智能变电站发展前景

智能变电站发展前景智能电网2（1）“坚强”是基础，“智能”是关键,两者高度融合，电网的“坚强”与“智能”本身也相互交叉，不可拆分。（2）智能电网包含发电、输电、变电、配电、用电、调度6大环节。（1）发电环节：分布式能源的接入；（2）输电环节：加强输电线路的防灾减灾、在线监测、状态检修；（3）变电环节：推广采用智能变电站、智能一次设备，设备全寿命周期管理（4）调度环节：开展智能调度若干应用功能建设，包括：智能辅助决策、智能可视化等；（5）配电环节：加强配电网规划和建设，提高供电可靠性，提升配电自动化系统功能，开展储能、分布式发电、微电网试点，实现配电自动化系统对储能、分布式发电的分析和控制，消除市区线路越限，平缓负荷曲线；（6）用电环节：开展用电信息采集系统、双向互动营销系统建设、推广智能电表应用。智能电网建设智能电网的变电环节变电环节的目标：1、设备信息和运行维护策略与电力调度实现全面共享互动，实现基于状态的全寿命周期综合优化管理；2、枢纽及中心变电站全面建成或改造成为智能化变电站；3、实现全网运行数据的统一采集、实时信息共享以及电网实时控制和智能调节，支撑各级电网的安全稳定运行和各类高级应用。一体化坚强智能电网的战略目标一体化阶段性建设目标一体化工作方针一次设备智能化智能变电站123二次设备网络化一体化智能变电站与智能电网采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。智能变电站定义十二五智能变电站发展目标应用智能变电站相关技术，实现电网运行数据的全面采集和实时共享，支撑电网实时控制、智能调节和各类高级应用；到2015年，110（66）kV及以上智能变电站占变电站总量的38%左右;到2020年，110（66）kV及以上智能变电站占变电站总量的65%左右。重点项目:1、新建智能变电站2、变电站智能化改造3、智能变电站运维集约化4、输变电设备状态监测系统总体目标：一体化智能变电站概念一体化智能变电站概念图智能变电站技术特征•（1）测量数字化。•（2）控制网络化。•（3）状态可视化。•（4）功能一体化。•（5）信息互动化。一体化智能变电站特征一体化智能变电站特征一体化智能变电站特征变电站自动化演变过程数字化变电站面向间隔的系统分散分布式系统集中式RTU智能变电站变电站几大环节数据采集远动事件与操作记录保护与其他信息处理显示与告警控制与调节智能变电站与数字化变电站电子式互感器应用IEC61850标准的颁布和实施高速工业通信网络技术发展数字化变电站智能断路器技术发展和应用变电站业务需求的变化和技术的进步，计算机网络技术、通信技术，光电技术的发展，变电站一、二次设备技术的融合，以及变电站运行方式的变革，由此产生了—“数字化变电站”数字化变电站智能变电站与数字化变电站智能变电站实现形式基于数字化变电站，但在支撑智能电网建设、可再生能源即插即退等智能性方面，有更高的要求。智能变电站更深层次体现出坚强智能电网的信息化、自动化和互动化的技术特点。数字化变电站一次智能化电气设备二次智能化电子设备（IED）通过计算机网络实现数字化通信全站具有统一的数据建模和实时数据平台实现智能设备间的互操作性和互换性智能变电站智能设备：先进、可靠、集成、低碳、环保基本要求：全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化基本功能：自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等高级功能：可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等相互关系数字化是基础智能化是手段可靠、高效是目的智能变电站与数字化变电站数字化变电站的功能是智能变电站发展的基础智能变电站是进一步综合站内功能与发展对外支撑智能变电站并不要求高度数字化，例如全站必须采用电子式互感器智能变电站是一种理念、一种符号，不应简单按字面理解智能。智能变电站不是变电站智能化，它有一个量变到质变的飞跃智能变电站与数字化变电站的关系一体化智能变电站系统结构示意图设备智能化和高级智能应用是智能变电站的重要特征。智能变电站设备具有信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、状态可视化等主要技术特征。过程层将传统一次与二次系统进行融合，体现了未来变电站设备智能化的发展方向，并且目前已出现了这种趋势，如，组合电器的PASS设备已包含了一次设备和部分二次设备。站控层更注重对基于统一模型的信息共享、设备状态可视化、智能告警、分析决策等高级智能应用的描述，强调智能变电站系统级的先进功能。智能变电站构建原则智能一次设备–智能一次设备应信息化，可监测更多自身状态信息，也可通过网络获知系统及其它设备等的运行状态等信息。–智能开关设备应能在以下方面优化执行和调节功能：位置信号数字化、网络化，减少辅助结点数目、容量及连线等；采用电子控制装置，简化控制回路结构，减少连线和体积，提高可靠性等–智能设备实现要根据需求及技术现状分步骤、分阶段、有选择的实施部分或全部功能信息统一建模(一体化信息平台)–优先采用统一命名规范、统一检索机制、完全自描述的方法实现跨系统间的数据与信息的无缝交换，也可利用先进的模型映射技术，实现信息与模型的无损转换智能变电站功能要求统一断面全景数据采集–应利用对时系统，同步区域和站内时钟，完善和标准化站内设备的静态和动态信息模型，向智能电网提供统一断面的全景数据。