀態量的傳輸是以通用的面向對象的變電站的事件方式傳輸；設備在線監測位于間隔層，站級保護控制采用網絡化數據。這種分布分散模式的特點是側重于突出保護的依賴性，讓整個自動化系統的間隔層形成保護測控自動化兩套系統使保護可靠性不依賴網絡。但該模式增加了投資 ,綜合造價高，更適用于高電壓等級變電站，因此難以在農網中加以推廣。

3、新型集成式智能變電站建設模式

通過以上分析 ,我們可以看到，現有的智能化變電站建設模式不能適應當前35kV農網智能化變配電的需要，由此 ,我們積極探索新型的集成式建設模式 ,以求能實現智能變電站的功能，降低投資，提高效益，增加安全可靠性。

3.1設計思路

隨著現代計算機科技的發展 ,獨立裝置已完全具備對整個變電站的信息進行系統化處理的能力 ,尤其是針對35kV及其以下的相對簡單系統的變電站 ,集成式數字化智能綜合保護裝置完全有能力實現整個間隔層的功能。新型集成式智能變電站依照 EIC61850的通信規范:以功能服務為承載、以規范數據通信為途徑、以構建信息模型為手段 ,采用系統的自動化功能建模方法 ,提供了變電站信息一體化建設的標準。集成式設計思路是在數字化信息化的基礎上 ,對信息進行集中處理 ,以求實現原先獨立的保護控制單元所無法實現的分布和集成式應用 ,進而實現智能化。對于重要 網絡或設備采取雙冗余的配置方式，控制單元、光纖、數據采集系統及智能綜合保裝置均采用的是雙系統模式 ,起到互為熱備用、互相校驗的作用。

3 2集成式變電站結構精簡功能強大 ( 如圖1 )

過程層針對35kV變電站互感器和斷路器等一次設備距離較近，且均為開關柜結構的特點，為便于接線選用智能控制單元和合并單元集成為一體的就地智能化裝置 ,能節省投資并提高效率。間隔層處理所有過程層光纖上傳的信息 ,設置一主一備兩臺保護 ,兩臺交換機 ,充分保證了所采用 的集成式數字化智能綜合保護裝置的安全可靠性，使其能順利實現以前多臺智能電子裝置所實現的功能以及許多單臺間隔層智能單元所無法實現的功能 ,包括完成更多的計算 ,接入更多的交流量。因此 ,需要有高可靠的硬件結構 、更快的運算能力和豐富的網絡資源 ,完成面向對象的建模 ,實現智能化 ；站控層從單臺集中式智能綜合保護裝置上通訊 ,另外來接其它智能設備 ,較為簡單。

3.3集成式智能變電站的優勢

其一 ,安全可靠 :不同間隔系統信息的集成度高 ,有效利用相鄰元件間冗余廣域信息來提高保護性能 ,增強可靠性 ,保證整個系統安全、穩定 的運行。如可以實現低周低壓減載、站域系統保護、站域優化控制和小電流接地選線等功能。其二 ,簡單 :根據農村電網的現實情況和需要對絕大部分功能和設備進行了整合 ,去繁就簡 ,最大限度的減少設備數量和網絡復雜程度。其三 ,降低成本 :在統一的軟、硬件平臺上運行變電站的智能設備 ,其特色在于可基于現場編程 ,增加或調整系統功能，靈活度高、穩定性強 ,方便快捷 ,從而有效的降低了調試成本、設備成本和培訓成本。其四 ,系統優化 :采用光纖代替了電纜 ,電子式互感器取代了常規互感器 ,減少了設備占地 ,優化了電纜設計 ,改善了變電站的電磁環境 ,不僅降低了設備和施工成本 ,也大幅度的降低了對二次設備的功能及電磁兼容的要求 ,優化了智能化系統。

參考文獻

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前言：隨著現代信息化進程逐漸加快，智能化變電站出現在電網工程項目當中。智能化變電站運用現代信息科技，實現全站數字信息化，提升變電站的工作效率。同時，隨著電網用電負荷以及質量水平的提升，變電站擴展成為未來發展趨勢。擴建當中的各項具體內容的調試成為重要內容，實現智能化變電站擴展調試技術的具體分析，對于智能化變電站發展具有重要意義。

一、智能化變電站的概念及其特點

1、智能化變電站的概念

智能化變電站采用低碳、環保的智能設備，通過對全站實現數字化、信息化以及網絡化為發展基礎，實現自動信息監測以及保護功能，彌補傳統變電站的缺陷，實現了傳統變電站的變革，逐漸向著智能化方向發展。智能化變電站的發展是數字化變電站的延伸，以信息化平臺為變革基礎，實現全站信息化互動形式的發展。傳統變電站當中的各個子系統是信息孤島，各個信息平臺之間缺乏聯系，導致信息化互動形式不強。通過現代信息化形式的逐漸發展，以及IEC61850統一標準的應用，使得變電站各個系統之間形成資源共享形式。

2、智能化變電站的特點以及特殊性

2.1智能化變電站的主要特點。

2.1.1一次設備智能化：隨著光學以及電子學原理的各種設備儀器的使用，常規模擬信號以及控制電纜逐漸地轉化成信號以及光纖控制，并且智能化實際運行過程中采用數字通信信號?，F場采集數據以及狀態信息能夠實現全站范圍內共享。

