巧用數字認知智能站

巧用數字認知智能站

國網安徽省黃山供電公司 舒永志 國網安徽省電力公司培訓中心 于傳 趙岱平 陳銀

智能變電站（以下簡稱智能站）是智能電網的一個重要的支點，為了更好理解智能站，本文利用智能站和傳統常規變電站的結構異同性和差異性對比，羅列出常見的智能設備一些基本概念性知識，通過簡單的語言文字，靈活的利用數字的方式來對智能站的知識巧記、巧學、巧用。

數字；認知；智能站

1 一項標準

這項標準即為IEC61850標準系列標準，中文名稱為變電站通信網絡和系統標準，它規定了變電站內智能電子設備，即IED之間的通信行為和相關的系統要求。

IEC61850標準的技術是無縫通信國際標準，目標在全球變電站自動化系統技術領域實現“一個世界、一種技術、一個標準”。

2 兩個網絡

通常對智能變電站所述說的三層（下面介紹）兩網中的兩網，即指的是站控程網路和過程層網路，IEC61850標準規范提供用戶三大服務（MMS、GOOSE、SMV），將它們映射到兩網中可知，站控層網是MMS服務功能的網絡化體現，GOOSE、SMV服務的網絡化則組成過程層網路。

3 三層設備

智能變電站的體系結構依據IEC61850標準協議一般劃分為過程層、間隔層和站控層，三個設備層。

3.1 過程層

包括變壓器、斷路器隔離開關、電子式電流電壓互感器以及合并單元、智能終端等附屬的數字化設備，實時運行電氣量的采集及檢測，運行設備狀態監測和操作控制命令執行。

3.2 間隔層

一般是指保護、測控二次設備，通常實現一個間隔或一個電力主設備的保護和監控控制功能，還包括計量、備自投、安穩等其他自動化裝置，這些設備通常采集過程層設備的數據，同時也有與站控層通信的通信接口。實施對一次設備保護控制功能和本間隔操作閉鎖功能，匯總本間隔過程層時數據信息，對數據采集、統計運算及控制命令的發出具有優先級別的控制，裝置均為工控級的嵌入式設計算機系統實現。

3.3 站控層

包括自動化站級監視控制系統、站域控制、通信系統、對時系統，實現面向全站設備的監視、控制、告警及信息交互功能，完成數據采集和監視控制（SCADA）、操作閉鎖以及同步相量采集、電能量采集、保護信息管理等相關功能，站控層功能宜高度集成，可在一臺計算機或嵌入裝置實現，也可分布在多臺計算機或嵌入式裝置中。

4 四做

4.1 由“遠”做“近”

對于斷路器控制分合閘，傳統變電站往往安裝在斷路器測控屏內，而智能站可使用智能終端對斷路器手跳、手合回路，這是傳統站與智能站的對斷路器控制明顯的差異之處。

4.2 由“長”做“短”

常規變電站長電纜，而智能站由少量的光纜代替了大量的電纜，縮短了電纜，延長了光纜，即“長光纜短電纜”，這是智能站一個顯著的特點。光纜取代了電纜，節省了投資降低施工成本，在綠色環保、節能損耗以及安全運行等方面也體現了積極的效用。

4.3 由“硬”做“軟”

在智能站中除檢修壓板可采用硬壓板外，保護裝置功能和出口均采用軟壓板，因此軟壓板的投退只需要在保護裝置中執行，同時滿足遠方操作的要求。

值得一提的是“檢修狀態”壓板，投該壓板保護裝置將閉鎖相關保護功能，對于線路保護投入“檢修狀態”壓板，同時退出GOOSE出口軟壓板，GOOSE啟動失靈軟壓板，對應的母差保護投入“檢修狀態”硬壓板，同時退出全部間隔的GOOSE軟板、GOOSE啟動失靈軟壓板。一般情況下運維人員盡量不操作，若現場需要投停此壓板，壓板操作務必認真核對并填寫在操作票中，同時填寫好壓板投切記錄。

4.4 由“繁”做“簡”

智能設備具有體積小、重量輕，“節材、節地、節能、無污染、無噪音、減少運維工作的特點，同時安全性能高，如傳統互感器采用油絕緣方式，由于充油設備潛在著易燃、易爆的可能，而電子互感器絕緣結構簡單，可以不采用油絕緣，在結構設計上可避免這方面的危險。

5 五無現象

5.1 無飽和現象

電子式互感器不用鐵心做耦合，因此消除了磁飽和及鐵磁諧振現象而使互感器運行瞬間響應好，穩定性好，保證了系統運行的可靠性。

5.2 無反送電現象

電子式互感器將高低壓完全隔離，絕緣簡單，由于常規站壓變二次回路是電纜，PT并列時特別注意反充電問題，而智能站并列回路使用了光纜，則不存在反充電現象。

5.3 無開路現象

在智能站中由于電流互感器二次回路采用的是光纜，避免了傳統站二次發生開路的現象。

5.4 無干擾現象

電力系統存在著大量電磁場，且十分復雜，而利用電磁耦合原理的互感器很難克服電磁干擾，電子互感器通過光纖信號傳遞信息，可抗電磁干擾。同時頻率響應寬，動態范圍大，滿足精度計量和繼電保護的需要，提升數字信號傳輸和處理無附加誤差。

5.5 無短路現象

常規站PT由于電壓互感器內阻抗很小，若二次回路短路時，會出現很大的電流，將損壞二次設備甚至危及人身安全。因此電壓互感器二次側不允許短路，為消除常規站PT二次輸出回路短路的危害，電子式電壓互感器利用了光纜而不是電纜作為信號傳輸工具，實現了高低壓的徹底隔離，運行中不存在電壓互感器二次回路短路給設備和人身造成的危害，安全性和可靠性大大提高。

6 結語

智能站是采用先進、可靠、集成、低碳和環保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能。學習智能站需要一個循序漸進的過程，善于歸納和總結，從陌生感到熟知度，對智能站知識不斷總結和提煉，不斷積累對智能站的學習和培訓經驗，真正懂得了解和掌握智能設備，提升智能站運維水平。