變電站模塊化建設(shè)精選(九篇)

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第1篇：變電站模塊化建設(shè)范文

關(guān)鍵詞：智能變電站 工廠化 一體化 自動化

0 引言

新一代智能變電站采用集成化智能設(shè)備和一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)，采用一體化設(shè)計(jì)、一體化供貨、一體化調(diào)試的變電站模塊化建設(shè)模式，實(shí)現(xiàn)“占地少、造價(jià)省、可靠性高”的目標(biāo)。2015年國家電網(wǎng)公司組織實(shí)施了50座新一代智能變電站擴(kuò)大示范工程，旨在進(jìn)一步驗(yàn)證和提升第一批示范工程應(yīng)用的技術(shù)路線和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)智能變電站建設(shè)和推廣提供依據(jù)。

為確保擴(kuò)大示范工程項(xiàng)目順利實(shí)施，有必要緊密結(jié)合新一代智能變電站的產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn)，對項(xiàng)目組織實(shí)施方案進(jìn)行深入研究，以下從工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)采購、廠內(nèi)調(diào)試與集成、現(xiàn)場實(shí)施等方面進(jìn)行具體分析。

1 一體化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

（1）編制產(chǎn)品技術(shù)方案

針對各個(gè)示范工程項(xiàng)目的技術(shù)要求和國網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，組織研發(fā)、工程、設(shè)計(jì)人員成立技術(shù)方案支撐團(tuán)隊(duì)，從方案確定、設(shè)備選型、設(shè)計(jì)圖紙、生產(chǎn)支持、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)乃至現(xiàn)場調(diào)試階段全程進(jìn)行方案的跟蹤、評審與變更。方案支撐團(tuán)隊(duì)首先對合同范圍內(nèi)的所有設(shè)備進(jìn)行逐項(xiàng)審定，確保選用的設(shè)備的軟硬件滿足合同的要求，同時(shí)均通過國網(wǎng)公司統(tǒng)一組織的入網(wǎng)檢測。

預(yù)制艙吊裝需要編寫專項(xiàng)技術(shù)方案，進(jìn)行詳細(xì)的負(fù)荷測算，充分考慮吊裝實(shí)施安全措施，確保吊裝安全。預(yù)制艙運(yùn)輸需要進(jìn)行道路勘探，以合理設(shè)計(jì)預(yù)制艙的機(jī)構(gòu)尺寸，選擇合適的運(yùn)輸車輛，滿足道路運(yùn)輸中對高度、重量、轉(zhuǎn)彎半徑等的具體要求。

（2）多單位、多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)

新一代智能變電站采用全站二次設(shè)備集中招標(biāo)的一體化供貨模式，集成商負(fù)責(zé)各個(gè)單位、各個(gè)專業(yè)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)工作。各廠家的二次設(shè)備屏柜最終在集成商處進(jìn)行一體化集成，即入艙安裝，因此需要各個(gè)廠家二次設(shè)備屏柜設(shè)計(jì)、預(yù)制艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)院二次布線設(shè)計(jì)能夠進(jìn)行跨單位、跨專業(yè)的協(xié)同工作，即實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)計(jì)。例如各廠家的屏柜顏色、型式、開門方向、并柜結(jié)構(gòu)、與艙體固定的配合結(jié)構(gòu)等均需要進(jìn)行充分溝通、協(xié)同設(shè)計(jì)。而艙內(nèi)屏間電纜清冊和預(yù)制光纜清冊往往需要各專業(yè)設(shè)計(jì)方案確定后，設(shè)計(jì)院根據(jù)各個(gè)專業(yè)的圖紙出具施工圖后才能給出，留給后續(xù)長度復(fù)測、生產(chǎn)采購、安裝集成的時(shí)間非常有限，需要集成商與各廠家設(shè)計(jì)人員和設(shè)計(jì)院進(jìn)行充分、有效的溝通。

（3）設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會議

公司設(shè)計(jì)部門牽頭負(fù)責(zé)組織各專業(yè)、各廠家的設(shè)計(jì)人員與業(yè)主和設(shè)計(jì)院召開設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會議。在設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會上，和相關(guān)設(shè)計(jì)院、業(yè)主單位進(jìn)行細(xì)致的溝通，確定以下工作內(nèi)容：

1）復(fù)核投標(biāo)產(chǎn)品的主要性能和參數(shù)，并進(jìn)行確認(rèn)。

2）需設(shè)計(jì)院或用戶進(jìn)行工程項(xiàng)目的詳細(xì)提資。

3）確定項(xiàng)目里程碑計(jì)劃。包括方案確定、設(shè)計(jì)確認(rèn)、生產(chǎn)完成、廠內(nèi)聯(lián)調(diào)、系統(tǒng)集成、運(yùn)輸發(fā)貨、現(xiàn)場調(diào)試、驗(yàn)收投運(yùn)等。

4）討論各配合廠家、設(shè)計(jì)院、業(yè)主之間的溝通協(xié)調(diào)機(jī)制。

5）決定土建要求/運(yùn)輸尺寸和質(zhì)量，以及工程設(shè)計(jì)的各種接口的資料要求。

6）討論監(jiān)造、工廠試驗(yàn)及檢驗(yàn)問題。

7）討論運(yùn)輸、安裝、調(diào)試及驗(yàn)收試驗(yàn)。

8）溝通總進(jìn)度控制、質(zhì)量保證程序及質(zhì)控措施。

2 模塊化、工廠化生產(chǎn)

生產(chǎn)加工階段根據(jù)各個(gè)專業(yè)的耦合關(guān)系，做好詳細(xì)的生產(chǎn)采購計(jì)劃，將項(xiàng)目生產(chǎn)、采購任務(wù)進(jìn)行分解。按公司質(zhì)量體系的規(guī)定做好產(chǎn)品狀態(tài)標(biāo)識，加強(qiáng)生產(chǎn)過程檢驗(yàn)和采購到貨檢驗(yàn)，確保工程產(chǎn)品質(zhì)量。參與工程實(shí)施的人員須按照質(zhì)量管理體系相關(guān)產(chǎn)品作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行調(diào)試、檢驗(yàn)及現(xiàn)場服務(wù)。

對預(yù)制艙式二次組合設(shè)備等模塊化集成設(shè)備，按照新一代智能變電站的功能模塊，在廠內(nèi)進(jìn)行設(shè)備集成。設(shè)備入艙集成環(huán)節(jié)，與項(xiàng)目業(yè)主單位和施工單位充分交流，熟悉地區(qū)二次電纜安裝接線規(guī)范要求，做到和現(xiàn)場施工工藝的一致性。

3 一體化、自動化調(diào)試

新一代智能變電站的工程項(xiàng)目采用一體化、自動化的調(diào)試手段，可最大限度的將廠外工作向廠內(nèi)轉(zhuǎn)移，提高廠內(nèi)聯(lián)調(diào)工作效率，減少現(xiàn)場調(diào)試的工作量，縮減現(xiàn)場調(diào)試周期，提高現(xiàn)場調(diào)試質(zhì)量。具體步驟如下：

1）制訂聯(lián)調(diào)方案。制訂廠內(nèi)聯(lián)調(diào)和發(fā)貨計(jì)劃，梳理全過程工作任務(wù)分解表并提交由業(yè)主方審核確認(rèn)。

2）聯(lián)調(diào)提資。編制工程項(xiàng)目提資清單，向運(yùn)行單位、設(shè)計(jì)單位、其他調(diào)試單位進(jìn)行多方位的提資，收集相關(guān)ICD模型文件和圖紙資料。

3）SCD集成。利用虛端子可視化工具，批量導(dǎo)入各廠家ICD和設(shè)計(jì)院虛端子，可視化檢查虛回路，在線修改后離線導(dǎo)出文件供他方確認(rèn)。大大提高了SCD集成效率。

4）單體調(diào)試和設(shè)備互聯(lián)測試。在設(shè)備聯(lián)調(diào)前利用自動化調(diào)試工具進(jìn)行單體調(diào)試。各廠家設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)測試，為系統(tǒng)級調(diào)試做好裝置級的準(zhǔn)備。

5）一體化調(diào)試。各廠家二次設(shè)備1：1模擬現(xiàn)場連接方式進(jìn)行組網(wǎng)，在廠內(nèi)進(jìn)行二次設(shè)備的充分聯(lián)調(diào)。聯(lián)調(diào)過程中采用自動化調(diào)試工具檢驗(yàn)虛回路配置的正確性、核查過程層和間隔層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)故障定位分析，提高系統(tǒng)調(diào)試效率。各廠家、業(yè)主、維護(hù)與運(yùn)行單位、設(shè)計(jì)院、電科院、施工方均派員參加廠內(nèi)聯(lián)調(diào)，并對聯(lián)調(diào)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)收確認(rèn)，做到調(diào)試、驗(yàn)收一體化，廠內(nèi)、現(xiàn)場一體化。

4 裝配式建設(shè)、施工

新一代智能變電站二次設(shè)備通過一體化調(diào)試方式在廠內(nèi)進(jìn)行了充分的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，通過預(yù)制艙等模塊化集成手段實(shí)現(xiàn)了二次設(shè)備的安裝、接線和整體運(yùn)輸，通過預(yù)制式光、電纜的應(yīng)用，使得模塊間建立起快速的連接方案。這都減少了現(xiàn)場調(diào)試、施工的工作量。

現(xiàn)場僅需進(jìn)行預(yù)制艙和模塊化二次設(shè)備的整體就位，模塊間二次光電纜的快速插接，二次設(shè)備與一次設(shè)備的聯(lián)調(diào)傳動，變電站與調(diào)度遠(yuǎn)方的通信調(diào)試和信息核對。模塊化二次設(shè)備采用裝配式建設(shè)、施工方式，大大提高了現(xiàn)場施工效率。