2.1.2全站信息數字化：對變電站實現一、二次設備進行實際控制，能夠實現信號通信過程的雙向性。通過變電站內信息進行實際管理，保證全站信息傳輸過程數字化。

2.1.3信息標準化：IEC61850標準的統一制定，實現全站信息共享。保證全站信息傳播準確性，并通過統一方式，實現各個系統孤島之間進行聯系，保證站內信息的集中獲取。

2.1.4應用互動化：主要體現在變電站之間的相互聯系上，實現全站內數據連接。同時在日常維護過程中，同樣應該建立聯系，實現中心站與受控站之間的聯絡，對于用戶的反饋信息應該及時處理。

2.2智能化變電站擴建特殊性。

2.2.1聯動性：每擴建一個新間隔，SCD文件都需要進行修改，并針對該文件相應的智能裝置進行重新配置。在已經投運的故障錄波器、網絡報文分析儀以及母

線保護等與新建相關的智能裝置都需要考慮此特點。

2.2.2依賴性：現場二次電纜回路驗證完畢后，需等待后臺集成SCD（變電站配置描述），而SCD文件的集成需要相應保護裝置、合并單元以及智能終端的配置文件，且現場裝置版本并不固定為最新版本，廠家進場后可能需要進行升級，這使得調試工作進度更依賴于廠家，因此需要對各廠家進行提前控制，統一時間到現場進行SCD的集成和組網工作。

2.2.3一致性：如運行間隔母線保護停運后，應該對其配置進行備份，記錄保護各個支路的電流數值以及相位、刀閘位置等信息，將新配置下裝后，與記錄信息核對保持一致，在調試過程中，需根據具體問題制定及時解決的對策。

二、智能化變電站擴建遇到的問題以及安全措施

1、智能化變電站擴建遇到的問題

1.1接火問題：對于交直流接火以及運行屏內接線1應該主要由運行方專業班組進行實際接線操作，禁止盲目私接。

1.2 運行屏柜問題：首先對二次線進行核對，保證其準確性，再與運行方保護班組進行二次回路的檢查，如通流、通壓、啟動失靈和閉鎖重合閘等，并及時做好安措。試驗過程中二次線禁止接入運行屏，并且運行屏保護裝置由保護班組進傳動試驗。

1.3 遙控操作問題：在進行新間隔遙控操作前，需要相關班組人員對其余間隔測控裝置進行隔離安措，全部轉至就地狀態，保證操作的準確性和安全性。

1.4 母差傳動問題：傳動試驗由運行方保護班組完成，為了避免誤傳運行間隔，需要對運行間隔直跳光纖進行隔離安措，并做好記錄，傳動結束后以此恢復，并檢查各間隔智能終端有無報警，確保鏈路正常。

2、智能化變電站擴建安全措施

在進行變電站擴建過程中需要重視以下安全措施，保證擴建過程中安全性的有效提升：嚴格執行作業票程序，禁止無票作業；針對工作地點、帶電部位、停電部位、安全事項以及工作內容進行詳細交底；一次設備試驗過程中需要保證接地線良好，明確接地端以及設備端的先后順序；避免交叉作業，禁止吊臂下作業；運行變電站當中禁止打傘，避免雨中作業；梯子使用絕緣梯，進行搬運過程中應橫向搬運；做好運行設備二次線安全措施并記錄等。通過上述安全措施，保證智能化變電站運行安全性。

三、智能化變電站電氣設備的安裝

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、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。

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。

四、智能變電站安裝調試關鍵技術分析

1、變壓器的安裝調試

變壓器安裝調試是變電站的核心部分，安裝之前一定要檢查相關證件是否齊全，并且認真檢查外觀是否有機械損傷和漏油現象，保證變壓器能夠長時間運行。安裝調試過程中要注意高低壓側方向，裝有氣體繼電器的變壓器氣流方向和高低壓進線保持一定坡度，通常為 1%-2%，確保變壓器基礎和軌道相互吻合。裝設高低壓母線的時候，保證母線中心線和套管中心線重合，并且采用同時固定方式進行固定。變壓器安裝完成之后，應該進行調試試驗：空載調試和負載調試，檢查相關參數是否滿足設計要求。此外，還應該進行絕緣測試，保證變壓器正常運行，不會出現漏電情況。

2、互感器的安裝調試

互感器包括兩種：電流互感器和電壓互感器，其中電流互感器安裝調試過程中要保持電流互感器不會處于斷路狀態，而電壓互感器不會處于短路狀態。電壓互感器在安裝過程中，首先要檢查套管沒有出現裂縫，并且是否膠合牢靠，其次要檢查附件是否齊全，并且保證二次接線板完整，絕緣性好。電流互感器要保證接線正確，如果必要可以進行升流試驗用來保證回路接線正確，只有調試合格之后才能投入使用。

3、電力電容器的安裝調試

電力電容器在安裝前要檢查套管芯棒是否出現彎曲、滑扣現象，并且確保外殼沒有出現裂縫或者凹凸缺陷。電力電容器安裝地面應該用砂漿涂膜壓光，必要的時候可以鋪沙。安裝過程中按照銘牌標注進行分組，保證三項電容器差值達到最好狀態。調試過程中，應該檢查電容器溫度和自檢功能是否正常，確無裂紋、無遺漏。

4、二次設備系統的安裝調試

智能變電站二次設備系統調試采用光纖介質連接，電流和電壓調試首先要檢測精度和零漂情況，采用一次升壓和升流方法來進行同步調試。變電站啟動調試主要調試二次設備內部接收功率和端口發出功率。二次側光纖以太網是否連接良好可以通過檢測光通道衰耗、誤碼率來確定。智能開關的調制可以通過故障模擬進行，即是人為制造故障來檢測智能開關運行情況。

五、結束語

綜上所述，智能變電站安裝調試是一項系統化、綜合化的工作，要求工作

人員具有過硬的專業素質。智能變電站作為變電站最新的發展方向，不僅能夠大大提高變電站工作效率，而且能夠最大限度的取得經濟效益和社會效益，所以智能變電站的安裝調試應該考慮多方面因素，比如變壓器安裝調試、互感器安裝調試等等，做到未雨綢繆，提高工作效率的目的。

參考文獻：

[1]孟慶東，周曉燕，李慶賀. 智能化變電站二次系統調試技術研究[J]. 中國電業（技術版），2013，06.

