变电站设备智能状态监测系统的设计及应用

智能电网技术

电力建设

第33卷第6期2012年6月

6

Electric Power Construction Vol.33，No.6，Jun．，2012

基金资助项目：国家电网公司科技项目（2010－131）。

变电站设备智能状态监测系统的设计及应用

刘娟，鞠登峰，王勇，鲁丽萍，张强，邹丹平

（国网电力科学研究院，北京市，

100192）摘

要：我国电网从传统电网向智能电网的升级对变电站状态监测系统的智能化建设和改造提出了要求。分析了变电

站设备智能状态监测系统的结构，给出了符合当前智能电网需求的变电站状态监测系统设计方案。结合实例进行了DL /T 860标准在智能状态监测系统中的建模和工程应用，实现了通信服务、装置标准化、系统接口及主站诊断功能，并指出了当前工程应用中状态监测系统存在的主要问题。

关键词：DL /T 860标准；智能电网；变电站；状态监测；智能化变电站

Design and Application of Intelligent Condition Monitoring System for

Substation Equipment

LIU Juan ，JU Dengfeng ，WANG Yong ，LU Liping ，ZHANG Qiang ，ZOU Danping

（State Grid Electric Power Research Institute ，Beijing 100192，China ）

ABSTRACT ：For the upgrade of China power grid from the traditional grid to smart grid ，there are many requirements of construction and retrofit for the intelligent condition monitoring systems in substations．Base on the analysis of the structure of the intelligent condition monitoring system for substation equipment ，this paper put forward a design scheme that met the needs of smart grid．It had been applied in an engineering project for the modeling and application of DL /T 860standard in the intelligent condition monitoring system．The results show that it can achieve the functions of communication services ，devices'standardization ，system interface and master diagnosis functionality．This paper also pointed out the problems in the current application．

KEYWORDS ：DL /T 860standard ；smart grid ；substation ；condition monitoring ；intelligent substation

中图分类号：TM 63

文献标志码：A

文章编号：1000－7229（2012）06－0006－05

doi ：10.3969/j．issn .1000－7229.2012.06.002

0引言

作为实现低碳电力的基础与前提，智能电网技术

近年来在很多国家得到快速发展，并有力促进了电网的智能化

［1-6］

。我国电力工业面临着新的形势，能源

发展格局、

电力供需状况、电力发展方式正在发生着深刻变化。“十二五”期间，国家电网公司的智能电网将进入大规模建设阶段，实现我国电网从传统电网

向智能电网的升级。2012—2015年实现新建变电站智能化率30% 50%，原有重要变电站智能化改造率达到10%；2016—2020年实现新建重要变电站智能化率100%，原有重要变电站智能化改造率达到30% 50%［1］。在大规模的智能化变电站新建和改造中，变电站状态监测系统的智能化尤其重要，传统的变电站状态监测系统由于没有统一的技术标准，不

同厂家的产品互不兼容

［7］

，无法互联互通；有些变电

站进行过状态监测系统整合，

但多采用控制器局域网（controller area network ，CAN ）协议作为统一通信方

式，更多的变电站内监测装置的通讯协议不统一、不公开［7-9］

。由于目前的状态监测系统都是针对特定设备、特定业务类型而开发的，前置子系统互不兼容，缺乏统一平台，资源不能共享；同时，在线监测数据无法

与其他重要状态量有机结合，

未能有效发挥其辅助诊断作用

［12-13］

。IEC 61850标准在中国被采用，并作为电力行业

标准，为DL /T 860标准系列。目前，IEC 61850标准已经成为美国智能电网首批行业标准之一［10］

。为进一步提高国内变电站的智能化程度，当前状态监测装

置及电力系统的智能化必须解决以下问题（1）：监测

装置的标准化和互操作性［11］

。各厂家生产的装置功能和接口互不兼容，互操作性和互换性差，致使用户

后期维护成本高

［12-13］

。（2）变电站内状态监测系统

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必须支持DL /T 860标准体系，提供DL /T 860标准通

信服务接口。DL /T 860标准在设备状态监测模型构建中的应用尚不完善，目前给出的高压设备状态监测

逻辑节点不能满足发展需要，

需要按一定原则进行扩充。对于某些一次设备，需要自定义逻辑节点。（3）

现有管理制度要求，需要将状态数据发送到信息系统，提高信息共享性。各装置所带监测系统之间信息模型异构、通信接口迥异，致使数据无法统一使用

［12-13］

。（4）数据如何应用问题。急需建立统一的信息模型、分析模型和数据接口规范。本文针对以上问题，对变电站中智能化状态监测系统的结构及传统状态监测系统的改造进行研究，提出当前智能电网需求下的状态监测系统设计方案，并结合工程案例分析了DL /T 860标准在智能状态监测系统中的建模和应用，实现了通信服务、装置标准化、系统接口及主站功能，指出当前应用中存在的问题。

1智能状态监测系统设计

DL /T 860（IEC 61850）标准是比较完善的关于变

电站自动化的通讯标准，是智能变电站应用技术的重要支撑。它具有适应网络技术迅猛发展，适应功能的需要和发展，满足应用开放互操作性、扩展性要求，快

速传输变化值、传输采样测量值等优点［5-6］

，使变电站

信息系统建模标准化，信息共享和统一分析成为可能。

为实现信息共享和互操作的目标，确定智能状态监测系统设计的基本原则为一次设备状态监测数字化、现场通信网络光纤化、数据传输规约标准化、状态监测信息共享化。

1.1智能状态监测系统结构

4层结构的变电站设备智能状态监测系统的网络结构如图1所示

。

图1变电站设备智能状态监测系统网络结构

Fig.1Architecture of intelligent condition monitoring

system for substation equipment

变电站设备智能状态监测系统主要由传统监测

装置/监测智能电子设备（intelligent electronic device ，IED ）、设备综合监测单元和站端监测单元、主站系统

组成［1］

，

实现在线状态数据的采集、传输、后台处理及存储转发、高级应用分析功能［6］

。采用主站/子站架构，主站设置在网省公司数据中心或状态监测中

心；子站设在各变电站站内，为过程层、间隔层、站控

层三层两网的结构

［14-16］

。变电站设备智能状态监测系统通信传输方向如图2所示

。

图2变电站设备智能状态监测系统通信传输方向

Fig.2Communication transmission direction of intelligent condition monitoring system for substation equipment