5 結(jié)語

本文所述的變電站組織實(shí)施方案在國電南瑞所承擔(dān)的9座新一代智能變電站擴(kuò)大示范工程中得到應(yīng)用，通過采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化加工、一體化調(diào)試和裝配式建設(shè)，示范工程項(xiàng)目得以順利實(shí)施。示范變電站應(yīng)用了預(yù)制艙、二次設(shè)備模塊化集成和預(yù)制光纜，采用了工廠化、一體化的調(diào)試手段，減少了現(xiàn)場安裝、接線、光纖熔接和工程調(diào)試的工作量，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保施工，提高了施工效率，節(jié)省了大量的人力、物力及資源成本。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：

第2篇：變電站模塊化建設(shè)范文

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)配送式；變電站；二次系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

1引言

為集成應(yīng)用新技術(shù)、 深化標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)；適應(yīng)“大運(yùn)行”、“大檢修” 要求；提高智能變電站建設(shè)效率；全面提高電網(wǎng)建設(shè)能力。國網(wǎng)公司2013年決定繼續(xù)選取部分110kV～500kV變電站作為第二批配送式變電站試點(diǎn)。某110kV變電站作為第二批試點(diǎn)工程，于2014年2月開工建設(shè)，2014年9月竣工投產(chǎn)。結(jié)合工程特點(diǎn)，總結(jié)配送式變電站設(shè)計(jì)中關(guān)鍵二次技術(shù)要點(diǎn)。

2標(biāo)準(zhǔn)配送式變電站技術(shù)特點(diǎn)

配送式變電站遵循“安全性、適用性、通用性、經(jīng)濟(jì)性”協(xié)調(diào)統(tǒng)一原則 ，實(shí)現(xiàn)安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)約環(huán)保、節(jié)地節(jié)資。概括為“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化加工、裝配式建設(shè)”。

（1）標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

應(yīng)用通用設(shè)計(jì)、通用設(shè)備。一次設(shè)備與二次設(shè)備、二次設(shè)備間采用標(biāo)準(zhǔn)化連接，實(shí)現(xiàn)二次接線“即插即用”。支撐“大運(yùn)行、大檢修”，實(shí)現(xiàn)信息統(tǒng)一采集、綜合分析、智能報(bào)警、按需傳送。實(shí)現(xiàn)順序控制等高級應(yīng)用功能模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、定制化。

（2）工廠化加工

建、構(gòu)筑物主要構(gòu)件，采用工廠預(yù)制結(jié)構(gòu)型式。保護(hù)、通信、監(jiān)控等二次設(shè)備，按電氣功能單元采用“預(yù)制艙式組合二次設(shè)備”。一、二次集成設(shè)備最大程度實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)規(guī)模生產(chǎn)、集成調(diào)試。

（3）裝配式建設(shè)

建、構(gòu)筑物采用裝配式結(jié)構(gòu)，減少現(xiàn)場“濕作業(yè)”，實(shí)現(xiàn)環(huán)保施工，提高施工效率。采用通用設(shè)備基礎(chǔ)，統(tǒng)一基礎(chǔ)尺寸，采用標(biāo)準(zhǔn)化定型鋼模澆制混凝土，提高工藝水平。推進(jìn)現(xiàn)場機(jī)械化施工，減少勞動力投入，降低現(xiàn)場安全風(fēng)險(xiǎn)，提高工程質(zhì)量。

3二次設(shè)備布置及預(yù)制式組合二次設(shè)備艙

（1）二次設(shè)備布置

全站僅設(shè)置1面Ⅲ型預(yù)制式二次組合設(shè)備艙，放于配電裝置區(qū)，取消二次設(shè)備室。交直流一體化電源布置于10kV開關(guān)室內(nèi)，一體化電源模塊柜主要包括2個(gè)模塊：1組蓄電池+直流饋線柜+直流充電柜；交流進(jìn)線+分段柜。一體化生產(chǎn)、調(diào)試，整體運(yùn)輸，減少現(xiàn)場拼柜及柜間布線調(diào)試時(shí)間。智能終端合并單元一體化裝置安裝于預(yù)制式智能控制柜內(nèi)，在廠內(nèi)安裝調(diào)試后配送至變電站。

（2）預(yù)制式組合二次設(shè)備艙

艙體尺寸12200×2800×3133mm（長×寬×高），保護(hù)測控裝置屏柜尺寸統(tǒng)一為2260×600×600mm（高×深×寬），服務(wù)器柜尺寸統(tǒng)一為2260×900×600mm（高×深×寬），為增加艙內(nèi)屏柜數(shù)量，預(yù)制艙采用“前接線前顯示”二次裝置，屏柜雙列布置。

艙內(nèi)二次設(shè)備按照功能分為站控層設(shè)備模塊、間隔層設(shè)備模塊、通信設(shè)備模塊。預(yù)制艙內(nèi)二次組合設(shè)備，含消防、通風(fēng)、照明等附屬設(shè)施均在工廠內(nèi)規(guī)模生產(chǎn)、集成調(diào)試、模塊化配送，實(shí)現(xiàn)二次接線“即插即用”，有效減少現(xiàn)場安裝、接線、調(diào)試工作，提高建設(shè)質(zhì)量、效率。

4 二次設(shè)備前接線技術(shù)

（1）保護(hù)、測控裝置“筆記本式”前接線方案

在保持現(xiàn)有裝置硬件結(jié)構(gòu)基本不變的情況下，保留操作顯示面板，面板和裝置插箱一體，顯示面板的一側(cè)和插箱面板通過鉸鏈相連。正常工作時(shí)，顯示屏遮擋住插箱內(nèi)部的端子接線、連接器、板卡等；操作顯示屏?xí)r，只需要打開屏柜門。前接線示意圖如圖4-1所示。此方案對現(xiàn)有裝置硬件結(jié)構(gòu)改動量小，同時(shí)可滿足施工、運(yùn)行使用需求。但設(shè)計(jì)中要注意面板電源供電可靠性及電磁干擾問題，目前主要設(shè)備廠家均已解決干擾問題。

（2）電源模塊 “熱插拔式”前接線方案

交直流監(jiān)控裝置、絕緣監(jiān)測裝置本身采用插件式安裝，所有的插件板均可獨(dú)立的從裝置中抽出，可將原裝置旋轉(zhuǎn)180°，使接線端子朝向屏前方，液晶顯示面板可與上述保護(hù)、測控裝置類似前置布置。

整流模塊、DC/DC變換器、UPS電源模塊采用的多個(gè)模塊組合設(shè)計(jì)，模塊本身是熱插拔設(shè)計(jì)，無需改為前接線即可方便安裝和檢修。

其他元件包括開關(guān)信號采集模塊、開關(guān)遙控控制模塊、蓄電池巡檢模塊、輔助電源模塊和繼電器裝置等。這些元件本身不帶顯示面板，實(shí)現(xiàn)前接線方式非常方便。

5預(yù)制電纜及光纜

慈云變110kV及主變一次設(shè)備至智能控制柜間電纜使用預(yù)制航空插頭，實(shí)現(xiàn)二次標(biāo)準(zhǔn)接口。預(yù)制電纜采用圓形高密度航空插頭，體積小，密度高，單端預(yù)制。

戶外預(yù)制光纜與艙內(nèi)裝置連接方案采用光纖集中接口柜+艙內(nèi)尾纜方案，艙間長光纜統(tǒng)一采用4、8、16、24芯，雙端預(yù)制；艙內(nèi)尾纜由廠家連接后連同二次設(shè)備艙整體配送。

6信息一體化及高級應(yīng)用

站內(nèi)信息內(nèi)容應(yīng)規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化，采集采取統(tǒng)一命名格式，實(shí)現(xiàn)信息分類展示。本站高級應(yīng)用功能由站控層設(shè)備集成實(shí)現(xiàn)，主要的功能有順序控制、智能告警及分析決策、事故信息綜合分析輔助決策、支撐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與優(yōu)化控制、源端維護(hù)等功能。

參考文獻(xiàn)

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第3篇：變電站模塊化建設(shè)范文

在電網(wǎng)的建設(shè)中，智能變電站是非常重要的組成部分，主要是傳輸和分配電能，并且進(jìn)行監(jiān)測、控制和管理。變電站綜合自動化系統(tǒng)具有的特征包括這些方面，首先是功能綜合化，指的是結(jié)合變電站自動化系統(tǒng)的運(yùn)行要求，綜合考慮二次系統(tǒng)的功能，優(yōu)化組合設(shè)計(jì)，以便促使繼電保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)達(dá)到統(tǒng)一。其次是構(gòu)成模塊化，模塊化和數(shù)字化保護(hù)、控制和測量裝置，這樣就可以利用通信網(wǎng)絡(luò)來連接各個(gè)功能模塊，以便有效的共享信息。再次是運(yùn)行管理智能化，變電站綜合自動化的實(shí)現(xiàn)，可以促使無人值班、人機(jī)對話得到實(shí)現(xiàn)，并且操作屏幕化、制表、打印以及越限監(jiān)視等功能也可以實(shí)現(xiàn)，對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫進(jìn)行構(gòu)建。在變電站自動化技術(shù)中，非常重要的一個(gè)組成部分就是變電站自動化、智能化，需要實(shí)現(xiàn)的功能有很多；對電網(wǎng)故障進(jìn)行檢測，以便對故障部分盡快隔離；對變電站運(yùn)行實(shí)時(shí)信息進(jìn)行采集，監(jiān)視、計(jì)量和控制變電站運(yùn)行情況；對一次設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，以便更好的維護(hù)一次設(shè)備；促使當(dāng)?shù)睾髠淇刂坪途o急控制得到實(shí)現(xiàn)。主要有這些表現(xiàn)，在微機(jī)保護(hù)方面，保護(hù)站內(nèi)所有的電氣設(shè)備，如母線保護(hù)、變壓器保護(hù)、電容器保護(hù)以及其他的安全自動裝置，如低頻減載、設(shè)備自投等等。其次是數(shù)據(jù)采集，在狀態(tài)量方面，斷路器狀態(tài)、隔離開關(guān)狀態(tài)以及變壓器分接頭信號等都屬于這個(gè)方面的內(nèi)容；各段的母線電壓、線路電壓以及電流和功率值等則屬于模擬量；脈沖電度表的輸出脈沖是脈沖量，促使電能測量得到實(shí)現(xiàn)。