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隨著我國科技的飛速發展，變電站智能化技術已經達到了一定的水平。在我國城鄉電網改造與建設中，不僅中低壓變電站采用了智能化技術，在220kV以上的超高壓變電站建設中也大量采用智能化新技術，從而有效提高了電網建設的現代化水平。科學技術的發展是永無止境的，隨著相關變電站的技術日趨成熟，在實時系統中開發并應用計算機高速網絡技術已經成為發展的必然。變電站智能化技術是一項具有高安全性、高穩定性的技術，同時能夠有效降低運行、維護的成本，從而大大提高經濟效益。

1 變電站智能化技術

變電站智能化技術就是采用先進、可靠、環保的智能設備，將數字信息化技術全面應用在變電站中，將通信網絡化、信息共享作為基本要求，通過計算機自動完成信息的采集、測量、控制、保護、計量和監測等變電站正常運行的工作，同時智能化變電站可以根據實際需要，對電網實行自動控制、智能調節等高級功能。

2 變電站的基本結構

2.1 分散（層）分布式結構

分散（層）分布式結構就是將“面向對象”作為理念設計分布式結構[1]?！懊嫦驅ο蟆本褪侵笇㈦姎庖淮位芈吩O備或電氣間隔設備作為面向對象，將設備中的數據單元、采集單元、控制單元和保護單元進行分散安裝，同時，在一次設備附近安裝通訊設備，通過通信網絡之間相互連接，實現隨時與監控主機通信的目的。

2.2 集中式系統結構

集中式系統結構就是以功能較強的計算機為主，通過擴展其I/O端口，統一對變電站的數據信息進行采集，然后由I/O端口進行直接輸入計算機，由計算機進行計算和處理，通過微機監控、微機保護和自動控制等功能進行完善。由前置機完成數據的輸入、輸出、保護、控制及監測等作用，后臺機完成數據處理以及后期工作[2]。該結構對監控主機的性能要求較高，但是其系統處理能力有限，開發手段少，在開放性、擴展性和可維護性等方面處理能力較差。

2.3 分布式系統結構

分布式系統結構就是將變系統功能分布的多臺計算機連接到共享資源的網絡中，然后對變電站的工作實現分布式處理。該結構具有的最大優點就是很好地利用了主、從CPU的作用，其系統各功能模塊通常是多個CPU之間采用網絡技術或串行方式進行數據通信，使用具有優先級的網絡系統解決數據傳輸的問題，并且提高系統的實時性[3]。該結構系統在一定基礎上能夠方便系統的擴展和維護，系統的局部故障不會導致其他模塊出現癱瘓的現象。在安裝過程中，可以通過形成集中組屏或分層組屏的方式，有效幫助變電站的正常運行，這兩種系統組態的結構，通常情況下使用于中、低壓變電站?，F階段，該系統還存在抗電磁波干擾、信息傳輸的問題。

3 變電站智能化系統的綜合運用

變電站智能化技術的實踐運用體現在很多方面，下文對控制和操作閉鎖、微機保護、數據采集、無功電壓就地控制幾個方面進行簡介。

3.1 控制和操作閉鎖

控制和操作閉鎖就是指操作人員可以通過CRT屏幕隨時對電容器組投切、斷路器、變壓器分接頭、隔離開關進行遠程控制[4]。從而能夠有效避免了系統由于故障導致的無法操作的問題，同時在系統設計時，應該保留人工直接跳合閘的措施。

3.2 微機保護

微機保護就是利用智能化技術對變電站內的電氣設備進行保護，其中包括母線保護、線路保護、電容器保護、變壓器保護等，通過安全自動裝置對變電站的正常運行實施保護。同時通過對故障進行記錄、對設備的定值進行修改等工作，在各種設備的保護的工作中積累經驗。

3.3 數據采集

數據采集大致包括三個方面。第一，狀態量采集：通過對斷路器狀態，隔離開關狀態以及設備信號進行采集工作，同時將采集的數據信號以光電隔離方式輸入系統，確保數據采集的完整性。保護動作信號則是通過串行口（RS-232或RS485）或計算機局域網的方式進行采集。第二，模擬量采集：通常情況下，變電站采集的模擬量以線路電壓、電流、功率值作為首要采集數據。除此之外，還包括饋線電流，電壓、頻率，相位等電量的采集，同時也包括變壓器油溫，變電站室溫等非電量的采集。模擬量采集的精度需要滿足SCADA系統。第三，脈沖量采集：脈沖量的采集主要是針對脈沖電度表的輸出脈沖，其內部也采用光電隔離的方式與系統相連接，通過計數器對脈沖個數進行統計，從而實現脈沖量的采集工作[5]。

