【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(hù)、計(jì)量用電流、電壓模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量光纖輸出，每個(gè)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(hào)，并以IEC 6185092網(wǎng)絡(luò)傳輸規(guī)約接入過程層交換機(jī)，為保護(hù)測控一體化、計(jì)量裝置提供共享的采樣數(shù)據(jù)。另一方面實(shí)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(jī)。采用合并單元和智能接口二合一的綜合智能單元配置對(duì)于信息量較小的66kV間隔是為一種較為經(jīng)濟(jì)、合適的方案，既滿足了智能變電站的技術(shù)要求，同時(shí)節(jié)約了安裝空間，也更易于安裝調(diào)試。66kV過程層交換機(jī)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(jī)，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(hù)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(dòng)控制)，交換機(jī)、保護(hù)測控等智能裝置集中組屏安裝于各小室。 交換機(jī)配置及GOOSE的實(shí)現(xiàn)本站的過程層交換機(jī)采用雙星形網(wǎng)的模式配置，雙過程層網(wǎng)絡(luò)配置，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)相互獨(dú)立。 750kV過程層交換機(jī)配置750kV 有2個(gè)串，第一串配置2臺(tái)、第二串配置1臺(tái)，共3臺(tái)，過程層雙重化配置，共配置6臺(tái)交換機(jī)，兩條母線的母差保護(hù)模塊雙重化配置，需要2臺(tái)公共交換機(jī)，750kV部分需要8臺(tái)過程層交換機(jī)。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(bào)文共網(wǎng)傳輸，過程層交換機(jī)使用VLAN技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文進(jìn)行隔離和劃分，以750kV母線保護(hù)為例，與母線保護(hù)有關(guān)的設(shè)備通過750kV公共交換機(jī)進(jìn)行集中，接入到750kV母線保護(hù)模塊，母線保護(hù)通過收集到的各元件的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中判斷，判斷結(jié)果通過GOOSE報(bào)文反饋給各智能接口進(jìn)行跳閘。 330kV過程層交換機(jī)配置330kV 有3個(gè)串，第一串配置2臺(tái)、第二串配置2臺(tái)、第三串配置1臺(tái)，共5臺(tái)，過程層雙重化配置，共配置10臺(tái)交換機(jī)，兩條母線的母差保護(hù)模塊雙重化配置，需要2臺(tái)公共交換機(jī)，330kV部分需要12臺(tái)過程層交換機(jī)。 66kV過程層交換機(jī)配置66kV一段母線共4個(gè)間隔，主變低壓側(cè)過程層交換機(jī)雙重化配置，配置2臺(tái)66kV交換機(jī)。 小結(jié) 優(yōu)點(diǎn)本智能變電站的設(shè)計(jì)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(shí)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(diǎn)：（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(shí)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(hù)費(fèi)用。（2）變電站的各種功能共享統(tǒng)一的信息平臺(tái)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(hù)、測控、計(jì)量等系統(tǒng)均用同一個(gè)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(shí)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(qiáng)了設(shè)備的擴(kuò)展能力，易于變電站后期的擴(kuò)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(hù)功能，并且實(shí)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(hù)成本高等固有缺陷。同時(shí)加裝轉(zhuǎn)換裝置使采樣多增加了一個(gè)環(huán)節(jié)，增加了設(shè)備運(yùn)行的不穩(wěn)定性。 改進(jìn)為了更好的體現(xiàn)出本站建設(shè)的技術(shù)先進(jìn)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(shí)現(xiàn)變電站實(shí)時(shí)全景監(jiān)測、與調(diào)度中心、電源、負(fù)荷及相關(guān)變電站協(xié)同互動(dòng)等提供支撐的原則，在以上設(shè)計(jì)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(hù)實(shí)時(shí)綜合電網(wǎng)的所有信息實(shí)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(shí)現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)、動(dòng)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(dòng)對(duì)擾動(dòng)的全過程按照要求進(jìn)行記錄。以超實(shí)時(shí)穩(wěn)定計(jì)算為基礎(chǔ)，綜合調(diào)度自動(dòng)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(jìn)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(bào)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(duì)變電站間隔設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)切換實(shí)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(yùn)行的可靠性。（3）網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析系統(tǒng)智能變電站的信息采用網(wǎng)絡(luò)報(bào)文形式進(jìn)行傳輸，為了使變電站運(yùn)行可靠，有必要對(duì)數(shù)字化保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)通信過程進(jìn)行記錄和分析，便于實(shí)時(shí)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(jì)功能具有辨識(shí)變電站內(nèi)拓?fù)溴e(cuò)誤(數(shù)字量)和壞數(shù)據(jù)(模擬量)功能，將拓?fù)溴e(cuò)誤和壞數(shù)據(jù)解決在變電站內(nèi)，獲得高可靠的拓?fù)浣Y(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(jì)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(shí)現(xiàn)了自動(dòng)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(shí)時(shí)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)中各交換機(jī)狀態(tài)。第7章 變電站綜合自動(dòng)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(dòng)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(hù)不便；二次的數(shù)據(jù)采集部分大量重復(fù)，浪費(fèi)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(shí)，會(huì)出現(xiàn)大量的事件告警信息，缺乏有效的過濾機(jī)制，干擾值班運(yùn)行人員對(duì)故障的正確判斷。 設(shè)計(jì)規(guī)范不統(tǒng)一盡管國家電網(wǎng)公司、各省電力部門對(duì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、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(hù)等相差甚遠(yuǎn)。（1）生產(chǎn)廠家的問題。