【正文】 主變間隔與750kV間隔相同均采用雙配置原則，其余電抗器、所變間隔采用單配置。采用常規(guī)電磁式互感器，互感器線圈加裝轉(zhuǎn)換裝置，將保護、計量用電流、電壓模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量光纖輸出，每個間隔配置1套綜合智能單元，集成了合并單元和智能接口的功能。一方面接收轉(zhuǎn)換裝置輸出的光纖數(shù)字采樣信號，并以IEC 6185092網(wǎng)絡(luò)傳輸規(guī)約接入過程層交換機，為保護測控一體化、計量裝置提供共享的采樣數(shù)據(jù)。另一方面實現(xiàn)智能接口功能，信息采集和控制輸出，并采用GOOSE規(guī)約通過光纖接入過程層交換機。采用合并單元和智能接口二合一的綜合智能單元配置對于信息量較小的66kV間隔是為一種較為經(jīng)濟、合適的方案，既滿足了智能變電站的技術(shù)要求，同時節(jié)約了安裝空間，也更易于安裝調(diào)試。66kV過程層交換機按母線配置原則，一段母線配置一套符合IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的光纖交換機，用于接入母線上所有綜合智能接口的數(shù)據(jù)并提供給保護測控和數(shù)字化電度表設(shè)備。安裝方式互感器轉(zhuǎn)換裝置、綜合智能接口就地安裝于戶外柜中(溫、濕度自動控制)，交換機、保護測控等智能裝置集中組屏安裝于各小室。 交換機配置及GOOSE的實現(xiàn)本站的過程層交換機采用雙星形網(wǎng)的模式配置，雙過程層網(wǎng)絡(luò)配置，兩個網(wǎng)絡(luò)相互獨立。 750kV過程層交換機配置750kV 有2個串，第一串配置2臺、第二串配置1臺，共3臺，過程層雙重化配置，共配置6臺交換機，兩條母線的母差保護模塊雙重化配置，需要2臺公共交換機，750kV部分需要8臺過程層交換機。GOOSE組網(wǎng)方案：許繼的數(shù)字化過程層配置方案采用GOOSE網(wǎng)和SMV報文共網(wǎng)傳輸，過程層交換機使用VLAN技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)報文進行隔離和劃分，以750kV母線保護為例，與母線保護有關(guān)的設(shè)備通過750kV公共交換機進行集中，接入到750kV母線保護模塊，母線保護通過收集到的各元件的數(shù)據(jù)進行集中判斷，判斷結(jié)果通過GOOSE報文反饋給各智能接口進行跳閘。 330kV過程層交換機配置330kV 有3個串，第一串配置2臺、第二串配置2臺、第三串配置1臺，共5臺，過程層雙重化配置，共配置10臺交換機，兩條母線的母差保護模塊雙重化配置，需要2臺公共交換機，330kV部分需要12臺過程層交換機。 66kV過程層交換機配置66kV一段母線共4個間隔，主變低壓側(cè)過程層交換機雙重化配置，配置2臺66kV交換機。 小結(jié) 優(yōu)點本智能變電站的設(shè)計是基于延安變前期工作基礎(chǔ)上所提出的成熟配置模式，實現(xiàn)了智能變電站的基本特征，與常規(guī)變電站相比較具有以下優(yōu)點：（1）光纜傳輸提高了抗干擾能力智能變電站采用就地安裝合并單元、智能接口設(shè)備實現(xiàn)一次設(shè)備的數(shù)字化傳輸，通過構(gòu)建光纖網(wǎng)絡(luò)取代電纜連接，大幅減少現(xiàn)場布線、接線工作量，大約可節(jié)省常規(guī)變電站90%左右的電纜。消除了電纜傳輸所面臨的電磁干擾問題，提高了信息傳輸可靠性，節(jié)省了建設(shè)投資和維護費用。（2）變電站的各種功能共享統(tǒng)一的信息平臺全站信息采用統(tǒng)一IEC 61850模型和通信標(biāo)準(zhǔn)接入變電站通信網(wǎng)絡(luò)，保護、測控、計量等系統(tǒng)均用同一個通信網(wǎng)絡(luò)接收電流、電壓和狀態(tài)等信息以及發(fā)出控制命令，實現(xiàn)各間隔間信息共享，避免了傳統(tǒng)變電站信息重復(fù)采集所帶來繁雜的相互連接。標(biāo)準(zhǔn)的一致性增強了設(shè)備的擴展能力，易于變電站后期的擴建。（3）一次設(shè)備智能化智能變電站采用分層分布式模式配置網(wǎng)絡(luò)和保護功能，并且實現(xiàn)了一次設(shè)備信息傳輸?shù)臄?shù)字化，但是其信息源還是采用傳統(tǒng)模式(電磁式互感器、傳統(tǒng)開關(guān))，未能真正體現(xiàn)出智能變電站的優(yōu)勢。