设备状态检修–智能变电站应配置用于监测系统主设备的传感器，能够反映系统主设备运行的电脉冲、气体生成物、局部过热等各种特征量。应利用DL/T860提供的建模方法，建立设备状态检修的信息模型，构建具备较为可靠实用的状态监测预警算法和机制、支撑状态检修实践的专家系统智能变电站功能要求一体化基本功能要求一体化高级功能要求设备状态可视化采集主要一次设备（变压器、断路器等）状态信息，进行状态可视化展示并发送到上级系统，为实现优化电网运行和设备运行管理提供基础数据支撑。变电站智能告警在线处理专家系统根据告警信息的级别，实行优先级管理，方便重要告警信息的及时处理，有助于智能变电站应对各类突发事件。智能变电站高级功能变电站事故信息综合分析辅助决策系统在故障情况下对包括SOE信号及保护装置、相量测量、故障录波等数据进行数据挖掘、多专业综合分析，并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。智能变电站经济运行与优化控制利用无功电压控制设备，配合自动电压调节系统，从基于电网的角度对广域分散的电网无功装置进行协调优化控制。与智能电网其他节点的互动具备与大用户及各类电源等外部系统进行信息交换的功能。智能变电站高级功能一体化辅助设施要求•变电站的智能化是一个不断发展的过程，就目前技术发展现状而言，智能变电站是：•由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，建立在IEC61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。智能化变电站概念33一次设备智能化一次设备智能化智能变电站123二次设备网络化一次设备智能化智能设备是附加了智能组件的高压设备，智能组件通过状态感知和指令执行元件，实现状态的可视化、控制的网络化和自动化，为智能电网提供最基础的功能支撑。一次设备智能化智能组件是若干智能电子装置的集合，安装于主设备旁，承担与主设备相关的测量、控制和监测等功能。满足相关标准要求时，智能组件还可集成相关继电保护功能。一次设备智能化哪些高压设备需要智能化设备在电网中的重要性、故障影响及其发生几率、故障是否可监测、监测的成本和可靠性、有无更加经济的替代方案（如带电检测）等，都是决定设备是否需要智能化和如何智能化的依据。变压器、电抗器、断路器、GIS、电力电缆、高压套管等，这些设备，或故障率相对较高，或故障影响较大，具有自检测的需求。另一方面，对于这些设备，可用的自检测技术已有一定的研究基础和应用经验，具备进行智能化应用的基本条件。一次设备智能化技术特征控制网络化测量数字化状态可视化功能一体化信息互动化传感器与本体一体化互感器与本体一体化测量、控制、计量、监测、保护一体化与调度系统交互与设备运行管理系统交互一次设备智能化——智能组件一次设备智能化——智能组件一次设备智能化——电子互感器常规互感器过程层演变趋势控制室小室间隔柜设备柜设备上综自阶段数字化早期数字化后期趋势:光纤越来越长，电缆越来越短一次设备与合并单元连接标准化一体化各类电流互感器之间比较一次设备智能化——电子互感器电子式互感器优点高低压完全隔离，绝缘结构简单。不含铁芯，消除了磁饱和及铁磁谐振等问题。抗电磁干扰性能好，低压侧无开路高压危险动态范围大，测量精度高，频率响应范围宽。数据传输抗干扰能力强没有因充油而潜在存在的污染及易燃、易爆等危险体积小、重量轻一次设备智能化——电子互感器电子式互感器的结构及应用框图一次电流（电压）传感器一次转换器传输系统二次转换器合并单元A相电子式电流（电压）互感器Ｐ１Ｐ２Ｂ相电子式电流（电压）互感器Ｃ相电子式电流（电压）互感器保护、测控IEC60044-8IEC61850-9-1/2一次设备智能化——电子互感器电子式互感器的分类按工作原理划分:1、有源式电子互感器2、无源式电子互感器按应用场合划分：1、GIS结构的电子互感器2、AIS结构(独立式)电子互感器3、直流用电子式互感器一次设备智能化——电子互感器电子式互感器集成一体化采集单元底座绝缘伞裙一次导电杆外壳LPCT罗氏线圈屏蔽罩壳二次导线管屏蔽双绞线绝缘油合并单元……至其它互感器本体的采集单元秒脉冲或1588数据输出IEC61850-9-2IEC61850-9-1IEC60044-8直流电源直流电源数据输出光纤•一体化设计，界面清晰、节省屏位•合并单元可户外工作，与互感器一体化安装•工厂可以完成一体化部分的安装调试至集控室的铠装光缆光纤保护钢管二次接口盒合并单元IEC61850-9-2/9-1、IEEE1588一次设备智能化——电子互感器GIS中的电子式CT/PT供电电源光缆通信系统一次设备智能化智能变电站123二次设备网络化三层架构–站控层、间隔层、过程层两网–站控层网络、过程层网络数据服务–MMS服务、GOOSE服务、SMV服务二次设备网络化二次设备网络化IEC61850标准实现技术二次设备网络化——网络通信技术。。。。。。。。。。二次设备网络化