3.4 無功電壓就地控制

通常情況下，無功電壓就地控制采用調整變壓器分接頭、電抗器組、投切電容器組的方式。在操作的過程中，可手動可自動，人工操作可就地控制，也可以遠程控制。專門的無功控制設備是用于實現控制工作，同時也可以作為監控系統對保護裝置的電壓進行監控。

4 結束語

綜上所述，變電站智能化是未來變電站的發展方向，對變電站的監測系統集成以及變電站的信息平臺進行智能開發，能夠有效幫助變電站智能化技術的發展。該技術對于實現電網調度有著重要作用，對于電網的安全和經濟運行水平的促進起到良好的保障作用，同時大大加強了電網的性能和可靠性，對保證電網的安全穩定具有重大的意義。

參考文獻

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[3]董鍇，趙敏，趙宏軍.變電站信息管理技術的應用[J].科技信息（學術研究），2011，19（32）：206-209.

篇9

文中對高壓設備智能化進行了概述，提出了智能變電站高壓設備的智能化需求，并主要從兩個方面對其進一步探討與說明。

一、智能變電站的概念及基本特征

隨著人類社會的不斷進步，全球經濟及計算機網絡的都得到了飛速的發展，電力系統與人們的切身生活和生產息息相關。智能電網首先在歐美國家試運行并取得了很好的收效，這就為全世界的智能電網的發展開辟了安全、高效和環保的全新的發展空間。智能變電站是指以全站信息數字化和網絡化為基礎，體現信息平臺的共享，通過自動對信息進行采集、控制、分析、測量等實現自動調節控制與在線協同互動的一種先進可靠又低碳環保的高性能的變電站。智能變電站極大程度地提高了變電站的運行性能；智能變電站不僅有效地支持了電網的安全運行，而且實現了靈活接入和退出可再生能源。智能變電站的通信平臺和全站信息采用數字化處理并實現了標準化及網絡化管理，智能變電站的信息應用實現了很好地互動。智能變電站更好地體現了安全可靠、高效互動的特點。

二、智能變電站的發展背景和基本狀況

隨著國家電網公司智能電網規劃的推行實施，綜合自動化變電站被逐漸淘汰，取而代之的是伴隨計算機技術飛速發展而興起的數字化變電站。數字化變電站實現了數據信息的標準化和平臺共享，使變電站的經濟性能得到大幅提高，同時變電站更易于統一化管理和維護，變電站本身的各項功能也都得到了良好地提升，如變電站內部數據監測更加規范，其與外界建立的開放網絡系統也更加科學。數字化變電站結合光電互感器的應用，在IEC61850（DL/T860）標準的規范指導下，已經漸漸在工程實踐領域得以應用。然而數字化并不等同于智能化。隨著在工程實際中人們對變電站功能要求的不斷提升，高級智能變電站已經成為一種迫切的發展趨勢。經過多年的積累應用，數字化變電站的很多效果還是值得推廣的。智能變電站的提出正是建立在在數字化換變電站的基礎之上。只不過，智能變電站的數字化程度更深，其所有設備（如二次設備及其輔助設備等）都經過了統一建模，此外，智能變電站加強了其高級應用，更突出了其自我檢測的智能性能。

三、智能變電站高壓設備智能化成為一種需求

我國在國內一些相關智能設備供應商、高等院校及相關科研人員的參與下，提出了適宜于我國的高壓設備智能化的概念。

（一）高壓設備智能化（智能設備）概述。智能設備是指一次設備和智能組件的有機結合體，具有測量數字化、控制網絡化、狀態可視化、功能一體化和信息互動化特征的高壓設備，是高壓設備智能化的簡稱。它是智能變電站不同于其他變電站的最主要的區別，是智能變電站最重要的構成部分之一。智能組件的由若干智能電子裝置集合組成，承擔宿主設備的測量、控制和監測等基本功能；在滿足相關標準要求時，智能組件還可承擔相關計量、保護等功能?？傮w來說，智能設備是一次設備與智能組件的有機結合。

（二）高壓設備智能化需求有關探討。智能組件的發展經歷了目前階段、過渡階段以及成熟階段。在智能組件的目前階段（又稱試點階段），起保護、控制等作用的智能組件都是采用外置的安裝方式。傳統的一次設備（高壓設備）與傳統的二次設備（智能組件）構成一個松散的、不嚴格的“智能設備”，高壓設備與智能組件十分契合地形成了間隔層和過程層。隨后，智能組件逐漸開始嘗試進行嵌入式的安裝，這樣就使得當初高壓設備與智能組件較松散的組合出現了緊湊的趨勢，這一時期正是智能組件發展的過渡時期。隨著科學技術的不斷發展，嵌入式的智能組件越來越廣泛地運用在智能電網系統中，可以集成的智能組件也在不斷增加，使得高壓設備和智能組件越來越融合為一個整體，漸漸形成了真正的一體化智能設備。

（三）高壓設備智能化的有關技術原則。我國十分重視智能電網系統的試驗和推行?，F階段根據各個試點的不同特征和性質，我國制定了不同的智能設備技術原則。

1 基本技術要求。對高壓設備或其部件的相關參量進行就地數字化測量，測量結果可根據需要發送至站控層網絡或/和過程層網絡，用于高壓設備或其部件的運行與控制。所屬參量包括變壓器油溫、有載分接開關分接位置，開關設備分、合閘位置等。