采用互感器轉(zhuǎn)換裝置將常規(guī)模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸出，并未從根本上解決電磁式互感器易產(chǎn)生磁飽和、絕緣要求高、需要定期檢修造成維護成本高等固有缺陷。同時加裝轉(zhuǎn)換裝置使采樣多增加了一個環(huán)節(jié)，增加了設(shè)備運行的不穩(wěn)定性。 改進為了更好的體現(xiàn)出本站建設(shè)的技術(shù)先進性以及符合國網(wǎng)公司智能變電站的建設(shè)方針，本著減少人工干預(yù)、提高系統(tǒng)集成度、實現(xiàn)變電站實時全景監(jiān)測、與調(diào)度中心、電源、負荷及相關(guān)變電站協(xié)同互動等提供支撐的原則，在以上設(shè)計的基礎(chǔ)上開展深層次的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用，主要包括以下：（1）基于智能電網(wǎng)框架的廣域測量與保護實時綜合電網(wǎng)的所有信息實現(xiàn)電網(wǎng)管理行為和調(diào)控的智能化，從而有效提高電網(wǎng)安全、可靠性。實現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)、動態(tài)和暫態(tài)的數(shù)據(jù)(如電壓、電流、功率、功角等)的采集和處理，將各種數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集、統(tǒng)一處理，能自動對擾動的全過程按照要求進行記錄。以超實時穩(wěn)定計算為基礎(chǔ)，綜合調(diào)度自動化系統(tǒng)、廣域測量數(shù)據(jù)和故障錄波數(shù)據(jù)的結(jié)果構(gòu)建初始模型，進行電網(wǎng)連續(xù)不間斷的穩(wěn)定分析和控制預(yù)決策，建立一套完整的輔助智能決策系統(tǒng)。（2）基于GOOSE報文共享的程序化操作(一鍵式操作)一鍵式智能操作功能以間隔層設(shè)備為主體，對變電站間隔設(shè)備的運行狀態(tài)切換實現(xiàn)了一鍵式智能操作。與傳統(tǒng)的站控層分步操作相比，操作過程更加優(yōu)化，操作步驟更加簡練，使變電站倒閘操作更加安全快捷，有效避免了誤操作，提高了電網(wǎng)運行的可靠性。（3）網(wǎng)絡(luò)報文分析系統(tǒng)智能變電站的信息采用網(wǎng)絡(luò)報文形式進行傳輸，為了使變電站運行可靠，有必要對數(shù)字化保護裝置的網(wǎng)絡(luò)通信過程進行記錄和分析，便于實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和事故后的故障分析。（4）站控層具有站內(nèi)狀態(tài)估計功能具有辨識變電站內(nèi)拓撲錯誤(數(shù)字量)和壞數(shù)據(jù)(模擬量)功能，將拓撲錯誤和壞數(shù)據(jù)解決在變電站內(nèi)，獲得高可靠的拓撲結(jié)構(gòu)、高精度的母線復(fù)電壓和支路復(fù)電流數(shù)據(jù)，保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的正確性及滿足智能電網(wǎng)快速狀態(tài)估計的要求。（5）網(wǎng)絡(luò)在線監(jiān)視與診斷服務(wù)技術(shù)采用SNMP的作為網(wǎng)絡(luò)工況監(jiān)視的“電子眼”，實現(xiàn)了自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全可視化監(jiān)控。提供了基于標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)在線監(jiān)視與診斷服務(wù)作為網(wǎng)絡(luò)工況監(jiān)視的“電子眼”，可以實時監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)中各交換機狀態(tài)。第7章 變電站綜合自動化系統(tǒng)的存在問題和發(fā)展趨勢 存在問題變電站綜合自動化系統(tǒng)取得了良好的應(yīng)用效果。