數(shù)字化變電站1

1.第一代綜合自動(dòng)化系統(tǒng)（初級(jí)形式）

模式：增強(qiáng)RTU方式，只有站級(jí)概念,80年代中期。該類(lèi)系統(tǒng)實(shí)是在常規(guī)的繼電保護(hù)及二次接線(xiàn)的基礎(chǔ)上增設(shè)RTU裝置以實(shí)現(xiàn)“四遙”。結(jié)構(gòu)上僅是站級(jí)概念，有關(guān)重要信息（如保護(hù)動(dòng)作信息等）通過(guò)硬接點(diǎn)送給RTU裝置，變電所的監(jiān)測(cè)量一般經(jīng)變送器變換后送給RTU。開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)量是直接引至RTU，RTU的控制輸出一般經(jīng)遙控執(zhí)行柜發(fā)出控制命令。

特點(diǎn)：系統(tǒng)功能不強(qiáng)，硬件設(shè)備重復(fù)、整體性能指標(biāo)低，系統(tǒng)聯(lián)接復(fù)雜，可靠性低，但其成本低。

變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展2.第二代綜合自動(dòng)化系統(tǒng)（總控模式）

模式：總控單元+數(shù)據(jù)采集單元+保護(hù)單元90年代中期

通信連接多采用總線(xiàn)，適合小規(guī)模變電站。

該種類(lèi)型變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)多為集中式，由一臺(tái)或兩臺(tái)計(jì)算機(jī)完成變電站的所有繼電保護(hù)、測(cè)量監(jiān)視、操作控制、中央信號(hào)數(shù)據(jù)通信和記錄打印等功能。系統(tǒng)各功能模塊與硬件無(wú)關(guān)，采用模塊化軟件連接來(lái)實(shí)現(xiàn)，集中采集信息，集中處理運(yùn)算。特點(diǎn)：具有工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，但可擴(kuò)充性差。

變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展3.第三代綜合自動(dòng)化系統(tǒng)（分層分布）

模式：變電站層+間隔層，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到廣泛使用，90年代末至今系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)。

間隔層設(shè)備原則上按一次設(shè)備組織，凡是可以在本間隔層設(shè)備完成的功能，盡量由間隔層設(shè)備就地獨(dú)立處理，不依賴(lài)于通信網(wǎng)和變電站層設(shè)備；

變電站層設(shè)備是通過(guò)間隔層設(shè)備了解和掌握整個(gè)變電站實(shí)時(shí)運(yùn)行情況、并通過(guò)間隔層設(shè)備實(shí)現(xiàn)變電站控制，它還負(fù)責(zé)站內(nèi)信息收集、分析、存儲(chǔ)以及與遠(yuǎn)方調(diào)度中心的聯(lián)系。特點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)了信息資源的共享以及保護(hù)、監(jiān)控功能的綜合化，大大簡(jiǎn)化了站內(nèi)二次回路，節(jié)省控制電纜、減少CT負(fù)擔(dān)；同時(shí)大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性、可擴(kuò)展性。

變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展4.第四代綜合自動(dòng)化系統(tǒng)（基于IEC61850技術(shù)）

模式：變電站層+間隔層+過(guò)程層數(shù)字化、智能化變電站1.數(shù)據(jù)采集

包括狀態(tài)量、模擬量、脈沖量等數(shù)據(jù)的采集。2.控制

操作人員在變電站或遠(yuǎn)方調(diào)度中心遙控和遙調(diào)，包括AVC/VQC,接地試跳等3.微機(jī)保護(hù)信息

保護(hù)動(dòng)作、告警信息的上傳及定值的管理4.數(shù)據(jù)處理

統(tǒng)計(jì)信息和操作記錄等信息5.人機(jī)聯(lián)系

人工控制操作、檢修或巡視中應(yīng)具有的人機(jī)聯(lián)系功能變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能一、目前國(guó)內(nèi)運(yùn)用IEC61850技術(shù)的幾種典型變電站1.常規(guī)61850變電站（節(jié)省了規(guī)約轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)）2.帶GOOSE的準(zhǔn)數(shù)字化站（增加了過(guò)程層GOOSE功能）3.帶SMV的準(zhǔn)數(shù)字化站（增加了過(guò)程層SMV功能）4.數(shù)字化變電站（GOOSE+SMV）5.智能變電站(數(shù)字化站+高級(jí)應(yīng)用)二、智能變電站介紹1.概念智能變電站是采用先進(jìn)、可靠、集成和環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和檢測(cè)等基本功能，同時(shí)，具備支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線(xiàn)分析決策和協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。是隨著智能電網(wǎng)概念提出而一并提出的，是作為智能電網(wǎng)的變電一環(huán)出現(xiàn)的，是智能電網(wǎng)的一個(gè)最重要、最關(guān)鍵的“終端”，承擔(dān)為智能電網(wǎng)提供數(shù)據(jù)和控制對(duì)象的功能。2.與數(shù)字化變電站的區(qū)別

（1）數(shù)字化變電站側(cè)重技術(shù)層面的表述，主要特征是：電子式互感器+智能一次設(shè)備+網(wǎng)絡(luò)二次設(shè)備+IEC61850。是從傳統(tǒng)變電站到智能變電站的中間過(guò)渡狀態(tài)，以推廣遵循IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的智能電子設(shè)備和電子式互感器為基礎(chǔ)，促進(jìn)變電站的數(shù)字化改造。（2）智能變電站

智能變電站則是在數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增加高級(jí)應(yīng)用，完善變電站的智能化應(yīng)用與管理。高級(jí)應(yīng)用功能，如順控、智能告警及故障信息綜合分析決策、設(shè)備狀態(tài)可視化、站域控制、源端維護(hù)、輔助控制系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)等。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(huà)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)字化變電站的演變變電站分層示意圖數(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3種典型組網(wǎng)模式數(shù)字化變電站設(shè)備過(guò)程層設(shè)備Processinglevel間隔層設(shè)備Baylevel站控層設(shè)備Stationlevel過(guò)程層設(shè)備：電子式互感器:有源電子式互感器 無(wú)源電子式互感器合并單元智能終端智能組件 （智能一次設(shè)備）戶(hù)外柜合并單元PSMU602合并單元電子式電流電壓互感器原理圖

AIS結(jié)構(gòu)有源電子式組合互感器電子式組合互感器安裝結(jié)構(gòu)圖采集器采集器示意圖采集器：雙AD方案，保證采樣可靠性低功耗設(shè)計(jì)