【正文】 機(jī)電商報(bào) 。2021 年 [2] 高翔 。任何元件的故障不應(yīng)導(dǎo)致不可檢出的功能失效，也不應(yīng)導(dǎo)致多個(gè)和級(jí)聯(lián)的元件故障。數(shù)字化變電站可降低變電站整個(gè)生命周期的費(fèi)用。數(shù)字化變電站所有設(shè)備的功能和數(shù)據(jù)按 IEC61850 建模，采用映射到 MMS(制造報(bào)文規(guī)范 )的 ACSI((抽象通信服務(wù)接口 )、 G00SE(面向變電站事件的通用對(duì)象 )、 SV(采樣值 )、 SNTP(時(shí)間同步 )等通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)各種通 信功能。采用面向?qū)ο笞晕颐枋龅姆椒ǎ瑐鬏數(shù)阶詣?dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都帶說(shuō)明，馬上建立數(shù)據(jù)庫(kù)，使得現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收的驗(yàn)證工作大大簡(jiǎn)化，數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)工作量大大減少，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的“即插即用”。智能設(shè)備具備可與其他設(shè)備交互參數(shù)、狀態(tài)和控制命令等信息的通信接口。除了在整個(gè)通信架構(gòu)及通信協(xié)議上盡可能地減少此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生外，各應(yīng)用系統(tǒng)必須具備一定的容錯(cuò)機(jī)制和容錯(cuò)邏輯。 5） GOOSE 應(yīng)用 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通過(guò) GOOSE機(jī)制實(shí)現(xiàn)快速信息傳遞，應(yīng)用中常用來(lái)傳遞遙信、遙控及保護(hù)跳閘報(bào)文。從技術(shù)上有多種實(shí)現(xiàn)手段，筆者建議采用全站硬同步方式。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，變電站二次電纜大為減少，總體系統(tǒng)趨于簡(jiǎn)單。 對(duì)于高壓進(jìn)出線、主變等通過(guò)一套或數(shù)套支持 IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)的集中式測(cè)控保護(hù)裝置（每組均需冗余配置），組成基于 IEC61850 的數(shù)字化變電站系統(tǒng)，在間隔層實(shí)現(xiàn) IEC61850。 常規(guī)變電站的數(shù)字化改造，也應(yīng)按照此思路及 IEC61850 的變電站架構(gòu)進(jìn)行。 ① 停電成本包括由于停電造成運(yùn)行方式改變帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)成本 ， 操作成本 ， 及網(wǎng)損約 10萬(wàn)元 ／ 次 。 5 萬(wàn)元 。 一般所考慮的一條 220KV 線路的壽命 （ 這里特指二次設(shè)備和保護(hù) ） 為 0年 ，以?xún)衄F(xiàn)金流 NPV 為比較依據(jù) ， 主要從成本方面進(jìn)行考慮 ： 全壽命周期成本計(jì)算公式 LCC＝ CI＋ CO＋ CM＋ CF＋ CD 式中 ： LCC： 全壽命周期成本 （ life cyclecost）； CI： 投入成本 ， 包括設(shè)計(jì)成本 、 采購(gòu)成本 、 施工成本 （ investment costs）； CO： 運(yùn)行成本 ， 包括操作成本 、 管理成本 、 耗電成本 、（ operation costs） CM： 維護(hù)成本 ， 包括定期檢驗(yàn)成本和備品備件 （ maintenance costs）； C： 故障成本 ， 亦稱(chēng)懲罰成本包括停電成本 、 不正確動(dòng)作成本和缺陷處理成本 （ outage or failure costs）； CD： 廢棄成本包括拆除及回收成本 （ disposal costs）。 ③ 改造后 ， 由于電流 ／ 電壓互感器的二次負(fù)載減小 ， 從而提高了保護(hù) 、 測(cè)量及計(jì)量的精度 。這將為變電站實(shí)現(xiàn)數(shù)字化創(chuàng)造有利時(shí)機(jī)。 有利條件 數(shù)字化變電站自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備日趨成熟 實(shí) 現(xiàn)數(shù)字化變電站的關(guān)鍵技術(shù)有 2 點(diǎn) : 遵循 IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)建立通信平臺(tái) 。 基于上述原因，實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)一次設(shè)備信息處理的數(shù)字化，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)公用信息的共享，并在按照 IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)族構(gòu)建未來(lái)的數(shù)字化變電站架構(gòu)，已逐漸為業(yè)內(nèi)人士所認(rèn)可，數(shù)字化變電站技術(shù)已成為變電站現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的方向。 模擬量可以接入非電 氣量變送器輸出 （ 如壓力 、 溫度等 ）， 開(kāi)關(guān)量共有 18個(gè)量 ， 模擬量共有 3 個(gè) 。 