数字化变电站与智能变电站的关系
2017-06-01 17:46:00
祥泰电气
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数字化变电站是由电子式互感器、智能化终端、数字化保护测控设备、数字化计量仪表、光纤网络和双绞线网络以及IEC61850规约组成的全智能的变电站模式，按照分层分布式来实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作性的现代化变电站。
智能化变电站是采用先进的传感器、信息、通信、控制、智能等技术，以一次设备参量数字化和标准化、规范化信息平台为基础，实现变电站实时全景监测、自动运行控制、与站外系统协同互动等功能，达到提高变电可靠性、优化资产利用率、减少人工干预、支撑电网安全运行，可再生能源“即插即退”等目标的变电站。
智能化变电站与数字化变电站有密不可分的联系。数字化变电站是智能化变电站的前提和基础，是智能化变电站的初级阶段，智能化变电站是数字化变电站的发展和升级。智能化变电站拥有数字化变电站的所有自动化功能和技术特征。智能化变电站与数字化变电站的差别主要体现在以下3个方面:
1、数字化变电站主要从满足变电站自身的需求出发，实现站内一、二次设备的数字化通信和控制，建立全站统一的数据通信平台，侧重于在统一通信平台的基础上提高变电站内设备与系统间的互操作性。而智能化变电站则从满足智能电网运行要求出发，比数字化变电站更加注重变电站之间、变电站与调度中心之间的信息的统一与功能的层次化。需要建立全网统一的标准化信息平台，作为该平台的重要节点，提高其硬件与软件的标准化程度，以在全网范围内提高系统的整体运行水平为目标。
2、数字化变电站己经具有了一定程度的设备集成和功能优化的概念，要求站内应用的所有智能电子装置(IED)满足统一的标准，拥有统一的接口，以实现互操作性。IED分布安装于站内，其功能的整合以统一标准为纽带，利用网络通信实现。数字化变电站在以太网通信的基础上，模糊了一、二次设备的界限，实现了一、二次设备的初步融合。而智能化变电站设备集成化程度更高，可以实现一、二次设备的一体化、智能化整合和集成。
3、智能电网拥有更大量新型柔性交流输电技术及装备的应用，以及风力发电、太阳能发电等间歇式分布式清洁电源的接入，需要满足间歇性电源“即插即用”的技术要求。
二、数字化变电站对比常规综自站的优势
数字化变电站就是将信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化的变电站。全站采用同一的通讯规约IEC61850构建通讯网络，保护、测控、计量、监控、远动、VQC等系统均用同一网络接收电流、电压和状态信息，各个系统实现信息共享。
常规综自站的一次设备采集模拟量，通过电缆将模拟信号传输到测控保护装置，装置进行模数转换后处理数据，然后通过网线上将数字量传到后台监控系统。同时监控系统和测控保护装置对一次设备的控制通过电缆传输模拟信号实现其功能。
数字化变电站一次设备采集信息后，就地转换为数字量，通过光缆上传测控保护装置，然后传到后台监控系统，而监控系统和测控保护装置对一次设备的控制也是通过光缆传输数字信号实现其功能。常规综自站与数字化变电站对比
如下图所示。为此我们总结出数字化变电站的优势
1、高性能
1)通讯网络采用同一的通讯规约IEC61850，不需要进行规约转换，加快了通讯速度，降低了系统的复杂度和设计、调试和维护的难度，进步了通讯系统的性能。
2)数字信号通过光缆传输避免了电缆带来的电磁干扰，传输过程中无信号衰减、失真。无L、C滤波网络，不产生谐振过电压。传输和处理过程中不再产生附加误差，提升了保护、计量和丈量系统的精度。
3)光电互感器无磁饱和，精度高，暂态特性好。
2、高安全性
1)光电互感器的应用，避免了油和SF6互感器的渗漏题目，很大程度上减少了运行维护的工作量，不再受渗漏油的困扰，同时进步了安全性。
2)光电互感器高低压部分光电隔离，使得电流互感器二次开路、电压互感器二次短路可能危及人身或设备等题目不复存在，大大进步了安全性。
3)光缆代替电缆，避免了电缆端子接线松动、发热、开路和短路的危险，进步了变电站整体安全运行水平。
3、高可靠性
设备自检功能强，合并器收不到数据会判定通讯故障或互感器故障而发出告警，既进步了运行的可靠性又减轻了运行职员的工作量。
4、高经济性
1)采用光缆代替大量电缆，降低本钱。用光缆取代二次电缆，简化了电缆沟、电缆层和电缆防火，保护、自动化调试的工作量减少，减少了运行维护成本。同时，缩短工程周期，减少通道重复建设和投资。
2)实现信息共享，兼容性高，便于新增功能和扩展规模，减少变电站投资成本。
3)光电互感器采用固体绝缘，无渗漏问题，减少了停运检验成本。
4)数字化变电站技术含量高，电缆等耗材节约，具有节能、环保、节约社会资源的多重功效。
三、 数字化变电站的特点
1、智能化的一次设备
一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计,简化了常规机电式继电器及控制回路的结构,数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换言之,变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替,常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。
2、网络化的二次设备
变电站内常规的二次设备,如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造,设备之间的连接全部采用高速的网络通信,二次设备不再出现常规功能装置重复的I/0现场接口,通过网络真正实现数据共享、资源共享,常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。
3、自动化的运行管理系统
变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化;数据信息分层、分流交换自动化;变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告,指出故障原因,提出故障处理意见;系统能自动发出变电站设备检修报告,即常规的变电站设备“定期检修”改为“状态检修”。
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