2 高壓設備的智能化原則和要求。需要智能化的高壓設備應該是或故障率相對較高，或故障影響較大，具有自監測、自診斷的需求和價值，除變壓器、斷路器/高壓組合電器設備之外，電力電纜、電抗器、避雷器等高壓設備也可根據實際需要進行智能化。在實際應用中，應遵從可靠、高效、經濟的綠色電網理念，兼顧以下幾個方面的因素，統籌確定：（a）高壓設備在電網中的重要性。決定高壓設備重要性的因素包括電壓等級、容量、冗余情況、用戶類別、故障影響及其發生幾率等；（b）自監測技術本身的可靠性及其對宿主設備可靠性的影響等；（c）自監測技術的成本，有無更加經濟的替代方案（如帶電監測）等。綜合權衡考慮安全、經濟、維護等方面的要求，最終確定適合的方式。

結語

高壓設備智能化的一個很重要的實現手段就是將在線監測技術與常規高壓設備結合起來。監測技術的進一步應用，使得智能高壓設備能夠更好地完成自我檢測和自我評估，實時對變電設備的各項功能狀態進行分析和預警，從而達到真正的高壓設備智能化。高壓設備智能化勢必成為電力系統的主流發展方向。

參考文獻

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前言

隨著國民經濟的發展和電力供給消費的日益增加，變電站數量增長迅速。電力行業為了順應減員增效的改革潮流，變電站無人值班模式在各地推廣。目前，計算機和通訊技術的發展，使得凡具有“四遙”功能（即遙測、遙信、遙控、遙調）的變電站就已經具備了無人值班運行的條件。

選題背景及其意義

然而，近年來電力設施遭人為破壞及偷盜情況頻頻出現，電力管理部門對變電站安全防范的需求極為迫切，因為人民的生活、生產與電力行業息息相關，一旦電力設施遭破壞，就會造成大范圍停電，后果不堪設想。因此，運用最新的計算機技術、網絡通信技術、無線傳輸技術，建立完善的、智能的變電站輔助系統，實現變電站各輔助設備數據整合、二次共享利用，集中管理，對變電站人員進出、各區域環境、溫度、設備狀態、火災、水災、電纜溫度、高壓開關溫度、周界等進行實時在線全方位監控，并有效降低各種運行成本，是無人值班變電站智能化管理必然的趨勢。

國內外研究動態

為保障變電站設備的正常運行，存在著多套保障系統，這些保障系統被統稱為變電站輔助系統。輔助系統的存在大大提高了變電站設備的運行安全性，已經成為了變電站內不可或缺的內容。

國內供電企業、設計院、電力設備廠家對于變電站輔助系統和設備的設計及應用做了研究和探索，其中對于視頻監控、安防系統的研究及應用占絕大多數。從2009年提出建設堅強智能電網以來，一大批對智能變電站的介紹的論文涌現而出，但多數為智能變電站網絡的構建及設備在線監測系統的研究。

目前，各地區供電公司或檢修分公司分別在不同的變電站或公司內部區域現場建立了各自的單元安全設施，如視頻、消防、門禁、防盜聯網告警系統等。但傳統變電站內輔助系統具有以下特點：

（1）標準不一，互不兼容

目前變電站輔助系統中各個子系統大多為獨立建設實用，存在多廠家設備共存，數據產生、儲存、傳輸格式各不相同、技術標準互不統一、互不兼容，難以形成統一有效的管理；各個子系統信息不能共享，在變電站內形成了輔助系統的多個信息孤島，無法滿足變電站集中管理、統一監控的要求。

（2）各子系統間相互獨立，無聯動機制

現有的各輔助子系統均自成體系，互相獨立，缺少以事件為核心的多系統聯動策略和機制，對事前預防、事中跟蹤、事后分析缺乏有效的支撐手段，尤其是視頻監控子系統作為“四遙”的有力補充并沒有起到應有的作用。同時各子系統的信息監測與控制功能脫節，無法根據變電站運行維護的需求實現智能調節、自動控制等高級應用。

（3）報警監控模式被動，容易誤報、漏報

現有的輔助系統缺乏智能化、主動化的管理手段，變電站多采用人為主觀判斷的被動監控模式，這很容易由于人員的主觀因素而產生誤報、漏報現象，甚至是報警信息無人處置。同時報警信息的多頭管理，無專人監控，容易造成問題不能閉環處理。

（4）各輔助設施的控制局限性

目前變電站輔助系統的自動化程度較低，部分設施需要不同人員的人工手動直接控制，遠遠不能滿足變電站的智能化自動控制需求。

（5）設備資源浪費，運行維護成本高

各種獨立的輔助設備各自為陣、分散管理，造成人力和設備的嚴重浪費，不僅運維成本高，而且影響工作效率。其中部分設備長期運行不正常，日常實用和專業維保脫節，對變電站的安全穩定運行帶來了很大的隱患。

基于以上情況，為滿足變電站長期安全穩定運行的需要，必須妥善解決目前變電站輔助系統存在的問題，實現整個變電站所有輔助系統聯網集中監控、統一管理、有機配合、信息共享。

三、課題研究內容

基于對目前國內外變電站輔助系統分析總結，本課題將研究設計一種智能化的安全生產在線監控系統，將變電站各種需要的輔助功能通過先進的數字遠程監測、遠程控制技術和IT網絡傳輸技術搭建在一套集監控、門控、環境、設備監測、遠程控制為一體的智能化安防統一平臺之上，實現監測變電站的實時運行環境，對變電站各種設備的運行狀況及影響變電站安全運行的因素實現在線全方位監控，為變電站的安全生產提供可靠的保障，并有效降低實際運行維護成本。相對于目前變電站內各種輔助系統，本課題研究設計的統一平臺主要在以下幾個方面進行著重提升和改進：