但也有不足之處，主要體現(xiàn)在：一次和二次之間的信息交互還是延續(xù)傳統(tǒng)的電纜接線模式，成本高，施工、維護不便；二次的數(shù)據(jù)采集部分大量重復(fù)，浪費資源；信息標(biāo)準(zhǔn)化不夠，信息共享度低，多套系統(tǒng)并存，設(shè)備之間、設(shè)備與系統(tǒng)之間互聯(lián)互通困難，形成信息孤島，信息難以被綜合應(yīng)用；發(fā)生事故時，會出現(xiàn)大量的事件告警信息，缺乏有效的過濾機制，干擾值班運行人員對故障的正確判斷。 設(shè)計規(guī)范不統(tǒng)一盡管國家電網(wǎng)公司、各省電力部門對變電站綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計、設(shè)備的性能指標(biāo)等都做了統(tǒng)一的規(guī)定，但是設(shè)備生產(chǎn)廠家的元件篩選、硬件配置、電路結(jié)構(gòu)、制造工藝、軟件程序卻差別很大，這些差別導(dǎo)致了設(shè)備的壽命、性能、抗干擾能力以及管理與維護等相差甚遠。（1）生產(chǎn)廠家的問題。目前在變電站自動化系統(tǒng)選型當(dāng)中存在著如所選系統(tǒng)功能不夠全面。由于我國市場經(jīng)濟體制不成熟，廠家過分重視經(jīng)濟利益，用戶過分追求技術(shù)含量，因而一批技術(shù)含量雖較高，但產(chǎn)品并不過關(guān)，甚至結(jié)構(gòu)、可靠性很差的所謂高技術(shù)產(chǎn)品仍能不斷使用。 （2）不同產(chǎn)品的接口問題。IED裝置接口是變電站自動化系統(tǒng)中非常重要的問題之一，包括RTU與通信控制器、保護與通信控制器、小電流接地裝置與通信控制器、故障錄波與通信控制器、無功裝置與通信控制器、通信控制器與主站、通信控制器與模擬盤等設(shè)備之間的通信。這些不同廠家的產(chǎn)品要在數(shù)據(jù)接口方面溝通，需花費軟件人員很大精力去協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)格式、通信規(guī)約等問題。（3）傳輸規(guī)約和傳輸網(wǎng)絡(luò)選擇問題。目前國內(nèi)各個地方情況不統(tǒng)一，變電站和調(diào)度中心之間的信息傳輸采用各種形式的規(guī)約，如部頒CDT，IEC 608705101規(guī)約、IEC 608705103規(guī)約等。許多生產(chǎn)廠家各自為政，造成不同廠家設(shè)備通信連接的困難和以后維護的隱患。要實現(xiàn)變電站自動化系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化，就要實現(xiàn)傳輸規(guī)約的標(biāo)準(zhǔn)化和傳輸網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化。做到傳輸規(guī)約和網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一，才能實現(xiàn)變電站自動化系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的互換性。這一點對于變電站自動化技術(shù)的發(fā)展也是非常重要的。因此，為適應(yīng)這種形勢的發(fā)展，IED逐步提出了傳輸規(guī)約技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 變電站自動化系統(tǒng)組織模式選擇的問題變電站自動化系統(tǒng)實現(xiàn)的方案隨著變電站的規(guī)模、復(fù)雜性、變電站在電力系統(tǒng)的重要地位、所要求的可靠性以及變電層和過程層總線的數(shù)據(jù)流率的不同而變化。目前應(yīng)用較廣泛的變電站自動化系統(tǒng)形式主要有集中式、分散于集中相結(jié)合和全分散式三種類型，變電站結(jié)構(gòu)形式的選擇應(yīng)根據(jù)各種系統(tǒng)特點和變電站的實際情況予以選配。 現(xiàn)行的電力管理體制與變電站自動化系統(tǒng)關(guān)系問題變電站自動化系統(tǒng)的建設(shè)，使得繼電保護、遠動、計量、變電運行等各專業(yè)相互滲透，傳統(tǒng)的技術(shù)分工、專業(yè)管理已經(jīng)不能適應(yīng)變電站綜合自動化技術(shù)的發(fā)展，變電站遠動與保護專業(yè)雖然有明確的專業(yè)設(shè)備劃分。在專業(yè)管理上，綜合自動化變電站設(shè)備的運行、檢修、檢測，尤其是遠動系統(tǒng)的實時性、遙測精度、遙信變位響應(yīng)速度、信號復(fù)歸和事故總信號等問題仍需要規(guī)范和加強，對傳動實驗及通道聯(lián)測的實現(xiàn)、軟件資料備份等問題提出了新的課題內(nèi)容。 