2智能變電站自動化技術(shù)的調(diào)試

智能變電站自動化技術(shù)需要進(jìn)行調(diào)試，主要調(diào)試的內(nèi)容在于：第一，進(jìn)行站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)調(diào)試，站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)主要由交換機(jī)以及通信介質(zhì)構(gòu)成，需要對外部、通信廣聯(lián)、通信銅纜進(jìn)行檢查。第二，對計(jì)算及監(jiān)控體系進(jìn)行調(diào)試，對設(shè)備的外部進(jìn)行檢查，進(jìn)行絕緣實(shí)驗(yàn)以及上電檢查，檢查遙信、遙調(diào)、遙控等功能，檢查無功控制、定值管理、主備切換等功能。第三，調(diào)試?yán)^電保護(hù)，主要包含的是絕緣試驗(yàn)、上電檢查、單體與整組調(diào)試、調(diào)試?yán)^電保護(hù)的信息管理系統(tǒng)等。第四，調(diào)試電站中的不間斷電源，實(shí)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，主要是對網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)通信檢測設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。第五，對采樣值系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，主要包含的是過程層的合并單元調(diào)試與電子互感器的電子采集調(diào)試等。上述調(diào)試試驗(yàn)的主要目的在于保證智能變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，減少工程建設(shè)的試驗(yàn)時(shí)間，從而為變電站的自動化技術(shù)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3智能變電站自動化的建立

3.1建設(shè)單元管理模式單元管理模式主要是依照物理層、網(wǎng)絡(luò)層等實(shí)行隔離管理，對一些數(shù)量較多的元器件應(yīng)當(dāng)采用“點(diǎn)對點(diǎn)”的形式進(jìn)行監(jiān)控，每一個(gè)元器件都需要有一個(gè)代碼進(jìn)行相應(yīng)的信息存儲與信息管理，而且還可以借助GPS等形式，提高電力管理效率。

3.2建立應(yīng)急系統(tǒng)智能變電站無法解決所有的問題，因此可以在原有的基礎(chǔ)上設(shè)置應(yīng)急系統(tǒng)，此系統(tǒng)平時(shí)不會參與電氣運(yùn)行，但是需要定期對其進(jìn)行檢查，因?yàn)槿绻霈F(xiàn)了相應(yīng)的電力故障，應(yīng)急系統(tǒng)由于自身原因無法及時(shí)投入使用，那么將會造成不可預(yù)計(jì)的損失。一般情況下，可以對一二次設(shè)備以及通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理分配，主保護(hù)與備用保護(hù)要分開，方便設(shè)備運(yùn)行時(shí)的保護(hù)與運(yùn)行后的維護(hù)。

4結(jié)語

第4篇：變電站模塊化建設(shè)范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化變電站 高、低壓供電系統(tǒng) 維修水平

在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過程中，特別是企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行中，企業(yè)生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量，對電能質(zhì)量的要求越來越高。電力部門如何為用戶提供高質(zhì)量的服務(wù)，保障供電質(zhì)量，同時(shí)維護(hù)電力系統(tǒng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，就是電力部門應(yīng)該著力關(guān)注的問題。我們知道，實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)的關(guān)鍵在于變電站建設(shè)，因?yàn)樗袚?dān)著電能轉(zhuǎn)換、分配、控制和管理的任務(wù)。提高變電站的運(yùn)行質(zhì)量，就應(yīng)該集計(jì)算機(jī)、信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于一體，建設(shè)具有智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備、自動化的運(yùn)行管理系統(tǒng)和基于IEC 61850的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)通信平臺的數(shù)字化變電站，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的智能化，為用戶提供安全可靠的電力，保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

一、變電站智能化的特點(diǎn)

智能化從設(shè)備上看，集中體現(xiàn)在一次設(shè)備和二次設(shè)備的數(shù)字化上，從控制過程來看，主要是根據(jù)IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)中通信協(xié)議規(guī)定進(jìn)行控制。

電子式電壓和電流互感器、智能化斷路器和變壓器，以及其它電氣輔助設(shè)備等是智能電站的一次設(shè)備，這些設(shè)備是采用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計(jì)的，簡化了信號檢測與操作驅(qū)動回路，同時(shí)對采集的信號進(jìn)行數(shù)字化處理，再以光纖傳輸方式輸入下級，提高數(shù)字信號的抗干擾能力。由于是智能化設(shè)備，也可實(shí)現(xiàn)故障的自動檢測和診斷，提高了檢修水平，大大提高了電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。繼電保護(hù)、防誤閉鎖、測量控制、遠(yuǎn)動、故障錄波、電壓無功控制、在線狀態(tài)檢測裝置等是二次設(shè)備，這些設(shè)備都是采用標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的微處理器設(shè)計(jì)的，利用高速網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行各種模擬量、開關(guān)量和控制信息的交換，以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和資源的共享。

智能化變電站的運(yùn)行管理系統(tǒng)是利用數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)提供的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，在自動控制條件下，對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合分析，并做出智能判斷。它具有系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)自動記錄和保存；數(shù)據(jù)信息分層、分流交換自動化；故障分析報(bào)告、確定故障原因及處理措施；自動提供變電站設(shè)備檢修報(bào)告的功能。就智能化變電站的邏輯結(jié)構(gòu)來看，主要有過程層、間隔層和變電站層。過程層智能變電站由典型的遠(yuǎn)方I/O、智能傳感器和執(zhí)行器等裝置構(gòu)成的一次設(shè)備和二次設(shè)備的智能化部分，其功能主要是電氣量參數(shù)檢測、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測、操作控制的執(zhí)行與驅(qū)動等。設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測功能模塊對變電站內(nèi)的變壓器、斷路器、刀閘、母線等設(shè)備的溫度、壓力、絕緣、機(jī)械特性等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測，為電站安全運(yùn)行和故障維修提供必要的保障。間隔層由按間隔對象配置的數(shù)字式保護(hù)測控、低壓保護(hù)、計(jì)量以及其它智能設(shè)備組成，以匯總本間隔過程層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息；并對一次設(shè)備實(shí)施保護(hù)控制，對二次設(shè)備間隔層操作閉鎖，同時(shí)實(shí)施與上下層的通信，以形成智能通達(dá)。智能變電站層由可實(shí)現(xiàn)變電站與控制系統(tǒng)無縫通信的，可調(diào)動運(yùn)行變電站各功能模塊的后臺監(jiān)控和遠(yuǎn)動系統(tǒng)組成，把匯總并保存變電站內(nèi)設(shè)備的實(shí)時(shí)信息，以基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)傳送至調(diào)控中心，并把接收到的調(diào)控中心發(fā)送的控制指令轉(zhuǎn)移到下層執(zhí)行，同時(shí)發(fā)揮變電站操作閉鎖控制、變電站故障自動分析等作用。

由上述基本結(jié)構(gòu)可以看出，智能化變電站主要體現(xiàn)在自動化系統(tǒng)上，利用數(shù)字程控器對智能開關(guān)、光電式互感器等機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行控制，同時(shí)與計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)連接，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)自動化系統(tǒng)的全程管制，提高其智能化程度，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全運(yùn)行。

在智能化變電站的技術(shù)中IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)鍵。IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)因其把電子設(shè)備與變電站自動化系統(tǒng)進(jìn)行分層，滿足了信息實(shí)時(shí)傳輸要求；采用抽象通信服務(wù)接口和特定的通信服務(wù)映射，滿足了網(wǎng)絡(luò)發(fā)展要求；采用了面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)，滿足了功能模塊擴(kuò)展性及開放互操作性的要求而成為唯一的變電站網(wǎng)絡(luò)通信國際標(biāo)準(zhǔn)。因此，智能化變電站的建設(shè)就必須采用此技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

二、智能化變電站建設(shè)要注意網(wǎng)絡(luò)選型和智能圖像巡檢與狀態(tài)檢修系統(tǒng)聯(lián)動

智能化變電站的建設(shè)，其基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它的信息傳輸?shù)目煽啃耘c快速性決定著系統(tǒng)的可用性。因此，開放式通信系統(tǒng)互聯(lián)參考模型是最好的選擇，如果采用100MHz以太網(wǎng)技術(shù)作為自動化系統(tǒng)的兩級網(wǎng)絡(luò)，就能提高網(wǎng)絡(luò)通信速度，同時(shí)可以制定合適的通信協(xié)議，以保障保護(hù)裝置的信息采集與保護(hù)算法的運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)同步采樣、A/D轉(zhuǎn)換，運(yùn)算、輸出控制命令等整個(gè)流程快速、簡捷，保證自動化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。此外還要應(yīng)該注意為智能化擴(kuò)容和發(fā)展留下預(yù)留空間，加強(qiáng)機(jī)、電、光智能化電器一體化協(xié)同效能，進(jìn)一步提高智能化變電站自動化系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行性能。

可視化的圖像實(shí)現(xiàn)了對變電站設(shè)備運(yùn)行環(huán)境和狀態(tài)檢修進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高了智能化變電站的可控性，增設(shè)安全圖像監(jiān)視、火災(zāi)報(bào)警、紅外線測溫等，是實(shí)現(xiàn)智能巡檢、在線監(jiān)測、狀態(tài)檢修系統(tǒng)、變電站輔助控制系統(tǒng)聯(lián)動的基礎(chǔ)，即變電站配置智能巡檢方案，提高無人化操作水平。這時(shí)，如果發(fā)生斷路器跳閘、倒排、一次設(shè)備檢修操作或繼電保護(hù)裝置動作，根據(jù)相關(guān)映射關(guān)系，就能快捷地找到相應(yīng)攝像機(jī)的編號、位置和視頻通道號，根據(jù)自動彈出畫面啟動報(bào)警等操作。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張雪焱，楊波，王冬云，常建剛.智能化變電站高級應(yīng)用功能研究[J].中國電力教育，2010，32.

