數字化變電站與智能化變電站的關(guān)系

一、數字化變電站與智能變電站的關(guān)系

數字化變電站是由電子式互感器、智能化終端、數字化保護測控設備、數字化計量?jì)x表、光纖網(wǎng)絡(luò )和雙絞線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )以及IEC61850規約組成的全智能的變電站模式，按照分層分布式來(lái)實(shí)現變電站內智能電氣設備間信息共享和互操作性的現代化變電站。

智能化變電站是采用先進(jìn)的傳感器、信息、通信、控制、智能等技術(shù)，以一次設備參量數字化和標準化、規范化信息平臺為基礎，實(shí)現變電站實(shí)時(shí)全景監測、自動(dòng)運行控制、與站外系統協(xié)同互動(dòng)等功能，達到提高變電可靠性、優(yōu)化資產(chǎn)利用率、減少人工干預、支撐電網(wǎng)安全運行，可再生能源“即插即退”等目標的變電站。

智能化變電站與數字化變電站有密不可分的聯(lián)系。數字化變電站是智能化變電站的前提和基礎，是智能化變電站的初級階段，智能化變電站是數字化變電站的發(fā)展和升級。智能化變電站擁有數字化變電站的所有自動(dòng)化功能和技術(shù)特征。智能化變電站與數字化變電站的差別主要體現在以下3個(gè)方面：

1、數字化變電站主要從滿(mǎn)足變電站自身的需求出發(fā)，實(shí)現站內一、二次設備的數字化通信和控制，建立全站統一的數據通信平臺，側重于在統一通信平臺的基礎上提高變電站內設備與系統間的互操作性。而智能化變電站則從滿(mǎn)足智能電網(wǎng)運行要求出發(fā)，比數字化變電站更加注重變電站之間、變電站與調度中心之間的信息的統一與功能的層次化。需要建立全網(wǎng)統一的標準化信息平臺，作為該平臺的重要節點(diǎn)，提高其硬件與軟件的標準化程度，以在全網(wǎng)范圍內提高系統的整體運行水平為目標。

2、數字化變電站己經(jīng)具有了一定程度的設備集成和功能優(yōu)化的概念，要求站內應用的所有智能電子裝置(IED)滿(mǎn)足統一的標準，擁有統一的接口，以實(shí)現互操作性。IED分布安裝于站內，其功能的整合以統一標準為紐帶，利用網(wǎng)絡(luò )通信實(shí)現。數字化變電站在以太網(wǎng)通信的基礎上，模糊了一、二次設備的界限，實(shí)現了一、二次設備的初步融合。而智能化變電站設備集成化程度更高，可以實(shí)現一、二次設備的一體化、智能化整合和集成。

3、智能電網(wǎng)擁有更大量新型柔性交流輸電技術(shù)及裝備的應用，以及風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等間歇式分布式清潔電源的接入，需要滿(mǎn)足間歇性電源“即插即用”的技術(shù)要求。

二、數字化變電站對比常規綜自站的優(yōu)勢

數字化變電站就是將信息采集、傳輸、處理、輸出過(guò)程完全數字化的變電站。全站采用同一的通訊規約IEC61850構建通訊網(wǎng)絡(luò )，保護、測控、計量、監控、遠動(dòng)、VQC等系統均用同一網(wǎng)絡(luò )接收電流、電壓和狀態(tài)信息，各個(gè)系統實(shí)現信息共享。

常規綜自站的一次設備采集模擬量，通過(guò)電纜將模擬信號傳輸到測控保護裝置，裝置進(jìn)行模數轉換后處理數據，然后通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)上將數字量傳到后臺監控系統。同時(shí)監控系統和測控保護裝置對一次設備的控制通過(guò)電纜傳輸模擬信號實(shí)現其功能。