發(fā)展趨勢 智能電子裝置的發(fā)展及在變電站自定化領(lǐng)域的應(yīng)用所謂智能電子裝置（IED），實際上就是一臺具有微機處理器、輸入/輸出部件以及串行通信接口，并滿足各種不同的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境的裝置，它的軟件則因應(yīng)用場合的不同而不同。按照這一定義，變電站自動化系統(tǒng)中的間隔層測控單元、繼電保護裝置、測控保護綜合裝置、RTU等都可以將其作為IED之間一般采用工業(yè)現(xiàn)場總線、也有采用工業(yè)以太網(wǎng)接口的，其信息交換的協(xié)議則因應(yīng)用環(huán)境的不同而有所區(qū)別。 非常規(guī)互感器的發(fā)展及應(yīng)用非常規(guī)互感器具有如下優(yōu)點：輸出信號電平低，易與變電站自動化系統(tǒng)接口；不含鐵芯，無磁飽和及磁滯現(xiàn)象；測量范圍大，可準(zhǔn)確測量從幾十安到幾千安的電流，故障條件下可反映幾萬甚至幾十萬安的電流：頻率響應(yīng)范圍寬，可從直流至幾萬赫茲。 非常規(guī)互感器有兩種基本類型：一種是電子式互感器；一種是電光效應(yīng)的互感器。其最大特點就是輸出低電平模擬量和數(shù)字量信號，直接用于微機保護和電子式計量設(shè)備，去除了許多中間環(huán)節(jié)，適應(yīng)電力系統(tǒng)數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的需要，而且由于動態(tài)范圍比較大，能同時用于測量和保護兩種功能。 IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)電力系統(tǒng)生產(chǎn)過程的特點，制定了滿足實時信息傳輸要求的服務(wù)模型；采用抽象通信服務(wù)接口、特定通信服務(wù)映射，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。采用面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)，面向設(shè)備建模和自我描述，以適應(yīng)功能擴展，滿足應(yīng)用開放互操作要求。采用配置語言，配備配置工具，在信息源定義數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)屬性。定義和傳輸元數(shù)據(jù)，擴充數(shù)據(jù)和設(shè)備管理功能，傳輸采樣測量值等。IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)為電力系統(tǒng)自動化產(chǎn)品的“統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一模型、互聯(lián)開放”的格局典定了基礎(chǔ)。也將成為電力系統(tǒng)中從調(diào)度中心到變電站、變電站內(nèi)、配電自動化無縫自動化標(biāo)準(zhǔn)。 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用以太網(wǎng)技術(shù)正被廣泛引入變電站自動化系統(tǒng)過程層的采集、測量單元和間隔層保護、控制單元中，構(gòu)成基于網(wǎng)絡(luò)控制的分布式變電站自動化系統(tǒng)，系統(tǒng)的通信具有實時性、優(yōu)先級、通信效率高等特點。 現(xiàn)場總線主要解決現(xiàn)場的智能電子裝置、控制器、執(zhí)行機構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備與后臺系統(tǒng)或高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題?，F(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。 視頻圖像監(jiān)視技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用視頻圖像不僅解決了無人值班站內(nèi)對于安全保衛(wèi)，消防等方面出現(xiàn)的問題，更為重要的是它可以使遠方運行控制人員能親眼看到現(xiàn)場的實際情況，包括采用的一體化球機，焦距調(diào)節(jié)，使視覺范圍擴大，視物清晰。 