【正文】 個制造廠公平競爭的基礎(chǔ)環(huán)境。 通信標(biāo)準(zhǔn)體系的建立變電站自動化技術(shù)的使用大大提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平，增強了電網(wǎng)調(diào)度的靈活性和可靠性，降低了變電站建設(shè)的總造價。一般情況下，每臺智能變電站內(nèi)變壓器每年可多供電量約數(shù)千萬千瓦時，節(jié)約檢修的差旅、臺班費約十幾萬元至幾十萬元，節(jié)約試驗、化驗、小修費用約幾十萬元。其內(nèi)部嵌入的各類傳感器和執(zhí)行器在智能化單元的管理下，保證變壓器在安全、可靠、經(jīng)濟條件下運行。2） 具有互操作性，能夠與同一廠家或不同廠家的 IED 互聯(lián)。用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與其他智能系統(tǒng)交換信息。主觸頭的狀態(tài)可通過主觸頭被燒掉或腐蝕掉的百分比來展現(xiàn)；實際SF6氣體密度或壓力可以看到并可依據(jù)最新建議數(shù)據(jù)去補充；斷路器的剩余使用壽命和工作時間亦可顯示。方案一相較常規(guī)變電站已經(jīng)具有很多的顯著的優(yōu)點，使得變電站二次發(fā)生了翻天覆地的變化，變電站實現(xiàn)了徹底的數(shù)字化。光纜相對于電纜而言具有優(yōu)良的抗電磁干擾能力，傳輸過程不會產(chǎn)生附加誤差，從而提高了智能變電站信息傳輸?shù)目煽啃?。對于變壓器設(shè)備而言，一個能夠在智能系統(tǒng)環(huán)境下，通過網(wǎng)絡(luò)與其他設(shè)備或系統(tǒng)進行交互的變壓器是必需的。在不改變傳統(tǒng)開關(guān)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提升了一次設(shè)備的智能化程度。本專題站針對長春南500kV 站500kV HGIS和220kV GIS兩種設(shè)備情況，重點分析變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備智能化應(yīng)用情況及發(fā)展方向。方式二：電力功能元件 + 內(nèi)嵌的包含狀態(tài)監(jiān)測單元的智能綜合組件 + 外置的一個或多個智能綜合組件。2 智能一次設(shè)備的方案設(shè)計 智能一次設(shè)備的構(gòu)成方案與常規(guī)變電站一次設(shè)備相比，智能變電站在應(yīng)用方面進一步加大了一次設(shè)備信息化。 采用IEC61850《變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》（標(biāo)準(zhǔn)DL/T860等同IEC61850）標(biāo)準(zhǔn)通信體系，合并單元、智能單元采用IEC 6185092傳輸方案。 數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理應(yīng)數(shù)字化、共享化，利用通信網(wǎng)絡(luò)和光纜實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字化。1 智能一次設(shè)備的設(shè)計原則數(shù)字化變電站主要由光電/電子式互感器、智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備在IEC61850通訊規(guī)約基礎(chǔ)上分層構(gòu)建，實現(xiàn)智能設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。建設(shè)統(tǒng)一堅強的智能電網(wǎng)，設(shè)備制造是關(guān)鍵，目前，我國的二次設(shè)備制造業(yè)進步很快，對IEC61850的運用，在國際上都做出了突出貢獻，彌補了許多國際上對61850定義的空白，二次設(shè)備基本實現(xiàn)了智能化、網(wǎng)絡(luò)化。長春南500kV變電站工程 設(shè)計競賽投標(biāo)文件 智能一次設(shè)備的選擇應(yīng)用專題報告卷冊檢索號A030302長春南500kV變電站工程設(shè)計競賽投標(biāo)文件第3卷 競賽投標(biāo)技術(shù)文件第3分卷 專題報告及建議第二冊 智能一次設(shè)備的選擇應(yīng)用 二○○九年十月0 引 言智能電網(wǎng)以及數(shù)字化變電站是電力工業(yè)將來的發(fā)展方向，國家電網(wǎng)已經(jīng)確定了中國的智能電網(wǎng)發(fā)展模式，將其定義為堅強智能電網(wǎng)，涵蓋發(fā)電、調(diào)度、輸變電、配電和用戶各個環(huán)節(jié)，在堅強電網(wǎng)基礎(chǔ)上實現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、數(shù)字化、自動化、互動化是堅強智能電網(wǎng)的“智能”含義。但是，一次設(shè)備智能化是智能電網(wǎng)的瓶頸，嚴格意義上的先進的智能化一次設(shè)備仍然處于研發(fā)階段，未能投入應(yīng)用，缺少運行經(jīng)驗。本專題著重論述智能化一次設(shè)備的設(shè)計選擇和應(yīng)用。 500kV、220kV智能單元冗余配置；66kV智能單元單套配置；主變500kV、220kV側(cè)智能單元冗余配置，66kV智能單元單套配置，本體智能單元按照單套配置。 合并單元與保護裝置合并組柜或就地安裝，智能單元就地安裝。