它之所以被稱(chēng)作 “ Brick”是因?yàn)樗坏瓷先ゾ拖駢K磚頭 ， 而且和磚頭一樣經(jīng)得起日曬雨淋 （ IP66 的防護(hù)等級(jí) ）。 各層次之間和內(nèi)部均采用網(wǎng)絡(luò)通信 , 在過(guò)程層實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。 但是 , 目前變電站數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)用還存在各種局限性。 大量的常規(guī)變電站改造必然要考慮到成本和性?xún)r(jià)比 ,包括對(duì)運(yùn)行的影響、設(shè)備的使用期限和重要程度等因素 。 并在提高穩(wěn)定性、增強(qiáng)可靠性、信息共享、簡(jiǎn)化架構(gòu)、提升功能、降低造 價(jià)等方面取得了重大的突破和顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。 。 數(shù)字化變電 站概述 我國(guó)變電站自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到一定的水平。主要表現(xiàn)在①一次設(shè)備和二次裝里之間仍需敷設(shè)大量電纜 , 設(shè)計(jì)、電建施工 、運(yùn)行維護(hù)都存在很大西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 的工作量 , 形成可觀的成本②電網(wǎng)及一次設(shè)備信息的數(shù)字化處理還是依靠二次裝來(lái)完成 , 造成不同應(yīng)用間的信息重復(fù)和無(wú)效冗余 , 帶來(lái)變電站二次系統(tǒng)架構(gòu)龐雜、不便擴(kuò)展、難以維護(hù)、成本增高③雖然實(shí)現(xiàn)了變電站的初步數(shù)字化進(jìn)程 , 但仍未實(shí)現(xiàn)站內(nèi)的公用信息共享、簡(jiǎn)化信息及變電站架構(gòu) , 并降低變電站造價(jià)及維護(hù)成本④隨著越來(lái)越多的 IED的應(yīng)用 , 各種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、通信協(xié)議和傳輸介質(zhì)使得系統(tǒng)互連、互操作性問(wèn)題日益突出 , 也為系統(tǒng)的穩(wěn)定埋下隱患。 層與層之間和層內(nèi)部采用統(tǒng)一的通信信息模型和標(biāo)準(zhǔn) ,解決了不同型號(hào)設(shè)備的互操作問(wèn)題 ,實(shí)現(xiàn)無(wú)礙信息共享 ,提升其性能和可靠性 ,而設(shè)備配置 、 系統(tǒng)維護(hù) 、工程實(shí) 施大為簡(jiǎn)化 。 它的輸入 ／ 輸出是雙向的 ， 一方面就地采集了所有一次設(shè)備的信息 ， 由一根細(xì)長(zhǎng)的單芯光纜連接到控制室的保護(hù) 、 控制及計(jì)量等二次設(shè)備 ； 另一方面還可以通過(guò)這根光纜把來(lái)自控制室的控制 信號(hào)和同步信息送到 “ 魔磚 ”， 實(shí)現(xiàn)控制功能 。④ 直流輸出有 4 個(gè)固態(tài)繼電器 。 數(shù)字化變電站具有簡(jiǎn)潔的二次接線、更好的保護(hù)性能、一致化的計(jì)測(cè)精度、較高的設(shè)備使用效率、更高的系統(tǒng)可靠性，同時(shí)數(shù)字化變電站設(shè)備具有很高的互操作性，設(shè)備較易維護(hù)和更新，信息實(shí)現(xiàn)共享的特點(diǎn)。 智能化一次設(shè)備與間隔層之間的接口和應(yīng)用。 3)無(wú)人值班變電站發(fā)展的要求 江蘇電網(wǎng)無(wú)人值班變電站的建設(shè)對(duì)變電站自動(dòng)化提出了更高的要求 , 希望進(jìn)一步簡(jiǎn)化二次接線、減少二次電纜、減少維護(hù)工作量和減少變電站的占地面積 , 因而無(wú)人值班變電站的發(fā)展促進(jìn)了對(duì)變電站實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的要求。 ④ 改造后 ， 由于在開(kāi)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)就將大電流 、 高電壓轉(zhuǎn)換成了數(shù)字量 ， 從而提高了二次回路人員工作的安全性 。 對(duì)于上式中各種成本進(jìn)一步解釋如下 ： （ 1） 投入成本中的解釋 。 ② 管理成本是指設(shè)備巡視和圖紙核對(duì)這二項(xiàng)每年一個(gè) 220kv回路二次約需二個(gè)人工折合費(fèi)用約 2021元 。 ② 不正確動(dòng)作及處 缺成本 。具體建議如下： 1） 采用支持 IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備 目前對(duì)于數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，各種支持 IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品將逐步取代非 EC61850 產(chǎn)品；在站控層和間隔層已實(shí)現(xiàn)基于 IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)， 且較為成熟。對(duì)于 35kV 及以下部分，由于基本采用開(kāi)關(guān)柜形式，對(duì)于饋線使用的是常規(guī)互感器，可以采用支持 IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)的間隔層 IED，分散于開(kāi)關(guān)柜分散布置，實(shí)現(xiàn)測(cè)控、保護(hù)功能。通過(guò)上述改造原則，我們可以看到，這種改