電能質(zhì)量的在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用由于電力市場機制的形成與規(guī)范，用電方對作為商品的電能質(zhì)量的要求也在逐步提高。導(dǎo)致了對電網(wǎng)電能質(zhì)量的監(jiān)測與評估的重視，國家有關(guān)部門對電能質(zhì)量相繼頒布了5個相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，其中對電網(wǎng)頻率允許偏差，供電電壓允許偏差以及三相電壓不平衡度等的監(jiān)測實際上在傳統(tǒng)的變電站自動化系統(tǒng)中已有所涉及，然而對于諧波和電壓閃變這兩項指標(biāo)的監(jiān)測則需配置附加的設(shè)備來完成。 結(jié) 語本論文所做的工作是介紹變電站綜合自動化系統(tǒng)的概念、變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能以及結(jié)構(gòu)形式；網(wǎng)絡(luò)通信在變電站綜合自動化系統(tǒng)中應(yīng)用的通信內(nèi)容、通信通道、通信功能、通信規(guī)約、通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、通信網(wǎng)絡(luò)的選擇，以以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線Lon Works做以說明以及IEC 61850通信規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)的基本概念、特點、IEC 61850與數(shù)字化變電站的關(guān)系以及基于IEC 61850通信規(guī)約的數(shù)字化變電站建設(shè)等內(nèi)容。從變電站綜合自動化系統(tǒng)對站內(nèi)通信網(wǎng)的要求入手，解釋了網(wǎng)絡(luò)通信的一些基本概念和網(wǎng)絡(luò)通信的一些技術(shù)，總結(jié)了網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在變電站綜合自動化系統(tǒng)中的實際應(yīng)用情況，對變電站綜合自動化系統(tǒng)今后的發(fā)展做出簡要說明。變電站自動化系統(tǒng)是在計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。變電站自動化能夠顯著提高變電站的運行水平，增強變電站的各種功能，一經(jīng)推出即得到迅速的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在變電站自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用也在本文中予以說明，變電站自動化系統(tǒng)在我國的發(fā)展也在逐步得到進入完全智能化階段，為少人值班甚至無人值班奠定一定的基礎(chǔ)。至于變電站綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在問題和今后的發(fā)展方向在分別在第7章和第8章都做了說明，在這就不再重復(fù)了。最后愿我國全部的變電站都實現(xiàn)無人值班的技術(shù)水平。 參考文獻［1］ 鐘西炎、謝偉紅、王錦、黃虹，電力系統(tǒng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（第二版），中國電力出版社，2011；［2］ 丁書文，變電站綜合自動化原理及應(yīng)用（第二版），中國電力出版社，2010；［3］ 夏明超、黃益莊、吳俊勇，變電站自動化技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀［J］，北京交通大學(xué)，2007；［4］ 陳文升，變電站自動化系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的研究［J］，華北電力大學(xué)，2002；［5］ 汪可友、郁惟鏞，應(yīng)用IEC 61850通信協(xié)議的新一代故障信息處理系統(tǒng)［J］，電網(wǎng)技術(shù)，(10):P5558；［6］ 張玉君，基于IEC 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