第5篇：變電站模塊化建設(shè)范文

李興華（1974-），男（漢族） 工程師，主要負(fù)責(zé)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定和審核。

摘 要：本文通過介紹目前電網(wǎng)運(yùn)行模式改變，說明急需開發(fā)一套適合集控值班人員培訓(xùn)的軟件―集控站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，并展示了一套以鶴壁地區(qū)變電站、集控站和電網(wǎng)為模型，集電網(wǎng)仿真、變電站仿真、Web、圖形圖像、通訊、數(shù)據(jù)庫、三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)于一體的集控站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)；該套系統(tǒng)功能齊全、內(nèi)容多、范圍全面、可模擬的故障數(shù)量多，效果逼真，培訓(xùn)的范圍廣、實(shí)用性強(qiáng)，是目前快速提高變電站、集控站運(yùn)行人員技術(shù)素質(zhì)的有效途徑和方法，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：集控站；仿真培訓(xùn)；建設(shè)；應(yīng)用

1、引言

隨著電網(wǎng)規(guī)模的發(fā)展和主網(wǎng)架升級以及電力技術(shù)的發(fā)展，220kV及110kV電壓等級大量無人值班變電站投入運(yùn)行，變電生產(chǎn)管理由傳統(tǒng)方式向集約方式轉(zhuǎn)變，在變電站和電網(wǎng)調(diào)度之間出現(xiàn)了集中監(jiān)控中心這一層面，建立集控站，可以實(shí)現(xiàn)分層分布式的調(diào)度運(yùn)行管理模式，實(shí)行集約化管理方式，降低變電站運(yùn)行成本，達(dá)到信息分流、控制分層目的，同時(shí)分散廠站信息全部由地調(diào)主站系統(tǒng)接收處理的風(fēng)險(xiǎn)，減輕主站壓力。

220kV集控站比單個(gè)220kV變電站需要監(jiān)視更多的信息、需要執(zhí)行更多的操作、需要處理更多、更復(fù)雜的異常、事故，這就對運(yùn)行人員的素質(zhì)提出更高要求。為了解決集控運(yùn)行人員的培訓(xùn)問題，培養(yǎng)集控人員的全局觀念和系統(tǒng)觀念，急需建立集控站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。鶴壁供電公司為了適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展趨勢，打造一批精英運(yùn)行團(tuán)隊(duì)，提高設(shè)備安全運(yùn)行水平，特研制開發(fā)了220kV集控站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。

2、系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

2.1系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)

以220KV靈山集控站及下屬的五個(gè)110KV為仿真對象，采用先進(jìn)的模塊化建模技術(shù)，在SDSS2000仿真開發(fā)支撐系統(tǒng)環(huán)境下研制開發(fā)的一套全范圍集控站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)對靈山集控站所轄6站進(jìn)行全方位仿真： 模擬集控所轄小系統(tǒng)一次系統(tǒng)潮流分布、故障電壓和故障電流、監(jiān)控系統(tǒng)、五防系統(tǒng)、保護(hù)裝置以及戶外一、二次設(shè)備的巡視、操作、顯示及實(shí)施響應(yīng)?？梢詾樽冸娬具\(yùn)行人員、集控運(yùn)行人員、電網(wǎng)調(diào)度人員提供優(yōu)質(zhì)高效的培訓(xùn)。

2.2 系統(tǒng)研究內(nèi)容

（1）集控站仿真培訓(xùn)范圍探討及確定（2）仿真對象逼真度確定（3）集控站仿真系統(tǒng)建模使用軟件研究（4）保護(hù)和自動裝置響應(yīng)速度研究（5）故障及異常情況下保護(hù)和自動裝置動作原理研究（6）潮流分布及故障分量算法研究。

3、系統(tǒng)項(xiàng)目組成

系統(tǒng)有硬件和軟件兩部分組成

3.1 硬件組成

硬件組成：6臺計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、音響設(shè)備、電源設(shè)備；

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：通過高速數(shù)據(jù)交換機(jī)以太網(wǎng)形式實(shí)現(xiàn)各設(shè)備之間數(shù)據(jù)的快速、可靠傳輸；

音響設(shè)備：通過音箱來實(shí)現(xiàn)集控站電笛及電鈴的聲響報(bào)警效果。

圖一 硬件組成圖

3.2 軟件組成

SDSS2000支撐系統(tǒng)軟件、電氣系統(tǒng)模型軟件、監(jiān)控機(jī)軟件、保護(hù)屏圖形軟件、五防軟件 、 3D就地軟件、平面就地軟件。

3.2.1 SDSS2000支撐系統(tǒng)軟件

仿真支撐系統(tǒng)軟件是仿真培訓(xùn)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的核心，從功能上主要分為系統(tǒng)服務(wù)、工程師臺功能和教練員臺功能，它的主要特點(diǎn)如下：

1)模塊化建模。所有模型軟件全部采用模塊化設(shè)計(jì)，模型開發(fā)人員可以方便地進(jìn)行建模和調(diào)試工作。同程序化設(shè)計(jì)的方法相比，模型軟件易于擴(kuò)充和修改，調(diào)試方法先進(jìn)；

2)動態(tài)庫鏈接。算法源程序經(jīng)過編譯以后，無需退出支撐系統(tǒng)就可以重新裝載；

3)變量/模塊跟蹤調(diào)試，為開發(fā)人員提供強(qiáng)大的調(diào)試工具；

4)系統(tǒng)具有多種圖形顯示，包括系統(tǒng)狀態(tài)、變量監(jiān)視、故障監(jiān)視、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視等，圖形技術(shù)采用OpenGL編程，畫面美觀，顯示信息豐富；

5)實(shí)時(shí)系統(tǒng)資源監(jiān)測，顯示當(dāng)前各運(yùn)行周期占用CPU時(shí)間；

6)系統(tǒng)提供了許多方便于模型開發(fā)人員進(jìn)行開發(fā)的功能，例如變量的自動管理、模塊的智能復(fù)制和數(shù)據(jù)庫的自動保存功能等；算法的源程序全部采用C++高級語言，代碼體積小、執(zhí)行效率高；

7)網(wǎng)絡(luò)通訊的周期為100毫秒，盤臺設(shè)備的操作反應(yīng)迅速，仿真逼真度高。

8)采用Microsoft Access作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，Miscrosoft Access數(shù)據(jù)庫具有功能強(qiáng)大、靈活易用等特點(diǎn)，通過ODBC的方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)共享；

9)全中文環(huán)境，人機(jī)界面友好，完全采用Windows 32應(yīng)用程序的界面標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)人員很容易掌握使用。

10)DSS2000從功能上主要分為系統(tǒng)服務(wù)、工程師臺功能和教練員臺功能，它的主要功能如下：

圖二 教練臺畫面

SDSS2000 系統(tǒng)服務(wù)功能：用戶登陸服務(wù)；日志管理；網(wǎng)絡(luò)通訊服務(wù)；算法動態(tài)鏈接庫管理；

SDSS2000 工程師臺功能：提供電氣系統(tǒng)建立、修改和調(diào)試模型軟件的環(huán)境；實(shí)時(shí)調(diào)度、執(zhí)行模型軟件；管理算法數(shù)據(jù)庫、變量數(shù)據(jù)庫和模塊數(shù)據(jù)庫，建立和維護(hù)數(shù)據(jù)庫之間的對應(yīng)關(guān)系；提供豐富的統(tǒng)計(jì)和查詢功能；

SDSS2000 教練員臺功能：仿真培訓(xùn)系統(tǒng)正常的運(yùn)行和凍結(jié)；初始條件管理，系統(tǒng)提供200個(gè)初始條件可供教練員選擇；故障管理，包括設(shè)置、取消單個(gè)故障、復(fù)合故障，可以圖形顯示故障的狀態(tài)（未設(shè)置、設(shè)置但未發(fā)生、已發(fā)生）；復(fù)位功能；返回功能；重演功能；主要參數(shù)曲線監(jiān)視；外部參數(shù)監(jiān)視；負(fù)荷調(diào)整：可以調(diào)整各站負(fù)荷的有功和無功。運(yùn)行日志：能自動記錄學(xué)員進(jìn)行的操作和檢查過程，并可以進(jìn)行修改。巡視記錄；遠(yuǎn)方關(guān)機(jī)功能；

3.2.2 模型軟件

本仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的模型軟件都采用Visual C++編寫。模型軟件能夠精確模擬受控變電站各種設(shè)備的物理特性，不僅能夠精確模擬一次設(shè)備，而且能夠模擬二次元件；不僅能夠模擬正常運(yùn)行，而且能夠模擬異常和事故狀態(tài)；能夠模擬各種故障和異常424個(gè)；它主要有下列數(shù)學(xué)模型：鶴壁地區(qū)電網(wǎng)：鶴壁地區(qū)電網(wǎng)拓?fù)溆?jì)算模型；鶴壁地區(qū)電網(wǎng)潮流計(jì)算模型；鶴壁地區(qū)電網(wǎng)故障分量計(jì)算模型；6座變電站線路測控、保護(hù)和信號邏輯模型，母線測控、保護(hù)和信號邏輯模型。所用變/電容器測控、保護(hù)和信號邏輯模型，主變壓器冷卻器控制、信號邏輯模型。變壓器有載調(diào)壓裝置控制、信號邏輯模型，低壓交流系統(tǒng)電壓、電流計(jì)算模型，低壓交流系統(tǒng)測控、保護(hù)和信號邏輯模型，低壓直流系統(tǒng)電壓、電流計(jì)算模型，低壓直流系統(tǒng)測控、保護(hù)和信號邏輯模型。