智能化的一次設(shè)備將監(jiān)測更多設(shè)備自身狀態(tài)信息，全面實現(xiàn)對一次設(shè)備的物理狀況、動作情況、運行工況等方面的信息化實現(xiàn)；在自動化功能方面，進一步實現(xiàn)智能化，在控制功能、狀態(tài)自檢測、狀態(tài)檢修等方面實現(xiàn)智能化控制操作；設(shè)備信息及智能功能，可通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與上級系統(tǒng)及其它設(shè)備的運行配合，自動化程度更高，具有比常規(guī)自動化設(shè)備更多、更復(fù)雜的自動化功能；具備互動化能力，與上級間隔層設(shè)備、站控設(shè)備及相關(guān)設(shè)備、調(diào)度及用戶等及時交換信息，分布協(xié)同操作。方式三：電力功能元件 + 內(nèi)嵌的智能綜合組件。針對變壓器、HGIS和GIS容性設(shè)備、高抗、等設(shè)備在線監(jiān)測如何與設(shè)備智能化結(jié)合的應(yīng)用情況及發(fā)展方向在《在線監(jiān)測裝置的選擇應(yīng)用》專題中進行詳細論述。HGIS與GIS的結(jié)構(gòu)基本相同，只是不包含母線。目前，國內(nèi)運行的數(shù)字化試點站均采用如下方式實現(xiàn)，即通常而言的“常規(guī)一次設(shè)備+智能終端”方式，對于主變本體，智能終端除以繼電器重動、電纜直跳方式執(zhí)行本體非電量保護功能外，還可以執(zhí)行與主變本體有關(guān)的諸如：啟動充氮滅火、遙控/閉鎖有載調(diào)壓、啟動風(fēng)冷控制、上傳各種非電量信號等功能，是將常規(guī)配置的各個功能裝置的功能整合為一的大二次裝置。2）一、二次設(shè)計集成，簡化了設(shè)計院工作，減少了設(shè)備現(xiàn)場調(diào)試周期。但是，在實現(xiàn)智能化的過程中任然存在一些問題需要改進或解決，突出的就是智能終端無法實現(xiàn)在線監(jiān)測功能，缺少在線監(jiān)測功能就無法實現(xiàn)狀態(tài)檢修。變壓器智能化單元也已經(jīng)在研發(fā)階段，一個理想化的智能變壓器應(yīng)該具有如下組成：變壓器主體+檢測設(shè)備各種狀態(tài)的傳感器+執(zhí)行器+通訊網(wǎng)絡(luò)；變壓器智能化單元（TIED）；智能化輔助設(shè)備。各種傳感器、執(zhí)行器通過各自的數(shù)字化或智能化單元接入。3） 內(nèi)嵌 Web 維護界面，支持遠程維護功能。出廠時將該產(chǎn)品的各種特性參數(shù)和結(jié)構(gòu)信息植入智能化單元，運行過程中利用傳感器收集到實時信息，自動分析目前的工作狀態(tài)，與其他系統(tǒng)實時交互信息，同時接收其他系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)和指令，調(diào)整自身的運行狀態(tài)。實現(xiàn)了智能化的在線檢測還有利于對設(shè)備的缺陷進行跟蹤分析，及時掌握絕緣油及介質(zhì)裂化趨勢，可遠距離隨機監(jiān)控，實現(xiàn)絕緣狀況連續(xù)監(jiān)測。當(dāng)前IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的大力實施基本上清除了在變電站自動化系統(tǒng)集成過程中面臨的最大障礙，即不同廠家不同的IED，甚至同一廠家不同型號的IED所采用的通信協(xié)議和用戶界面的也可能不相同，難以實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的無縫集成和互操作的障礙。IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)體系中，IEC 618509提供了面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)，定義了采樣值傳輸抽象模型，如圖1所示。圖1 采樣值傳輸抽象模型合并單元、智能終端與間隔層設(shè)備間通信均采用IEC 618509，標(biāo)準(zhǔn)有兩種模式：IEC 6185091和IEC 6185092。本方案實現(xiàn)模式簡單固定，但不靈活，數(shù)據(jù)通道固定為12路，幀格式固定而且不允許改變，映射方法也相對固定、簡單，對ASCI模型的支持不夠完備。隨著交換機網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的迅速發(fā)展及其成本的降低，采樣值網(wǎng)絡(luò)傳輸模式已經(jīng)在數(shù)字化變電站得到推廣應(yīng)用。 智能一次設(shè)備的組網(wǎng)方案變電站自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)按照三層結(jié)構(gòu)兩層網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，這三個層次分別稱為“過程層”、“間隔層”、“站控層”。運行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)檢測。 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的方案在IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系中將以太網(wǎng)絡(luò)規(guī)定為