數(shù)字化變電站學(xué)習(xí)總結(jié)

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1、數(shù)字化變電站學(xué)習(xí)小結(jié)數(shù)字化變電站的技術(shù)將引領(lǐng)未來變電站自動化系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，其建成和運(yùn)用具有劃時(shí)代的意義。經(jīng)過老師上課的講解和對文獻(xiàn)的學(xué)習(xí)，我對“數(shù)字化變電站”有了比較深入的了解。常規(guī)變電站中，來自不同信息采集單元的設(shè)備信息難以共享，規(guī)約的執(zhí)行不一致造成不同廠家設(shè)備不具有互操作性，由于互操作性差等原因?qū)е孪到y(tǒng)可擴(kuò)展性差，二次電纜影響系統(tǒng)的可靠性。相比之下，數(shù)字化變電站的優(yōu)點(diǎn)更為明顯，非常規(guī)互感器實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集數(shù)字化，變電站一、二次設(shè)備分為站控層、間隔層和過程層的系統(tǒng)分層具有很高的可靠性且減少了連接電纜的一些問題，組合電器使系

2、統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)使系統(tǒng)建模有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備互操作和變電站信息共享，智能斷路器等的應(yīng)用使設(shè)備操作智能化，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的提高是數(shù)字化變電站技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。1數(shù)字化變電站的基本結(jié)構(gòu)變電站體系結(jié)構(gòu)趨向于分層分布式，數(shù)字化變電站系統(tǒng)是由過程層（設(shè)備層）、間隔層和變電站層（站控層）三層組成。1.過程層過程層包括電子式互感器和智能開關(guān)設(shè)備等。過程層直接采集電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)電氣量，檢測變壓器、斷路器、母線等運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)，執(zhí)行上層控制指令。2.間隔層間隔層包括測控裝置、保護(hù)裝置、安全自動裝置、故障錄波器、電能計(jì)量

3、裝置等設(shè)備。間隔層匯總本間隔過程層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，對一次設(shè)備保護(hù)控制，高速完成與過程層及變電站層的網(wǎng)絡(luò)通信。3.變電站層變電站層包括主機(jī)、操作員站、五防工作站、遠(yuǎn)動裝置等設(shè)備。變電站層匯總?cè)镜膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)，向調(diào)度中心傳送數(shù)據(jù)或接收調(diào)度中心的命令并轉(zhuǎn)間隔層和過程層執(zhí)行，進(jìn)行站內(nèi)人機(jī)聯(lián)系，能夠?qū)﹂g隔層和過程層設(shè)備在線維護(hù)、組態(tài)和修改參數(shù)，具有變電站內(nèi)故障自動分析功能。2數(shù)字化變電站的特點(diǎn)2.1數(shù)字化變電站的主要特點(diǎn)與傳統(tǒng)變電站自動化系統(tǒng)相比，數(shù)字化變電站的主要特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了一次設(shè)備智能化，二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化。一次設(shè)備智能化：采用數(shù)字輸出的

4、電子式互感器、智能開關(guān)等智能一次設(shè)備。電子式互感器不含鐵芯的結(jié)構(gòu)消除了磁飽和，智能高壓電器實(shí)現(xiàn)了自動控制、自動檢測自身故障、自動調(diào)節(jié)與遠(yuǎn)方控制中心的通信等，如：智能化組合電器實(shí)現(xiàn)了自動控制。一次設(shè)備的避雷器將泄漏電流、動作次數(shù)、絕緣污穢等信息送往測量單元，還將避雷器對應(yīng)的電壓互感器的電壓信號送至測量單元。二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化：通過合并單元采集非常規(guī)互感器的輸出信息，然后發(fā)送給保護(hù)測控設(shè)備；一二次設(shè)備用光纖傳輸信息；二次設(shè)備間用通信網(wǎng)絡(luò)交換信息。2.2數(shù)字化變電站的技術(shù)支撐1.非常規(guī)互感器非常規(guī)互感器包括：①電子式電流/電壓互感器:

5、目前普遍采用激光供電技術(shù)提供電源。②光電式電流/電壓互感器:采用光學(xué)測量原理，不需要給其提供電源。傳統(tǒng)的電磁式互感器的絕緣結(jié)構(gòu)隨著電壓等級的提高而越來越復(fù)雜，電磁式電流互感器的磁飽和現(xiàn)象影響繼電保護(hù)設(shè)備的判斷，并且電磁式互感器輸出的模擬量與數(shù)字化二次設(shè)備接口不便，電磁式電流互感器二次回路開路和電磁式電壓互感器二次回路短路會造成設(shè)備和人身傷害。常規(guī)互感器尤其是電流互感器二次側(cè)有多個(gè)繞組，不同的互感器二次繞組對應(yīng)不同的保護(hù)和測控裝置，它們之間相互獨(dú)立，這樣會造成信息冗余。電子式和光電式非常規(guī)互感器體積小、重量輕，安裝和運(yùn)輸方便；

6、絕緣結(jié)構(gòu)簡化，造價(jià)比電磁式互感器低；不含鐵芯，不存在磁飽和問題，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)大范圍測量；利用光纜而不是電纜傳輸信號，實(shí)現(xiàn)了高低壓的完全隔離，不會因電壓互感器二次回路短路或電流互感器二次開路給設(shè)備和人身造成危害。與常規(guī)互感器造成的信息冗余相比，合并單元同步采集多路電子式互感器輸出的數(shù)字信號，然后發(fā)送給保護(hù)測控裝置。2.IEC61850標(biāo)準(zhǔn)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)解決了變電站自動化系統(tǒng)中不同廠家設(shè)備之間的互操作性問題，目的是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)從調(diào)度中心到變電站、變電站內(nèi)、配電自動化的無縫自動化。實(shí)際運(yùn)行中不同廠家的設(shè)備的信息難以共享，互操

7、作性差，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)使工程應(yīng)用時(shí)不同制造設(shè)備廠家智能電子設(shè)備之間可以互連互通。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中定義了面向通用對象的變電站事件GOOSE，GOOSE報(bào)文的傳輸服務(wù)不經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層，直接從應(yīng)用層到表示層，并且采用了交換式以太網(wǎng)，這就保證了報(bào)文傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和確保了信息傳輸?shù)膬?yōu)先級。但是，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中，邏輯節(jié)點(diǎn)對象模型和變電站配置描述對象模型是不完全兼容的，由此建立了IEC61850的統(tǒng)一建模語言UML模型。3.網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)數(shù)字化變電站內(nèi)的信息交互全部通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，通信非確定性是以太網(wǎng)進(jìn)入實(shí)時(shí)控制領(lǐng)域的

8、主要障礙，交換式以太網(wǎng)允許不同用戶間進(jìn)行傳送，保證了通信的確定性。在網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷小于25%的情況下，對于變電站內(nèi)不同層次不同方向的數(shù)據(jù)交換，以太網(wǎng)響應(yīng)時(shí)間要比令牌總線網(wǎng)絡(luò)快得多。虛擬局域網(wǎng)VLAN使變電站中控制網(wǎng)段和非控制網(wǎng)段可以從邏輯上劃分，而不依賴物理組網(wǎng)和設(shè)備的安裝位置，從而保證了控制網(wǎng)