智能变电站技术原理

智能变电站技术案例华北电力大学电气与电子工程学院 肖仕武 教5楼B309

North China Electric Power University

智能化变电站概述-定义

《智能变电站技术导则》给出的定义：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 支持电网实时自动化控制、智能调节、在线分析决策、协同 互动等高级功能的变电站。智能变电站派生于智能电网 智能变电站技术导则是智能变电站建设的纲领性技术指导文 件，是总的指导性原则。是其它智能变电站技术标准规范的 基础。

智能变电站与传统的变电站的差异 (1)智能变电站系统应是一种面向服务的架构 (SOA) (2)建立起以设备为对象的分布式智能节点。实现既分布又协 同的信息共享机制。 (3)从业务需求出发,把技术问题、经济问题、管理问题统筹 考虑。实现能量流、信息流、业务流一体化。 (4)通过智能电子装置(IED) 整合有价值的能量流、信息流。 突出标准化规范化,强调功能性和互操作性,提供模型统一、 规约统一、时标统一、来源唯一的高品质基础信息。 (5)智能变电站作

智能化变电站技术

内容提要 智能化变电站概述 如何实现智能化变电站 关键问题分析 智能化变电站技术规范 国内典型工程案例分析

智能化变电站概述-定义 《智能变电站技术导则》给出的定义 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化控制、智能调节、在线分析 决策、协同互动等高级功能的变电站。 智能变电站派生于智能电网

智能化变电站概述-变电站 内部分层 IEC61850将变电站分为三层远方控制中心变电站层1 6 8 3 3技术服务7功能A9功能B1 6继电保护4 5控制间隔层控制4 5继电保护过程层接口过程层 高压设备传感器操作机构

智能化变电站概述-需要区分的概念 变电站层 监控系统、远动、故障信息子站等 间隔层 保护、测控等 过程层 智能操作箱子（或称智能单元） 合并单元 一次设备智能组件等。

智能化变电站概述-需要区分的概念 IEC61850变电站特征： 1）两层结构（变电站层、间隔层，没有过程层）； 2）一次设备非智能化，间隔层通过电缆与传统互感器和开关连 接

智能化变电站技术

内容提要

?智能化变电站概述?如何实现智能化变电站?关键问题分析

?智能化变电站技术规范?国内典型工程案例分析

智能化变电站概述-定义

?《智能变电站技术导则》给出的定义

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化控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。

?智能变电站派生于智能电网

智能化变电站概述-需要区分的概念

?变电站层

监控系统、远动、故障信息子站等?间隔层

保护、测控等

?过程层

智能操作箱子（或称智能单元）

合并单元

一次设备智能组件等。

智能化变电站概述-需要区分的概念?IEC61850变电站

特征：

1）两层结构（变电站层、间隔层，没有过程层）；

2）一次设备非智能化，间隔层通过电缆与传统互感器和开关连接；

3）不同厂家的装置都遵循IEC61850标准，通信上实现了互连互通，取消了保护管理机；

4）间隔层保护、测控等装置支持IEC61850，直接通过网络与变电站层监控等相连。

市场特征：

该模式在国网和南网都处于大批量推广阶段，所占比例会越来越大，以后会成为变电站标配。

例如：华东500kV

智能变电站继电保护题库

2014年7月9日

一、网络基础知识

（一）填空题

1、站控层由主机/和操作员站、工程师站、远动接口设备、保护及故障信息子站、网络记录分析系统等装置构成，面向全变电所进行运行管理的中心控制层，并完成与远方控制中心、工程师站及人机界面的通信功能。

2、间隔层由保护、测控、计量、PMU等装置构成，利用本间隔数据完成对本间隔设备保护、测量、控制和计量等功能。

3、过程层是一次设备与二次设备的结合面，主要由电子式互感器、合并单元、智能终端等自动化设备构成。

4、站控层、间隔层网络是连接站控层设备和间隔层设备、站控层内以及间隔层内不同设备的网络，并实现站控层和间隔层之间、站控层内以及间隔层内不同设备之间的信息交互。 5、过程层网络是连接间隔层设备和过程层设备、间隔层内以及过程层内不同设备的网络，并实现间隔层和过程层之间、间隔层内以及过程层内不同设备之间的信息交互。 6、智能变电站的网络应采用传输速率为100Mbps或更高的以太网，满足变电站数据交互的实时性和可靠性要求。 7、智能变电站自动化系统网络在逻辑结构上可分成站控层网络、间隔层网络和过程层网络，物理结构上宜分成站控层/间隔层网络和过程层网络。