3.2.3、監(jiān)控機(jī)軟件

監(jiān)控機(jī)軟件是對集控站監(jiān)控機(jī)的仿真，能夠?qū)崿F(xiàn)真實(shí)集控站監(jiān)控機(jī)上所有的操作、顯示。該軟件具有動態(tài)操作、動態(tài)顯示、參數(shù)監(jiān)視、故障報(bào)警、遙信顯示、報(bào)警信息分類等功能。

圖三 靈山集控站畫面

參照真實(shí)集控站監(jiān)控機(jī)軟件，該仿真軟件采用分級菜單結(jié)構(gòu)，調(diào)出系統(tǒng)畫面的響應(yīng)時(shí)間小于0.3秒，動態(tài)刷新時(shí)間為0.1秒。

圖四 靈山站一次系統(tǒng)接線圖

該軟件具有方便的可修改性和可擴(kuò)充性，可以方便地在線和離線進(jìn)行系統(tǒng)畫面和動態(tài)特性的修改、添加。

3.2.4 五防機(jī)軟件

五防機(jī)軟件是對220KV靈山變電站五防機(jī)的仿真，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場五防機(jī)的功能。在該機(jī)上，模仿現(xiàn)場五防機(jī)的開票過程，遵循五防邏輯，進(jìn)行操作票的開取、校驗(yàn)。

圖五 靈山站五防機(jī)畫面

3.2.5、保護(hù)屏圖形軟件

該軟件是對受控變電站的測控屏和保護(hù)屏的仿真。采用DirectDraw顯示技術(shù)，將需要顯示的盤臺和盤臺上的儀表、旋鈕、開關(guān)、液晶等實(shí)時(shí)顯示于計(jì)算機(jī)的屏上。

圖六 保護(hù)屏畫面

該仿真軟件逼真度高，操作反映速度快，靈活性好，畫面調(diào)出時(shí)間小于0.1秒，動態(tài)刷新速度快。在進(jìn)行開關(guān)操作、指針旋轉(zhuǎn)、切換各種畫面的仿真中，鼠標(biāo)一點(diǎn)即動，使人幾乎感覺不到有響應(yīng)時(shí)間。

保護(hù)屏圖形軟件完成受控變電站主控制室保護(hù)屏的液晶報(bào)告、信號指示、信號復(fù)歸和壓板操作的仿真。通過實(shí)景菜單的方式，可以選取任一個(gè)保護(hù)屏，并對每個(gè)動態(tài)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)的各種操作（開關(guān)的開合、按鈕的按動、壓板的投入及退出）和各種動態(tài)顯示。

圖7 保護(hù)屏畫面

本部分軟件實(shí)現(xiàn)對每一保護(hù)屏的推拉功能，即對保護(hù)屏看不到的部分可以用鼠標(biāo)進(jìn)行拖動，將其拉入顯示屏內(nèi)進(jìn)行觀察和相應(yīng)的操作，從而直觀的再現(xiàn)了元器件多且盤面大的保護(hù)屏。 保護(hù)屏信號量大，本機(jī)操作用變量13927個(gè)，與主機(jī)交換的邏輯量為8491個(gè)，模擬量為2572個(gè)。在信號分析處理部分進(jìn)行了準(zhǔn)確定位，分層處理，盡可能地減少信號處理量，既保證了信號的正常傳輸又保證了動態(tài)畫面實(shí)時(shí)顯示。

3.2.6 3D就地臺軟件

3D就地臺軟件是對220kV靈山變電站戶外配電裝置進(jìn)行的仿真，在本項(xiàng)目中，獨(dú)立研發(fā)的三維虛擬仿真（3D Virtual Simulation）支撐系統(tǒng)采用了國際領(lǐng)先的圖形開發(fā)平臺技術(shù)，該支撐系統(tǒng)能優(yōu)化OpenGL 和 DirectX底層核心技術(shù)，結(jié)合Visual C#.NET 編程，可以動態(tài)加載大型三維場景，可一次加載超過四百多個(gè)三角面，滿足大型三維模型實(shí)時(shí)渲染的需求。該項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平。在該支撐系統(tǒng)下開發(fā)的三維實(shí)時(shí)仿真程序不僅能夠1:1繪制整個(gè)變電站三維模型，而且可以進(jìn)行三維交互、動作模擬等。可以由客戶操縱從任意一個(gè)角度互動性地觀察場景，猶如身臨其境。采用三維虛擬技術(shù)使220kV集控站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的功能更強(qiáng)、故障更多、設(shè)置更靈活如：一次系統(tǒng)可以設(shè)置各種故障，例如瓷瓶裂縫、接觸點(diǎn)過熱、帶電拉刀閘等。

圖8 戶外一次設(shè)備三維場景

3.2.7、平面就地臺軟件

平面就地臺軟件是對110kV高村橋變電站、110kV冷泉變電站、110kV袁莊變電站、110kV淇濱變電站、110kV海河變電站戶外配電裝置進(jìn)行的仿真，戶外配電裝置采用平面單線圖實(shí)現(xiàn)顯示和操作，重要的設(shè)備可彈出相應(yīng)面板進(jìn)行仿真，簡單實(shí)用，可全面模擬戶外巡視和戶外操作。

圖9 戶外一次設(shè)備平面場景

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在該系統(tǒng)下開發(fā)的三維實(shí)時(shí)仿真程序不僅能夠1:1繪制整個(gè)變電站三維模型，而且可以進(jìn)行三維交互、動作模擬等，同時(shí)實(shí)現(xiàn)不同天氣下變電站設(shè)備巡視仿真培訓(xùn)，可對任一巡視內(nèi)容進(jìn)行記錄和回放。監(jiān)控、五防機(jī)采用矢量圖形技術(shù)和自主開發(fā)的SimuDraw圖形仿真支撐軟件開發(fā)，可以模擬現(xiàn)場五防機(jī)的開票過程，遵循五防邏輯，進(jìn)行操作票的開取、校驗(yàn)。保護(hù)屏采用DirectDraw對所有保護(hù)壓板及按鈕進(jìn)行仿真，并對保護(hù)液晶進(jìn)行菜單及事故記錄仿真。 該系統(tǒng)能為變電站、集控站運(yùn)行人員提供戶外巡視、倒閘操作、事故演示和事故處理等方面的培訓(xùn)項(xiàng)目，能有效提高運(yùn)行人員正常操作和巡視水平，大大提高運(yùn)行人員對事故的反應(yīng)能力和處理能力，培養(yǎng)運(yùn)行人員的全局觀念和系統(tǒng)觀念，提高集控站運(yùn)行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。 --!>

4、應(yīng)用情況

集控站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)建成后已為鶴壁供電公司公司進(jìn)行了多批次的崗前培訓(xùn)、崗位培訓(xùn)、技能考核和技術(shù)比武等。實(shí)際應(yīng)用效果證明，該仿真系統(tǒng)仿真范圍全面、可模擬的故障數(shù)量多，效果逼真，是目前快速提高變電站、集控站運(yùn)行人員技術(shù)素質(zhì)的有效途徑和方法，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。(1)利用該仿真系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行人員培訓(xùn)，可取得直接經(jīng)濟(jì)效益。(2)通過有針對性的仿真培訓(xùn)，顯著提高了集控站變電運(yùn)行人員的基本操作技能和事故處理能力，有利于供電企業(yè)提高電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行水平，由此所取得的間接經(jīng)濟(jì)效益和社會效益是長期的。

隨著電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，全國集控站管理模式已全面推廣，變電運(yùn)行人員的全局觀念和集控站人員應(yīng)具有的素質(zhì)技能，可通過集控站仿真培訓(xùn)使其適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展需要。（作者單位：河南省電力公司鶴壁供電公司）

參考文獻(xiàn)：

［1］ effrey Riehter. Windows核心編程［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000. 8.

第6篇：變電站模塊化建設(shè)范文

關(guān)鍵詞：宜春電網(wǎng)；110kV智能變電站技術(shù)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

目前，宜春政府已經(jīng)高度認(rèn)識到電網(wǎng)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人民生活水平提高的緊密聯(lián)系，意識到加快推進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)與改造勢在必行。江西省電力公司與宜春市政府共同推進(jìn)宜春電網(wǎng)發(fā)展，“十二五”期間，省電力公司規(guī)劃投資55億元用于宜春電網(wǎng)建設(shè)，宜春政府加大對電網(wǎng)建設(shè)支持力度，將電網(wǎng)工程納入重點(diǎn)工程管理，協(xié)調(diào)解決宜春電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)過程中的重大問題。

一、110kV智能變電站技術(shù)概述

智能變電站由先進(jìn)、集成、環(huán)保設(shè)備組成，將信息共享標(biāo)準(zhǔn)化、通訊平臺網(wǎng)絡(luò)化、全站信息數(shù)字化作為基本要求，具有自動測量、采集、控制、計(jì)算信息等功能，還可以實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的實(shí)時(shí)控制、自動調(diào)節(jié)、互動協(xié)同、在線分析等高級功能，其技術(shù)特點(diǎn)如下：

1高度可靠性

高度可靠性是電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用智能變電站技術(shù)的最基本要求。不僅要求變電站本身及其設(shè)備具有高度可靠性，還要求變電站具備自我診斷和治愈功能，并能夠提前防范設(shè)備故障，在故障發(fā)生時(shí)迅速做出反應(yīng)，有效減少故障造成的供電損失。

2 強(qiáng)大的交互性

智能變電站技術(shù)要為智能電網(wǎng)提供準(zhǔn)確、可靠、完整、實(shí)時(shí)信息。為了滿足電網(wǎng)的控制和運(yùn)行需要，智能變電站要及時(shí)采集數(shù)據(jù)信息并實(shí)現(xiàn)全站共享，與電網(wǎng)的高級應(yīng)用程序互動，為智能電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠經(jīng)濟(jì)提供基本保障。