1. 對所有子系統進行統一管理、集中監控；

2. 所有子系統實現信號的統一上傳、統一聯動、統一控制；

3. 重點考慮各子系統之間的聯動關系，對數據進行充分的二次利用；

4. 采用模塊式管理，變電站可以根據自身需要任意選擇所需的子系統；

5. 數據庫格式和數據接口實現統一，使設備運行維護擴展更加便捷。

6. 各子系統可以獨立運行，最大限度保證整個平臺的穩定性。

研究方案及難點

研究方案：

第一章 緒論

1.1 課題研究的背景

1.2 國內外研究現狀

1.3 論文的主要工作

第二章 變電站智能化安防統一平臺概述

2.1 變電站安防需求分析

2.2 統一平臺的組成及概述

2.3設計思想和原則

第三章 變電站智能化統一平臺的設計

3.1 統一平臺的體系結構

3.2 子系統方案設計

3.3 統一平臺軟件設計

第四章 變電站智能化統一平臺的應用論證

第五章 總結

研究難點：

1、各子系統的統一聯動、控制

平臺的各個子系統都應可靠聯動，其相互作用的策略應基于實際運行經驗，并考慮到預想事件的發生。

2、數據的二次利用

實現各個子系統產生數據的二次共享利用，必須要統一各個子系統數據發生格式、傳輸格式和存儲格式，而目前運用中的各安防系統均沒有統一的數據標準。

3、模塊式管理

實現模塊式管理必須采用分層共享的系統體系結構。

預期成果和可能的創新點

預期成果：

研究設計一種智能化的安全生產在線監控系統，將變電站各種需要的輔助功能通過先進的數字遠程監測、遠程控制技術和IT網絡傳輸技術搭建在一套集監控、門控、環境、設備監測、遠程控制為一體的智能化安防統一平臺之上，實現監測變電站的實時運行環境，對變電站各種設備的運行狀況及影響變電站安全運行的因素實現在線全方位監控，為變電站的安全生產提供可靠的保障，有效降低實際運行維護成本。并在實際變電站中得到初步應用。

可能的創新點：

1、先進的平臺體系結構

統一平臺將采用分層分布的體系結構，分別是源數據采集層、數據持久層、業務邏輯層、表示層，保證平臺的先進、安全、可靠等設計原則。

2、先進的模塊式架構

統一平臺將采用模塊式架構，可以根據不同的變電站需求，選擇任意功能的模塊。降低了變電站輔助系統改造的成本，并且實現了運行過程中易擴展、易操作、易維護等要求。

3、完善的系統報警上傳邏輯和聯動技術

統一平臺將采用完善的系統報警上傳邏輯，實現從現場各子系統前端信號到各處理終端的實時聯動機制。

4、在線檢測前端設備故障及網絡通訊自恢復機制

通過使用網絡及設備工作狀態智能檢測與捕獲技術，使得當網絡發生故障或設備發生故障并恢復后，在不需要人工重新啟動軟件的情況下，可立即恢復使用，保證整個統一平臺的可靠運行。

六、主要參考文獻

[1] 國家電網公司. 變電站智能化改造技術規范[S]. 2011:5-6.

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表1 電子式互感器的優點

有源式電子互感器利用電磁感應原理感應被測信號。CT采用空心線圈（RC）和低功率線圈（LPCT），空心線圈傳感保護用電流，LPCT傳感測量和計量用電流。電子式互感器采用互感器上的小線圈和光功能兩種方式進行能源供給：采用互感器上的小線圈進行功能；當線路一次電流小于一定值（50A）時，采用光供能。智能變電站設有光功能屏，將變電站內直流電源轉換成激光，通過光纖輸送至互感器，供給傳感頭能量。通過電子式互感器，將采集到的電流量和電壓量轉化成數字信號，送至合并單元柜及智能單元，在將數字化的電流、電壓信號進行同步后，通過光纖分別送至保護、測量和計量裝置。哈地區變電站全站采用站域化保護，全站所有的保護（包括線路、主變等保護）分別集中于站域化保護A/B屏，站域化保護動作及遠方下達跳合閘命令，通過光纖下行至智能單元中的操作模塊，通過跳合閘壓板動作跳閘，實現了保護的站域化，全站保護全部集中在站域化保護A/B屏兩塊屏上。

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0 引言

常規變電站通信規約存在的主要問題是：只定義字節在通信介質上如何傳輸，而未規定如何從上層應用的角度去組織數據。用戶必須通過復雜的手動配置，建立上層應用數據與底層通信數據之間的映射關系，這就大大增加了工程的復雜度、成本和工作量。

IE C61850《變電站網路與通信協議》標準（簡稱IE C61850標準）正在逐漸成為變電站通信網絡和自動化系統的重要標準，不僅為變電站內各個廠家不同型號裝置的互連互通提供了1套全新的解決方案，更重要的是為整個變電站自動化系統提供了2套完善的建模規范。不需要太多的手動配置即可建立上層數據，就能識別底層通訊上送的數據，這不僅降低了變電站自動化系統的建設成本，也為傳統的防誤閉鎖方案提供了新思路和解決方案。