8、智能变电站的站控层、间隔

智能变电站继电保护题库

2014年7月9日

一、网络基础知识 （一）填空题

1、站控层由主机/和操作员站、工程师站、远动接口设备、保护及故障信息子站、网络记录分析系统等装置构成，面向全变电所进行运行管理的中心控制层，并完成与远方控制中心、工程师站及人机界面的通信功能。

2、间隔层由保护、测控、计量、PMU等装置构成，利用本间隔数据完成对本间隔设备保护、测量、控制和计量等功能。

3、过程层是一次设备与二次设备的结合面，主要由电子式互感器、合并单元、智能终端等自动化设备构成。 4、站控层、间隔层网络是连接站控层设备和间隔层设备、站控层内以及间隔层内不同设备的网络，并实现站控层和间隔层之间、站控层内以及间隔层内不同设备之间的信息交互。

5、过程层网络是连接间隔层设备和过程层设备、间隔层内以及过程层内不同设备的网络，并实现间隔层和过程层之间、间隔层内以及过程层内不同设备之间的信息交互。

6、智能变电站的网络应采用传输速率为100Mbps或更高的以太网，满足变电站数据交互的实时性和可靠性要求。

7、智能变电站自动化系统网络在逻辑结构上可分成站控层网络、间隔层网络和过程层网络，物理结构上宜分成站控层/间隔层网络和过程层网络。

8、智能变电站的站控层、间隔

智能变电站继电保护题库

2014年7月9日

一、网络基础知识 （一）填空题

1、站控层由主机/和操作员站、工程师站、远动接口设备、保护及故障信息子站、网络记录分析系统等装置构成，面向全变电所进行运行管理的中心控制层，并完成与远方控制中心、工程师站及人机界面的通信功能。

2、间隔层由保护、测控、计量、PMU等装置构成，利用本间隔数据完成对本间隔设备保护、测量、控制和计量等功能。

3、过程层是一次设备与二次设备的结合面，主要由电子式互感器、合并单元、智能终端等自动化设备构成。 4、站控层、间隔层网络是连接站控层设备和间隔层设备、站控层内以及间隔层内不同设备的网络，并实现站控层和间隔层之间、站控层内以及间隔层内不同设备之间的信息交互。

5、过程层网络是连接间隔层设备和过程层设备、间隔层内以及过程层内不同设备的网络，并实现间隔层和过程层之间、间隔层内以及过程层内不同设备之间的信息交互。

6、智能变电站的网络应采用传输速率为100Mbps或更高的以太网，满足变电站数据交互的实时性和可靠性要求。

7、智能变电站自动化系统网络在逻辑结构上可分成站控层网络、间隔层网络和过程层网络，物理结构上宜分成站控层/间隔层网络和过程层网络。

8、智能变电站的站控层、间隔

一、选择题

1、 我国数字化变电站标准采用的电力行业标准是：（ ）。正确答案：（C） A、IEC-60870 B、IEC-61850 C、DL/T 860 D、以上都不正确 2、 LD指的是（ ）。正确答案：（A）