3高度集成

智能變電站技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、電力電子技術(shù)和傳感測量技術(shù)等進(jìn)行高度融合，兼容虛擬電廠和微網(wǎng)技術(shù)，能夠簡化智能變電站的數(shù)據(jù)采集方式，形成統(tǒng)一的信息支持平臺。

4低碳、環(huán)保

智能變電站采用光纖替代傳統(tǒng)電纜，站內(nèi)設(shè)備應(yīng)用功耗低、高度集成的電子元件，由電子互感器替代傳統(tǒng)充油互感器，不僅減少資源消耗，降低建設(shè)成本，而且減少了輻射、噪聲、電磁干擾和污染，凈化了電磁環(huán)境，優(yōu)化了變電站性能。

二、110kV智能變電站技術(shù)在宜春電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1 110kV智能變電站設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.1智能化升級一次設(shè)備。宜春電網(wǎng)設(shè)計(jì)中對變電站進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)，是電網(wǎng)建設(shè)節(jié)能降耗的有效技術(shù)措施。在進(jìn)行變電站一次設(shè)備的智能化設(shè)計(jì)時(shí)，需要滿足數(shù)學(xué)化、可視化、交互性和一體化的要求。智能化升級一次設(shè)備時(shí)，需要在主要變電器中設(shè)置智能終端機(jī)器配套合并單元。分布在主變線間隔、出線間隔內(nèi)安裝智能終端。建立對全站和核心設(shè)備的后臺監(jiān)測系統(tǒng)，進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，能夠獲取運(yùn)行數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析和匯總，提供相應(yīng)的檢修和調(diào)整方案。采用一對一方式將過程層設(shè)備與間隔層設(shè)備連接，結(jié)合設(shè)備的自我描述和檢測功能，通過信息模型和通信協(xié)議，與主站控制層進(jìn)行信息的互動交流。

1.2網(wǎng)絡(luò)化布局二次設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)化布局二次設(shè)備即通過通信協(xié)議和光纖對系統(tǒng)進(jìn)行分布式控制，代替總線方式，提高了信息傳輸?shù)呢S富性和標(biāo)準(zhǔn)化程度，有效保證對變電站實(shí)行的全景式監(jiān)控。根據(jù)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，智能變電站中由主站控制層、過程層和間隔層構(gòu)成其自動化系統(tǒng)，形成分布分層的開放系統(tǒng)。智能化升級主站控制層，建立管控中心，能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站的集中和遠(yuǎn)程控制。每一分層設(shè)備利用智能終端能夠掃描并上傳數(shù)據(jù)信息，從而完成對所有設(shè)備的自動控制管理；在間隔層的數(shù)字接口位置配置專門的保護(hù)性控制和監(jiān)測設(shè)備，能夠管理間隔層設(shè)備的運(yùn)行。同時(shí)，執(zhí)行全站統(tǒng)一的通信協(xié)議，對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自我檢測和描述。此外，該層設(shè)備也具備基本的分析和傳輸數(shù)據(jù)功能；對過程層設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，同樣通過統(tǒng)一通信協(xié)議，能夠完成獨(dú)立自檢，二次設(shè)備能夠接收合并器采集信息；其保護(hù)裝置能夠利用智能終端與總線接口實(shí)現(xiàn)一對一通信。

2 110kV智能變電站技術(shù)在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

2.1硬件集成技術(shù)。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了描述硬件語言的出現(xiàn)，使硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)具備自動化、集成化、模型化特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了有針對性的功能模塊設(shè)計(jì)，固化智能設(shè)備的邏輯處理過程，將過去軟件實(shí)現(xiàn)功能轉(zhuǎn)化為硬件功能。這種設(shè)計(jì)為邏輯處理的準(zhǔn)確、可靠和時(shí)效性提供了保證，能夠解決傳遞信息過程中的問題，同時(shí)促使設(shè)備集成化，有效節(jié)省投資，此外，模塊化設(shè)計(jì)也有利于檢修、升級、更換智能設(shè)備。

2.2軟件構(gòu)件技術(shù)。軟件構(gòu)件技術(shù)的實(shí)質(zhì)是對一組代碼在不同粒度進(jìn)行組合并封裝，實(shí)現(xiàn)多功能特定服務(wù)，進(jìn)一步向用戶提供接口。與對象技術(shù)相比，構(gòu)件技術(shù)具備高度的抽象性。構(gòu)件技術(shù)是彈性靈活軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)，也是設(shè)計(jì)嵌入式軟件集成功能的重要手段。其應(yīng)用依賴于軟件結(jié)構(gòu)的可靠。在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用軟件構(gòu)件技術(shù)，可以減少變電站開發(fā)和集成功能軟件活動中的重復(fù)勞動，提高軟件質(zhì)量和效率，減少開發(fā)成本；此外也增強(qiáng)了系統(tǒng)功能操作的交互性，保證變電站中系統(tǒng)功能的靈活分布，有效提高系統(tǒng)自愈性和可靠性。

2.3信息優(yōu)先傳輸和就地儲存技術(shù)。信息系統(tǒng)的高度集成和信息平臺的統(tǒng)一提高了智能變電站的經(jīng)濟(jì)性和擴(kuò)展性，為信息共享、動態(tài)分配、擴(kuò)展提高了良好平臺。信息的分級優(yōu)先傳輸和就地儲存技術(shù)，保證信息傳輸及時(shí)、準(zhǔn)確、高效；就地儲存非關(guān)鍵信息，能夠降低傳輸網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷，并為設(shè)計(jì)決策提供可靠信息依據(jù)。在宜春電網(wǎng)設(shè)計(jì)中，必須確保電力系統(tǒng)中信息的安全，對信息采取必要的防護(hù)措施。分層管理信息技術(shù)能夠分析并評估電力信息，并根據(jù)信息等級設(shè)計(jì)不同的安全策略，增強(qiáng)了信息系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，最大限度保證電網(wǎng)信息的權(quán)限和安全。

結(jié)語

綜上所述，智能變電站是電網(wǎng)建設(shè)和改造中轉(zhuǎn)換和控制能源的核心平臺，110kV智能變電站技術(shù)不僅能為電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也為智能電網(wǎng)的高效和自愈提供了技術(shù)支持。針對目前阻礙宜春城網(wǎng)建設(shè)和改造的突出矛盾，在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用110kV智能變電站技術(shù)，能夠促進(jìn)宜春電網(wǎng)建設(shè)和改造的規(guī)范化，為國家電網(wǎng)的智能化發(fā)展提供支持。

參考文獻(xiàn)

[1]楊建平，陽靖，羅莎.110kV智能變電站設(shè)計(jì)與建設(shè)實(shí)例[J].電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào)，2012，27（02）：91-96.

第7篇：變電站模塊化建設(shè)范文

【關(guān)鍵詞】 智能組件 組合電器HGIS IEC61850 在線監(jiān)測

1 概述

近幾年智能化變電站試點(diǎn)工作的不斷推進(jìn)，基于智能化、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備的綜合自動化變電站越來越多，這大大提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平，增強(qiáng)了輸配電網(wǎng)和電網(wǎng)調(diào)度的靈活性和可靠性。但由于各種原因，一次設(shè)備的智能化卻相對滯后，因此，智能開關(guān)智能組件及其相關(guān)應(yīng)用研究，大大提升了變電站建設(shè)整體的智能化水平。

2 研究內(nèi)容

整合性智能開關(guān)是指利用傳感器、微型處理器、數(shù)字通信系統(tǒng)等技術(shù)，對組合電器開關(guān)運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、控制，并通過高級應(yīng)用軟件把獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、挖掘，實(shí)現(xiàn)高壓開關(guān)的測量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化和信息互動化。整合性智能開關(guān)的應(yīng)用，使人們由以往關(guān)注設(shè)備可靠性轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注電網(wǎng)可靠性，大大提高了電網(wǎng)運(yùn)行的智能化水平，降低運(yùn)行管理成本。同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的壽命預(yù)測，從電網(wǎng)的大視角進(jìn)行設(shè)備周期成本管理。

整合型智能開關(guān)智能組件及標(biāo)準(zhǔn)化接口研究，簡化變電站系統(tǒng)架構(gòu)，減少站內(nèi)的電纜連接，規(guī)范設(shè)備間的功能接口，進(jìn)一步提升工廠預(yù)制型變電站各模塊的獨(dú)立性及功能擴(kuò)展的便利性。

研究內(nèi)容：

（1）采用數(shù)字輸出的電子式互感器、配智能終端的高壓組合電器智能開關(guān)。一次設(shè)備和二次設(shè)備間用光纖傳輸數(shù)字編碼信息的方式交換采樣值、狀態(tài)量、控制命令等信息。

（2）基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，二次設(shè)備間用通信網(wǎng)絡(luò)交換模擬量、開關(guān)量和控制命令等信息，取消控制電纜。

（3）智能化組件中包括設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測和程序化控制系統(tǒng)等自動化系統(tǒng)，提升自動化水平，減少運(yùn)行維護(hù)的難度和工作量。

（4）智能化組件的各信息相對整合，在模塊中構(gòu)建層次化的結(jié)構(gòu)體系，實(shí)現(xiàn)模塊中各資源的高度集成和共享。

3 智能組件技術(shù)方案

3.1 智能組件

智能組件主要由若干IED集合組成，承擔(dān)與宿主設(shè)備相關(guān)的測量、控制和監(jiān)測等基本功能。在滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，還可承擔(dān)計(jì)量、保護(hù)等功能。如圖1所示，智能組件主要功能：

而智能組件主要采用高性能嵌入式CPU、FPGA等技術(shù)，將通訊、采集和計(jì)算等功能硬件化，從而確保了裝置具有足夠的數(shù)據(jù)處理能力，并且更加穩(wěn)定可靠。

4 智能組件技術(shù)特征（如圖2）

4.1 智能組件原理

電子式電流互感器采用的是：羅斯線圈原理。電子式電壓互感器采用的是電容分壓的原理。

電子式電流互感器采用Rogowski線圈方式實(shí)現(xiàn)一次電流信號的轉(zhuǎn)換。電子電流式互感器可直接輸出數(shù)字量信號，并實(shí)現(xiàn)采集信號，基于IEC61850對外進(jìn)行光纖傳輸。