1 變電站防誤裝置的檢查梳理及存在問題

通過普查發現問題主要集中在10kV （20kV，35kV）的開關柜的防誤閉鎖上，設備自身具有的防誤功能有一定的局限，不能滿足全方位閉鎖的安全要求，操作與檢修時易發生安全隱患，主要問題可歸納為如下幾類。

1.1 母線接地不車缺少強制閉鎖措施

開關柜母線接地不車上未安裝微機防誤鎖或只安裝了普通掛鎖，操作時存在安全隱患。

1.2 開關柜柜門缺少強制閉鎖措施

開關柜、置柜、無接地閘刀的開關柜后柜門（或前下柜門）如開關柜、母線壓變、母分開關柜、母分閘刀柜等，部分柜沒裝電磁鎖。即使有電磁閉鎖的，由于只是取感應電，可靠性也不高，沒有強制閉鎖措施，檢修人員在檢修時存在安全隱患。

1.3 開關柜門與下車之間缺少防誤閉鎖

開關柜，置柜，前柜門和下車之間沒有強制閉鎖措施。當下車沒有搖到試驗位置時，門可以打開；門沒有關上時，下車可以搖至工作位置均存在一定的安全隱患。

1.4 饋線下車與母線接地下車之間缺少防誤閉鎖

開關柜，置柜下車與母線接地下車之間缺少強制閉鎖措施，當母線接地時，除母線壓變下車外，其余未安裝閉鎖裝置的下車均能搖至工作位置，存在安全隱患。

2 智能化變電站防誤閉鎖推薦解決方案

智能化變電站防誤閉鎖系統完成變電站內各種操作的防誤閉鎖，滿足防誤閉鎖的全面性和強制性要求，并實現與監控系統站內模型信息共享，監控系統與防誤閉鎖系統信息交互免配置。

系統根據IEC 61850標準三層架構體系構建，由站控層防誤主機，間隔層智能防誤裝置，過程層智能閉鎖單元、機械和電氣鎖具及閉鎖附件，電腦鑰匙等主要部件組成。防誤主機、智能防誤裝置、智能閉鎖單元之間均采用IEC 61850。系統主要功能特點如下：

（1）系統信息共享。智能化變電站各設備及系統之間的數據交互采用統一的IEC 61850標準，這為防誤閉鎖裝置和自動化裝置互聯與互操作性提供了技術依據，并解決了兩者之間數據交互困難的問題，從而在防誤閉鎖裝置獨立的基礎上實現了信息的統一和共享。實現方式：間隔層的智能防誤裝置從監控系統獲得全站SCD文件，通過MMS服務器直接從測控裝置或監控主機獲取五防邏輯需要的實遙信、遙測數據，同時為監控系統提供網門、地線等手動設備的虛遙信。

（2）防誤閉鎖全面性。站控層通過防誤主機實現防誤；間隔層智能防誤裝置以IEC 61850標準設計，能夠對五防主機和監控系統提供設備操作的所有五防功能（包含順控功能），從而實現間隔層防誤；過程層采用基于GOOSE通信的智能閉鎖單元、過程層傳統鎖具來實現防誤。另外，系統預留集控防誤和防誤延伸產品接口。

（3）防誤閉鎖強制性。為防止過程層網絡GOOSE報文錯誤或監控系統未經防誤系統解鎖便直接操作智能電動開關設備所導致的誤操作，在過程層上設置支持GOOSE服務的智能閉鎖單元，以實現防誤閉鎖的強制性要求。智能閉鎖單元通過將常開接點串接于一次設備遙控跳合閘回路來實現強制閉鎖，只有在接收到智能防誤裝置的允許解鎖GOOSE消息，才驅動常開接點閉合，解鎖相關設備；就地操作時使用電腦鑰匙也可對其進行解閉鎖操作。

（4）順控操作。順控操作由間隔層智能防誤裝置和監控系統配合完成。智能防誤裝置具有良好的互操作性和開放性，從權限管理、唯一操作權管理、模擬預演、實時邏輯判斷、閉鎖元件5個方面完整地實現了對設備操作的防誤功能。

（5）方案的優越性。①防誤系統獨立運行，對其它運行設備無影響，在其它電氣設備或系統故障時，仍可完成防誤閉鎖功能。②將測控裝置間由通信實現的閉鎖轉化為由智能防誤裝置來實現，從而減輕了系統的復雜性和不同廠家測控互連的難度，實現了間隔層的防誤及順控的防誤閉鎖功能。③其它防誤相關產品（高壓帶電顯示閉鎖裝置、地線管理裝置、智能鑰匙管理機等）可無縫融入到全站的防誤系統中，并可方便地接人集控防誤系統，有效地降低了系統造價，避免了重復投資。

3 管理措施

3.1 從長遠、統籌的角度來選擇防誤裝置

不管是新建還是改建變電站在選擇防誤裝置時，都應該站在長遠的角度、統籌規劃，進行合理的選擇。主要包括：產品應該滿足當前運行的需要，及時的進行升級和更新；在選擇商家時，應充分考慮產品的定位、成熟度、性能、可靠性、經濟性等，防止出現劣質商品；商家的售后服務，能夠保證產品的順利運行，出現問題，以便及時進行維護。

3.2 制定完善的使用、維護、管理制度

（1）在防誤裝置運行后，應制度出完善的使用操作規程，特別是對解鎖鑰匙操作規程的制度尤其重要，在操作時填寫操作記錄（并且盡可能的詳細），使用都應有分管領導的批示，并保存好記錄。