目前在變電站自動(dòng)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(jì)體制不成熟，廠家過分重視經(jīng)濟(jì)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(dòng)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(hù)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(fèi)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(gè)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(hù)的隱患。要實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化，就要實(shí)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(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的互換性。這一點(diǎn)對(duì)于變電站自動(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)組織模式選擇的問題變電站自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)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(dòng)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(diǎn)和變電站的實(shí)際情況予以選配。 現(xiàn)行的電力管理體制與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)關(guān)系問題變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，使得繼電保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)、計(jì)量、變電運(yùn)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(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，變電站遠(yuǎn)動(dòng)與保護(hù)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(dòng)化變電站設(shè)備的運(yùn)行、檢修、檢測，尤其是遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、遙測精度、遙信變位響應(yīng)速度、信號(hào)復(fù)歸和事故總信號(hào)等問題仍需要規(guī)范和加強(qiáng)，對(duì)傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)及通道聯(lián)測的實(shí)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(shí)際上就是一臺(tái)具有微機(jī)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(dòng)化系統(tǒng)中的間隔層測控單元、繼電保護(hù)裝置、測控保護(hù)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(diǎn)：輸出信號(hào)電平低，易與變電站自動(dòng)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(diǎn)就是輸出低電平模擬量和數(shù)字量信號(hào)，直接用于微機(jī)保護(hù)和電子式計(jì)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(dòng)態(tài)范圍比較大，能同時(shí)用于測量和保護(hù)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(diǎn)，制定了滿足實(shí)時(shí)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(kuò)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(kuò)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(dòng)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(dòng)化無縫自動(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)過程層的采集、測量單元和間隔層保護(hù)、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(dòng)化系統(tǒng)，系統(tǒng)的通信具有實(shí)時(shí)性、優(yōu)先級(jí)、通信效率高等特點(diǎn)。 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(jī)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(tái)系統(tǒng)或高級(jí)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(dòng)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(duì)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(yuǎn)方運(yùn)行控制人員能親眼看到現(xiàn)場的實(shí)際情況，包括采用的一體化球機(jī)，焦距調(diào)節(jié)，使視覺范圍擴(kuò)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(jī)制的形成與規(guī)范，用電方對(duì)作為商品的電能質(zhì)量的要求也在逐步提高。導(dǎo)致了對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的監(jiān)測與評(píng)估的重視，國家有關(guān)部門對(duì)電能質(zhì)量相繼頒布了5個(gè)相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，其中對(duì)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(shí)際上在傳統(tǒng)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中已有所涉及，然而對(duì)于諧波和電壓閃變這兩項(xiàng)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(dòng)化系統(tǒng)的概念、變電站綜合自動(dòng)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(dòng)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(diǎn)、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(dòng)化系統(tǒng)對(duì)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(dòng)化系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用情況，對(duì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)今后的發(fā)展做出簡要說明。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)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(dòng)化能夠顯著提高變電站的運(yùn)行水平，增強(qiáng)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(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用也在本文中予以說明，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在我國的發(fā)展也在逐步得到進(jìn)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(dòng)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(shí)現(xiàn)無人值班的技術(shù)水平。 參考文獻(xiàn)［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(dòng)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(dòng)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(dòng)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 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