4.2 在線監(jiān)測部分

具有較高性能的開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，配有電子設(shè)備、傳感器和執(zhí)行器，不僅具有開關(guān)設(shè)備的基本功能，還具有附加功能，尤其在監(jiān)測和診斷方面（如圖3所示）。

通過對關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、控制，實(shí)時(shí)接收各模塊上傳數(shù)據(jù)，并通過高級應(yīng)用軟件把獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行就地分析、挖掘，并與站控層進(jìn)行通訊，從而實(shí)現(xiàn)組合電器開關(guān)的測量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化和信息互動化，從而優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行和管理。

4.3 斷路器機(jī)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測

主要進(jìn)行召喚SF6傳感器采集的數(shù)據(jù)，并利用FPGA實(shí)時(shí)、高效、穩(wěn)定的技術(shù)手段進(jìn)行就地分析、處理，并將處理結(jié)果發(fā)送至站控層。

（1）實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)（如圖4）。

（2）實(shí)現(xiàn)方案（如圖5）。

采用強(qiáng)大的FPGA作為主控單元硬件平臺基礎(chǔ)，為整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行提供了較高的配置和穩(wěn)定運(yùn)行的基準(zhǔn)。

4.3 一體化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)（如圖6）

5 系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）新一代全面支持?jǐn)?shù)字化變電站的智能終端。裝置采用最新研制的POWER PC平臺，支持實(shí)時(shí)GOOSE通訊。

（2）POWER PC平臺按照具有長達(dá)10-15年的生命周期設(shè)計(jì)，裝置插件根據(jù)需要可以在保持與平臺兼容的情況下平滑升級，從而為組合電器開關(guān)投資提供了長期穩(wěn)定的保障。

（3）裝置采用了高性能CPU、內(nèi)部高速總線、智能I/O，硬件和軟件均采用模塊化設(shè)計(jì)，靈活可配置，具有插件、軟件模塊通用，易于擴(kuò)展、易于維護(hù)的特點(diǎn)，將為用戶帶來備品備件種類少替換方便的優(yōu)點(diǎn)。

（4）能夠接收保護(hù)跳合閘、測控的手合、手分及閘刀、地刀控制的GOOSE命令，輸出相應(yīng)動作接點(diǎn)；能夠采集并上送斷路器、閘刀及地刀位置、斷路器本體信號等。

（5）出口動作速度快，從收到GOOSE 報(bào)文到出口繼電器動作

（6）出口繼電器經(jīng)啟動閉鎖，可以有效保證裝置動作的可靠性。

（7）裝置采用全密封、高阻抗、小功耗的進(jìn)口繼電器，減少裝置的功耗和發(fā)熱，以提高裝置的安全性。

（8）具有靈活的通訊方式，配有2個(gè)獨(dú)立的GOOSE接口。支持新一代變電站通訊標(biāo)準(zhǔn)IEC61850。

（9）支持光纖IRIG-B碼對時(shí)和1588對時(shí)。

（10）具有環(huán)境溫度和濕度的測量功能。

（11）裝置采用整體面板、全封閉機(jī)箱，強(qiáng)弱電嚴(yán)格分開，抗干擾能力大大提高，達(dá)到了電磁兼容各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的最高等級。

（12）裝置經(jīng)過了嚴(yán)酷的高低溫試驗(yàn)，可以在戶外惡劣的環(huán)境中運(yùn)行，為裝置專門設(shè)計(jì)的戶外柜柜，其防濕熱、防水、防塵、防輻射等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都能滿足戶外安裝的要求。

（13）裝置能夠存儲長達(dá)1年的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)量，并能夠進(jìn)行所有電流信號監(jiān)測的波形錄波以及位移行程錄波功能，后臺可以通過MMS網(wǎng)絡(luò)獲取相關(guān)錄波波形。

（14）電流監(jiān)測回路采用穿心式電流傳感器，在不破壞原來電氣回路和增加原來電氣回路復(fù)雜性的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)電流采樣。

第8篇：變電站模塊化建設(shè)范文

【關(guān)鍵詞】HGIS設(shè)備 智能變電站 智能電網(wǎng)

雖然隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，我國的智能電網(wǎng)得到一定程度的發(fā)展，但是目前還無法滿足用電需求總量以及電能高標(biāo)準(zhǔn)的要求，為了更好的推動智能電網(wǎng)的發(fā)展，打破智能變電站發(fā)展的困境，我國提出建設(shè)布局更加合理、電氣設(shè)備更加先進(jìn)、智能化操作、資源節(jié)約化、高效率運(yùn)轉(zhuǎn)、更加環(huán)保的新一代智能變電站，推動智能變電站的信息化、科學(xué)化、智能化、集約化、一體化的發(fā)展，這時(shí)HGIS設(shè)備便應(yīng)運(yùn)而生，它作為一種高性能的高壓開關(guān)設(shè)備，解決了系統(tǒng)優(yōu)化、設(shè)備智能化、建設(shè)模塊化等方面存在的困難和阻礙，從而推動新一代智能變電站的快速發(fā)展和建設(shè)。

1 簡單分析HGIS的性能

（1）HGIS除了母線設(shè)備外，其他方面的結(jié)構(gòu)與GIS大體相同，它的母線并不是像其他類似設(shè)備一樣安裝在SF6氣室內(nèi)，而是完全暴露在空氣之中，可以更加清楚的看到接線排列方式，讓接線布局變得更加清晰與合理，也方面進(jìn)行檢查和維修。

（2）模塊兒化是HGIS的一大特點(diǎn)和優(yōu)勢，主要零件按照不同的職能或者工作原理統(tǒng)一劃分到不同的區(qū)域，相互之間互不干涉和侵犯，即使需要更換零件也不會影響到其他氣室的零件。在出現(xiàn)故障時(shí)，操作人員可以及時(shí)的進(jìn)行隔離或者改變相關(guān)的開關(guān)設(shè)置，便于查找事故原因和維修。

（3）HGIS設(shè)備使用氣體絕緣技術(shù)，加之主要元件封閉處理的模式讓它的使用變得更加安全和穩(wěn)定，可以適應(yīng)不同的較為惡劣的工作環(huán)境，即使遇到強(qiáng)烈的地震，它的防御能力和耐地震能力也會最大限度的保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和工作。

（4）設(shè)備的重量不同對地基質(zhì)量的要求也不相同，HGIS的重量較輕，從而對地基承載能力的要求比較低。

（5）HGIS的整體安裝使用設(shè)計(jì)更加合理，效率更高，在生產(chǎn)工廠的凈化車間就可以完成一次部分安裝，在工廠內(nèi)進(jìn)行調(diào)試和試驗(yàn)后，就可以直接裝車運(yùn)往安裝現(xiàn)場，而不需要其他繁瑣和復(fù)雜的處理和調(diào)試過程，只需要簡單的把這些設(shè)備進(jìn)行組裝和固定就可以輕松實(shí)現(xiàn)設(shè)備的二次部分安裝，安裝好的設(shè)備可以馬上投入正常使用，因而，HGIS的整體安裝變得更加簡潔、快速，更加節(jié)省人力物力，促進(jìn)變電站設(shè)備一體化水平和智能化發(fā)展。

（6）智能化設(shè)備的維修檢查更加簡單，斷路器以及匯控柜等等主要零件都可以進(jìn)行整體的檢查或者更換整體新零件，避免了在設(shè)備故障現(xiàn)場拆分元件的麻煩。同時(shí)，整體智能化的設(shè)計(jì)還減少了操作不靈敏、導(dǎo)電回路溫度過高等等常見故障發(fā)生的頻率，降低絕緣支柱因自身正常運(yùn)轉(zhuǎn)而造成的損害等等，有效的降低了正常運(yùn)行的成本，更高的增加了經(jīng)濟(jì)效益。

（7）HGIS的整體設(shè)計(jì)更加科學(xué)，外置式的CT讓設(shè)備的運(yùn)行更加安全和穩(wěn)定，主設(shè)備金屬筒上加上金屬外殼的設(shè)計(jì)，降低了電流互感器以及燒毀二次繞組發(fā)生的頻率和損失，同時(shí)，即使出現(xiàn)該零件的故障也可以輕松更換新電流互感器。

（8）HGIS的設(shè)計(jì)和使用更加環(huán)保，更加符合發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)的要求，它的體積小，所需要制作材料等也相應(yīng)較少，節(jié)約了資源，一體化的設(shè)計(jì)更加便捷，減少了工作人員的工作量，提高了工作效率。

（9）HGIS的體積小，占用的土地面積和工作空間較少，除此之外，還縮短了與其他設(shè)備連接線之間的具體，方便統(tǒng)一管理和巡查。

2 HGIS與傳統(tǒng)類型設(shè)備相比而具有的優(yōu)勢

與HGIS性能和作用相似的傳統(tǒng)設(shè)備主要有AIS、GIS兩種大型設(shè)備，這也是我國目前所廣泛應(yīng)用的主要的變電站電氣設(shè)備的類型。

（1）AIS設(shè)備又稱為空氣絕緣的敞開式開關(guān)設(shè)備，它的生產(chǎn)廠家眾多，而且比較分散，安裝調(diào)試過程比較復(fù)雜和繁瑣造成施工安裝過程時(shí)間較長，此外，它的體積比較龐大，自然而然要占用大面積的土地和空間，不能滿足目前國家所倡導(dǎo)的集約化生產(chǎn)和發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)的要求，也跟不上新一代智能網(wǎng)建設(shè)的步伐。