（2）加強對違規操作的考核力度，并與員上的績效工資掛鉤。強化操作員上的工作責任心和安全意識，對于不按規定流程進行操作的，要及時的進行記錄、考核，不斷提高施工人員的安全意識。

（3）加強對員上操作技能的培訓。對于操作員工要進行詳細的培訓，使其不僅知道操作的方法，也要知道其中要性能，注意事項以及維護的方法。充分發揮出員工的能動性。防誤裝置時變電站不可或缺的設備，不僅保障了電力生產的安全，還降低了因誤操作而引發的事故。因此，應該給予防誤裝置足夠的重視，制定合理的規章制度，保障其正常運行。

4 結束語

本文主要從防誤操作閉鎖的強制性與全面性原則出發，提出了智能化變電站防誤閉鎖方案。防誤系統在各層保持獨立性的基礎上實現了不同層次的全面閉鎖，包含站控層、監控中心、集控中心的順控操作防誤，同時智能閉鎖單元和常規鎖具的使用實現了過程層操作防誤的強制閉鎖功能。此方案已應用在部分智能變電站，效果良好，是目前完善的智能化變電站防誤閉鎖系統解決方案。

參考文獻

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2.1電子式傳感器在電能計量中的應用

隨著供電量不斷增加，配送電設備不斷更新，配送電新技術不斷推廣，傳統的傳感器已經無法滿足現階段智能變電站計量系統技術需求了，需要改進。電子傳感器能夠應用通訊信號，將電子信號轉化成數字信號，從而提高了供電效率。此外，它還具有電壓及電流傳感器，能夠準確的接受用電信息，并且結構簡單，覆蓋范圍廣泛，在智能變電站中發揮著重要作用。另外，電子式傳感器很夠抵抗其它信號干擾，對采集到的信息通過光纖材料傳輸，能有效降低電流或電壓信號在傳輸中出現誤差，從而提高了供電穩定性。電子式傳感器由于具有這些優點，在供電規模不斷擴大的情況下，被廣泛應用到智能變電站供電運行中。

2.2智能電能表在電能計量中的應用

和傳統電能計量表不同之處在于，智能電能表能夠支持兩種信號，如IEC61850-9-1和IEC61850-9-2，在二者的基礎上，再結合變電站運行方式，對電量計信息做及時調整，從而達到高效率供電目的。智能電表所采用的信息傳輸材料是光纖，極大提高了信息傳輸的準確性，這也是智能電表優于普通電表的指標之一。另外，智能變電站中之所以安裝智能電表，在很大程度上出于其優越的性能，如它能夠對各種類型的電能準確計算，如，分時正反向電能、四象限無功電能、功率、電網頻率等組合運行參數。還能夠對流失的電量自動記錄，并儲存在相應設備上。此外，該設備在接入端使用了數字接口，使搜集到的信息自動轉換，并通過光纖傳輸，避免了用電信息在傳輸過程中受到屏蔽，進而影響供電穩定性。另外，智能電能表的優越之處還在于能夠充分利用其它一些外在裝置，如數據處理裝置、數據分析裝置等，所以應用范圍相當廣泛。但需要指出的是，在這些外在裝置安裝時，需要按照相關規定，使智能計量表按照規范化流程運行，才能實現智能變電站的計量系統穩定運行。

2.3合并單元在電能計量中的應用

在智能變電站中，除了智能電表和電子式傳感器，還有合并單元，這三者缺一不可，在智能變電站中發揮著非常重要的作用。智能變電站之所以使用合并單元，是由于在該單元是變電站不可缺少的組成部分，能夠對電氣量進行有效合并，并對其中的數字信息進行初步處理，同時采用一定格式，傳送給電量計量設備。該設備對接受到的信息作進一步細處理，再給予保存，該處理結果的準確與否，直接關系到變電站供電運行穩定性及安全性。合并單元采集用電信息的主要方式有兩種，其一，利用IEC60044-8通訊技術，同時應用內插法及同步法將不同單元給予合并，再實施用電信息采集，從而得到需要的電流或者電壓信息。其二，利用IEC61850-9-1通訊技術，該技術能夠采用同步法，獲取用電信息，進行一定處理，傳送給智能表。由此可知，合并單元在用電信息采集中，對所需要的用電信息進行獲取，不僅提高了供電效率，也提高了供電穩定性，對于滿足變配電設備安全、平穩運行具有重要意義。

3智能化變電站的電能計量糾錯設計

首先，電子式傳感器的糾錯設計。由于電子式傳感器是智能變電站的重要組成部分，所以應加大監測力度，提高計量準確性。目前，對該裝置的糾錯方式為，將測量數據和絕對值相比較，得到檢測誤差，從而實現糾錯效果。具體方式為，以傳統的傳感器作為標準器具，供電數據在二次傳輸中實現自動轉換，形成標準通道，并和合并單元處理的數據相比較，得到電子式傳感器的運行誤差，從而實現了糾錯效果。在實際操作中，標準傳感器發送信號，由校驗儀器接受，再傳送給合并單元，合并單元安裝在電子式傳感器中，之后再通過光纖傳輸，將信號分析處理，從而完成誤差檢查。其次，智能電表糾錯。智能電表通過光纖和電子式傳感器連接，并在物理層面上連接到以太網上。所以，智能電表在檢測時，通常和標準電表連接在一起，連接材料為光纖，當電量數據同時傳輸給這兩個裝置之后，分別計算，然后將智能電表中的信號和標準電表的相比較，從而完成誤差檢測，實現了智能表校驗目的。