數字化變電站一次設備采集信息后，就地轉換為數字量，通過(guò)光纜上傳測控保護裝置，然后傳到后臺監控系統，而監控系統和測控保護裝置對一次設備的控制也是通過(guò)光纜傳輸數字信號實(shí)現其功能。常規綜自站與數字化變電站對比如下圖所示。

為此我們總結出數字化變電站的優(yōu)勢

1、高性能

1)通訊網(wǎng)絡(luò )采用同一的通訊規約IEC61850，不需要進(jìn)行規約轉換，加快了通訊速度，降低了系統的復雜度和設計、調試和維護的難度，進(jìn)步了通訊系統的性能。

2)數字信號通過(guò)光纜傳輸避免了電纜帶來(lái)的電磁干擾，傳輸過(guò)程中無(wú)信號衰減、失真。無(wú)L、C濾波網(wǎng)絡(luò )，不產(chǎn)生諧振過(guò)電壓。傳輸和處理過(guò)程中不再產(chǎn)生附加誤差，提升了保護、計量和丈量系統的精度。

3)光電互感器無(wú)磁飽和，精度高，暫態(tài)特性好。

2、高安全性

1)光電互感器的應用，避免了油和SF6互感器的滲漏題目，很大程度上減少了運行維護的工作量，不再受滲漏油的困擾，同時(shí)進(jìn)步了安全性。

2)光電互感器高低壓部分光電隔離，使得電流互感器二次開(kāi)路、電壓互感器二次短路可能危及人身或設備等題目不復存在，大大進(jìn)步了安全性。

3)光纜代替電纜，避免了電纜端子接線(xiàn)松動(dòng)、發(fā)熱、開(kāi)路和短路的危險，進(jìn)步了變電站整體安全運行水平。

3、高可靠性

設備自檢功能強，合并器收不到數據會(huì )判定通訊故障或互感器故障而發(fā)出告警，既進(jìn)步了運行的可靠性又減輕了運行職員的工作量。

4、高經(jīng)濟性

1)采用光纜代替大量電纜，降低本錢(qián)。用光纜取代二次電纜，簡(jiǎn)化了電纜溝、電纜層和電纜防火，保護、自動(dòng)化調試的工作量減少，減少了運行維護成本。同時(shí)，縮短工程周期，減少通道重復建設和投資。

2)實(shí)現信息共享，兼容性高，便于新增功能和擴展規模，減少變電站投資成本。

3)光電互感器采用固體絕緣，無(wú)滲漏問(wèn)題，減少了停運檢驗成本。

4)數字化變電站技術(shù)含量高，電纜等耗材節約，具有節能、環(huán)保、節約社會(huì )資源的多重功效。

三、數字化變電站的特點(diǎn)

1、智能化的一次設備

一次設備被檢測的信號回路和被控制的操作驅動(dòng)回路采用微處理器和光電技術(shù)設計，簡(jiǎn)化了常規機電式繼電器及控制回路的結構，數字程控器及數字公共信號網(wǎng)絡(luò )取代傳統的導線(xiàn)連接。換言之，變電站二次回路中常規的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替，常規的強電模擬信號和控制電纜被光電數字和光纖代替。

2、網(wǎng)絡(luò )化的二次設備

變電站內常規的二次設備，如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠動(dòng)裝置、故障錄波裝置、電壓無(wú)功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線(xiàn)狀態(tài)檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設計制造，設備之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò )通信，二次設備不再出現常規功能裝置重復的I/0現場(chǎng)接口，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )真正實(shí)現數據共享、資源共享，常規的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。

3、自動(dòng)化的運行管理系統

變電站運行管理自動(dòng)化系統應包括電力生產(chǎn)運行數據、狀態(tài)記錄統計無(wú)紙化;數據信息分層、分流交換自動(dòng)化;變電站運行發(fā)生故障時(shí)能即時(shí)提供故障分析報告，指出故障原因，提出故障處理意見(jiàn);系統能自動(dòng)發(fā)出變電站設備檢修報告，即常規的變電站設備“定期檢修”改為“狀態(tài)檢修”。

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