（2）GIS設(shè)備又稱為氣體絕緣封閉式組合電器，它的母線需要封閉的設(shè)計(jì)增加了它安裝和正常運(yùn)轉(zhuǎn)的難度，需要時(shí)刻保持施工現(xiàn)場的干燥，遇到雨雪天氣或者密封設(shè)備遭到破壞時(shí)，非常容易影響設(shè)備的正常使用，因而，這種類型的設(shè)備很容易受環(huán)境變化的影響，因而，對環(huán)境的要求較高。同時(shí)，由于它特殊的設(shè)計(jì)，在發(fā)生故障時(shí)，需要把附近的多臺設(shè)備同時(shí)斷電才能進(jìn)行檢查和維修，這在增加操作人員工作量的同時(shí)，也給電力系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)帶來致命的打擊，增加經(jīng)濟(jì)成本，降低經(jīng)濟(jì)效益。

（3）許多進(jìn)行電力系統(tǒng)研究的單位企業(yè)都比較認(rèn)可HGIS設(shè)備，并在一些輸變電工程設(shè)計(jì)比賽中充分發(fā)揮HGIS的優(yōu)勢，根據(jù)比賽現(xiàn)場的環(huán)境以及地形的特點(diǎn)合理布置電氣設(shè)備，采取合適的配電裝置，進(jìn)一步優(yōu)化系設(shè)備布局，節(jié)約土地資源，提高資源利用率，推動電力系統(tǒng)的高效快速運(yùn)轉(zhuǎn)。通過實(shí)驗(yàn)對比可以看出，HGIS無論是在經(jīng)濟(jì)上，還是在技術(shù)上都比AIS、GIS更具有優(yōu)勢，更加符合當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)社會以及科技發(fā)展的要求，它的研究制造和發(fā)展應(yīng)用必然會推進(jìn)我國智能電網(wǎng)建設(shè)的水平和速度。

3 結(jié)語

智能電網(wǎng)的提出和建設(shè)是時(shí)代進(jìn)步的要求，是科技發(fā)展的體現(xiàn)，它的出現(xiàn)推動電力系統(tǒng)的發(fā)展和改革，促進(jìn)電力系統(tǒng)整體建設(shè)水平和速度的提升。它的體積小、功能大的特點(diǎn)減少土地占用面積，提高資源利用率，減少農(nóng)民因土地補(bǔ)償費(fèi)用與電力系統(tǒng)工程項(xiàng)目之間的激烈矛盾，降低土地占用成本。另外，它的一體化設(shè)計(jì)更加合理，安裝更加方便，節(jié)省設(shè)備安裝時(shí)間，提高了工作效率，真正的實(shí)現(xiàn)了設(shè)備功能的一體化，進(jìn)一步推動新一代智能電網(wǎng)發(fā)展的速度和規(guī)模，相信在不遠(yuǎn)的未來，它必能成為智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的重要推動力。

參考文獻(xiàn)

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第9篇：變電站模塊化建設(shè)范文

[關(guān)鍵詞]電網(wǎng)調(diào)度自動化；變電站綜合自動化；后臺監(jiān)控

中圖分類號：TM 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）35-0304-01

當(dāng)前，大多數(shù)電力企業(yè)為了提高勞動生產(chǎn)率，增加經(jīng)濟(jì)效益，不斷完善行業(yè)間的自動化建設(shè)和改造，實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)方變電站的遙信、遙測、遙控等的電力遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

一、 系統(tǒng)簡況及性能特點(diǎn)

（一）系統(tǒng)情況

調(diào)度自動化系統(tǒng)采用東方電子DF8002系統(tǒng)；變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)包括深圳南瑞ISA300，南京自動化廠PS6000，東方電子DF1800，南京南瑞RCS9700等。系統(tǒng)圍繞保護(hù)測控、RTU、后臺監(jiān)控、調(diào)度監(jiān)控進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)劃、將不同廠家的產(chǎn)品有機(jī)整合，同時(shí)為滿足變電站的實(shí)際需要，既保留系統(tǒng)對以前的兼容性，又具有現(xiàn)代特點(diǎn)。

（二）系統(tǒng)性能特點(diǎn)

1.切合用戶實(shí)際需求。結(jié)合變電站綜合自動化與調(diào)度自動化特點(diǎn)，系統(tǒng)在許多細(xì)節(jié)功能上充分考慮了用戶的特殊要求。包括遙控是否監(jiān)護(hù)操作可選擇，光字牌處理，自動提醒值班員監(jiān)視畫面并記錄，冗余告警信息的判斷和屏蔽等。

2.安全性更強(qiáng)。不同的用戶有不同的操作權(quán)限，不同工作站有不同的用戶可使用權(quán)限。站端后臺監(jiān)控允許以串口與其它系統(tǒng)通信（如五防系統(tǒng)），從而不與系統(tǒng)外的機(jī)器直接網(wǎng)絡(luò)相連，調(diào)度端采用防火墻和路由器與其它應(yīng)用系統(tǒng)相連（如MIS系統(tǒng)），防止非法侵入。調(diào)度端SCADA服務(wù)器采用SUN服務(wù)器，操作系統(tǒng)使用UNIX，采用雙機(jī)磁盤陣列結(jié)構(gòu)，比WINDOWS系統(tǒng)更穩(wěn)定更能抵御病毒侵害。調(diào)度與變電站采用光纖和DDN雙通道通信。？3.完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。采用了實(shí)時(shí)庫和商用磁盤庫（Sybase、SQL等）兩層結(jié)構(gòu)。

4.合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。調(diào)度端采用多機(jī)雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，冗余配置，自動同步數(shù)據(jù)、畫面，確保可靠穩(wěn)定。

5.靈活的規(guī)約通信。調(diào)度與變電站采用部頒CDT、DNP3.0等規(guī)約，對于保護(hù)信號的接收同時(shí)采用硬接點(diǎn)和報(bào)文方式。全面的功能實(shí)現(xiàn)。調(diào)度自動化方面除了SCADA還包括EMS能量管理和調(diào)度管理等；變電站綜合自動化方面除了當(dāng)?shù)乇O(jiān)控還包括VQC電壓無功控制、五防、運(yùn)行管理、設(shè)備管理等。

二、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)體現(xiàn)

本系統(tǒng)采用全分布開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，不同地點(diǎn)的各計(jì)算機(jī)通過雙絞線或光纖直接接入局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)絡(luò)，可獲得高速通訊和共享資源的能力。整個(gè)系統(tǒng)可分成三大部分，分別是調(diào)度自動化系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、變電站綜合自動化系統(tǒng)。

（一）調(diào)度自動化系統(tǒng)完成主站端人機(jī)交互工作。結(jié)構(gòu)示意圖見圖1

（二）通信系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)收發(fā)透明中轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)示意圖見圖2

三、系統(tǒng)的運(yùn)行概況

該系統(tǒng)的開發(fā)目標(biāo)是建立一個(gè)安全可靠，能提供各種高級服務(wù)，并為應(yīng)用程序的執(zhí)行和實(shí)施提供較強(qiáng)功能的開放式平臺和運(yùn)行在該平臺的多個(gè)相對獨(dú)立的應(yīng)用子系統(tǒng)組成的系統(tǒng)，成為一個(gè)符合電力系統(tǒng)現(xiàn)代化管理要求的，分布式、開放式、模塊化，可擴(kuò)充的電力調(diào)度自動化與變電站綜合自動化系統(tǒng)。目前這套系統(tǒng)已經(jīng)在全區(qū)3個(gè)220kV變電站和26個(gè)110kV變電站得到應(yīng)用，其中20個(gè)110kV變電站實(shí)現(xiàn)無人值守，其余的110kV站正在緊張改造中，最終將通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全部110kV變電站無人值守。同時(shí)配合新的集控管理思想，隨著集控班的正式運(yùn)行，系統(tǒng)的功能和應(yīng)用將得到進(jìn)一步的發(fā)展。

四、變電站綜合自動化系統(tǒng)功能概述

（一）調(diào)度中心遠(yuǎn)方遙控。由遠(yuǎn)方調(diào)度中心來的遠(yuǎn)方控制，此控制可以由當(dāng)?shù)剡\(yùn)行值班人員設(shè)定：禁止和開放，也可以用遠(yuǎn)方/就地切換開關(guān)來閉鎖。

（二）VQC電壓、無功自動調(diào)節(jié)。根據(jù)電壓和功率因數(shù)對主變抽頭調(diào)檔和電容器投切就地自動進(jìn)行，調(diào)節(jié)時(shí)考慮時(shí)間因素和投切次數(shù)。在就地調(diào)節(jié)失靈的情況下能夠遠(yuǎn)方監(jiān)視和遠(yuǎn)方控制。

（三）保護(hù)裝置、測控裝置和后臺與GPS衛(wèi)星鐘進(jìn)行時(shí)間統(tǒng)一。

（四）站內(nèi)的消防和UPS等其它信號以遙信方式發(fā)送到后臺和調(diào)度，滿足無人值守的要求。

（五）防操作閉鎖。開關(guān)的實(shí)時(shí)遙信狀態(tài)通過串口發(fā)送到五防系統(tǒng)，由五防系統(tǒng)進(jìn)行解鎖后才能在后臺監(jiān)控進(jìn)行遙控操作。

（六）所有綜自設(shè)備電源均由站內(nèi)直流電源逆變供電，確保全站發(fā)生事故停電時(shí)照常工作。

結(jié)束語

實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動化和變電站綜合自動化，是提高供電質(zhì)量、用電可靠性和提高電力企業(yè)自身水平的需要，本系統(tǒng)的建成，大大提高了廣州番禺電網(wǎng)調(diào)度自動化的應(yīng)用和管理水平，促進(jìn)了傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)型調(diào)度向分析型控制型調(diào)度的轉(zhuǎn)變。隨著電力體制改革的深入，變電站綜合自動化及調(diào)度自動化必將為電網(wǎng)的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供更加現(xiàn)代化、科學(xué)的手段，為廣州番禺電網(wǎng)的現(xiàn)代化管理和商業(yè)化運(yùn)行提供更強(qiáng)有力的保障。

參考文獻(xiàn)

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