A、逻辑设备 B、逻辑节点 C、数据对象 D、数据属性 3、 LN指的是（ ）。正确答案：（B）

A、逻辑设备 B、逻辑节点 C、数据对象 D、数据属性 4、 DO指的是（ ）。正确答案：（C）

A、逻辑设备 B、逻辑节点 C、数据对象 D、数据属性 5、 DA指的是（ ）。正确答案：（D）

A、逻辑设备 B、逻辑节点 C、数据对象 D、数据属性 6、 GOOSE报文可用于传输：（

）。正确答案：（D ）

A、单位置信号 B、双位置信号 C、模拟量浮点信息 D、以上均可以 7、 数字化变电站中采样值传输表示为：（ ）。正确答案：（C） A、GOOSE B、MMS

C、SV D、SNTP

）传输。正确答案：（A）

8、 数字化变电站中保护跳闸信号采用（ A、GOOSE B、MMS

C、SV D、SNTP

）传输。正确答案：（B）

9、 数字化变电站中保护装置与监控系统的通信采用（ A

1 智能变电站对过程层网络的要求是什么？

1） 过程层SV 网络、过程层GOOSE 网络、站控层网络应完全独立配置；

2） 过程层SV 网络、过程层GOOSE 网络宜按电压等级分别组网。变压器保护接入不同电压等级的过程层GOOSE 网时，应采用相互独立的数据接口控制器；

3） 继电保护装置采用双重化配置时，对应的过程层网络亦应双重化配置，第一套保护接入A 网，第二套保护接入B 网；110kV 过程层网络宜按双网配置； 4） 任两台智能电子设备之间的数据传输路由不应超过4 个交换机；

5） 根据间隔数量合理配置过程层交换机，3/2 接线型式，交换机宜按串设置。每台交换机的光纤接入数量不宜超过16 对，并配备适量的备用端口。

2 智能变电站对网络交换机的要求是什么？ 1） 应采用工业级或以上等级产品； 2） 应使用无扇型，采用直流工作电源； 3） 应满足变电站电磁兼容的要求； 4） 支持端口速率限制和广播风暴限制；

5） 提供完善的异常告警功能，包括失电告警、端口异常等。

3 220kV智能站的母线保护配置时的要求是什么 1）母线保护按双重化进行配置。

2）各间隔合并单元、智能终端均采用双重化配置。采用分布式母线保护方案时，各间隔合并单元、

变电站值班员竞赛题库

（选择题）

2016.9

1

1. 接地故障时，零序电压与零序电流的相位关系取决于（ ）。

（A）故障点过渡电阻的大小；（B）系统容量的大小；（C）相关元件的零序阻抗；（D）相关元件的各序阻抗。 答案：C

2. 配置单相重合闸的线路发生瞬时单相接地故障时，由于重合闸原因误跳三相，但又三相

重合成功，重合闸应如何评价（ ）。

（A）不评价；（B）正确动作1次，误动1次；（C）不正确动作1次；（D）不正确动作2次。 答案：D

3. 现场工作过程中遇到异常情况或断路器跳闸时（ ）。

（A）只要不是本身工作的设备异常或跳闸，就可以继续工作，由运行值班人员处理；（B）可继续工作，由运行值班人员处理异常或事故；（C）应立即停止工作，保持现状，待找出原因或确定与本工作无关后，方可继续工作；（D）可将人员分成两组，一组继续工作，一组协助运行值班人员查找原因。 答案：C

4. 如果线路送出有功与受进无功相等，则线路电流、电压相位关系为（ ）。

（A）电流超前电压45°；（B）电压超前电流45°；（C）电流超前电压135°。 答案：A

5. 保护动作至发出跳闸脉冲40ms，断路器跳闸及灭弧60ms，重合闸时间继电器整定0.8

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智能变电站保护配置方案研究

作者：侯鹏 李丽

来源：《科技传播》2013年第24期

摘 要 智能变电站是在科学技术不断发展的背景下产生的一种新型变电站。这种类型变电站相对于传统变电站而言具有更多优点，能够在很大程度上提高变电站运行的效率和确保其安全。为了深入分析当前智能变电站保护配置方案的应用情况，本研究在分析传统继电保护配置方案的基础上提出了分层配置继电保护配置方案，旨在更好的促进我国智能变电站的运行。 关键词 变电站；智能化；保护配置

中图分类号TM63 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）105-0115-01 0引言

随着科学技术的不断发展，智能化、信息化技术在社会不同领域中得以广泛应用，如对促进我国经济发展和保障社会长治久安有着作用电网系统就实行了变电站智能化改革。而在这过程中，为了能够充分发挥智能化变电站的作用，必须要对智能变电站中的所有电子设备进行充分的了解，并在了解的基础上进行合理的调配和管理，如此才能够真正发挥其智能运行和管理的作用。本文主要探讨了智能变电站的给予分层配