图2中，主站包括变电设备状态信息接入网关机（condition information acquisition gateway ，CAG ）、后台数据库。包含通信集成平台系统和后台高级诊断分析系统，具有变电站以及设备的图形化展示、智能诊断等高级功能，是与外部数据交换的接口平台。

变电CAG 具备DL /T 860标准客户端功能，接收子站提供的DL /T 860标准服务数据，实时获取各站端监测单元上传的状态数据，完成DL /T 860标准服务及主站控制功能。

站端监测单元，即状态接入控制器（condition acquisition controller ，CAC ）处于站控层，具备以下功能：

（1）DL /T 860标准服务器端功能。接收智能监测单元IED 上传的监测数据，汇集变电站内各状态监测综合监测单元的数据，向监测单元的IED 下发采样周期、数据召唤指令，向状态监测主站上传监测参量、分析结论。

（2）信息处理功能。集中实时展示运行状态监测数据，监视IED 或装置的运行情况，能够完成简单的数据统计、计算、分析以及图表显示等功能。系统

通过CAC 和CAG 将各子站状态监测数据接入主站系统历史数据库。

综合监测单元位于间隔层，进行通信协议转换，

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具备上传数据、下达控制指令等通讯功能和简单信息

处理功能。状态监测IED 位于过程层，

安装在被监测设备本体附近，采集现场高压设备在线状态参数，

支持DL /T 860标准通信规约。传统状态监测装置不能支持DL /T 860标准协议。

1.2智能状态监测系统的关键问题

（1）智能化变电站的状态监测系统的组网方式。传统的状态监测系统以CAN 总线作为主通信模式，具有速度快、稳定性高和可扩展性等优点，但在互操作方面与电磁兼容方面却有一些不足。光纤具有带宽高和不受电磁干扰的优点。首先，

状态监测系统主通信网络光纤化，在站控层与间隔层、间隔层与过程层之间采用100M 的光纤以太网作为主通信的基础，通过光纤以太网将站控层的上位机与监测装置IED 连接在一起，不同间隔IED 之间也是通过光纤以太

网进行通信。其次，

统一通信协议。变电站智能状态监测系统中，

层与层之间都采取TCP /IP 以太网通信的方式，取代了传统系统中的各种现场总线的通信方式，如CAN 以及RS485等。

新建变电站状态监测系统采用以下方案：过程层与间隔层、间隔层与站控层之间的光纤以太网络采用DL /T 860标准协议（如图1中③④⑤⑥⑦），子站到主站采用DL /T 860标准协议，进入电力数据网。传统状态监测系统改造方案：对非智能变电站进行智能化改造，考虑到更换代价和技术原因，大量的传统状态监测装置仍要继续采用，这样会产生大量改造需求。在间隔层适当增加综合监测单元，转换CAN 、RS485、RS232、Modbus 等及私有通信协议（如

图1中①②），

而间隔层以上无需改造，隔离了过程层监测装置智能化水平对整体设计方案的影响，实现了

传统状态监测系统向智能状态监测系统的过渡。（2）突破传统状态监测系统以业务类型划分系统的缺点，结合DL /T 860标准在智能变电站中应用中的优势，将离散信息融合，实现纵向和横向信息共享。

首先，子站采用统一的DL /T 860标准信息模型是实现信息融合的前提，标准化数据是规范应用的基础，主站CAG 接收到的子站CAC 发送的DL /T 860标准实时熟数据后，需按数据接入规范插入到历史库的数据表中。该规范向制造厂家开放、共享，共同遵循。其次，信息的融合顺应了国家电网公司提出的两级数据中心，统一信息平台的管理需求，从单一信息参量采集向多特征量综合监测、融合诊断分析方向发展。采用统一分析模型，具有统一接口、参数、可扩展性，便于二次开发，能适应状态监测技术与运行管理方法的不断发展。

（3）智能化状态监测系统之间、与其他系统之间

的数据交互。

现阶段的变电站状态监测系统独立于变电站自

动化系统运行，

且运行在电力系统网III 区，与变电站自动化、数据采集与监视控制（supervisory control and

data acquisition ，SCADA ）系统等实时设备信息采集系统处于物理隔离状态。设计中，在管理大区内，主站系统与生产管理系统、资产全寿命周期管理系统、状态检修等业务系统之间的数据交互采用Web Service 、可扩展标记语言（extensible markup language ，XML ）技术，数据中心，从DL /T 860模型向

IEC 61970模型转换这3种方式，将主站实时监控设备的状态信息、各个测量值的实时数据、各种告警信息发送给其他系统调用。状态监测系统间的数据交互包括CAC 接收各监测装置传输的满足DL /T 860协议加工的熟数据，再向网省侧监控中心的变电CAG 进行推送。跨区的信息获取与发送涉及到信息安全管理制度要求，可采用单向硬件物理隔离装置，接收从变电站综合自动化系统发送到CAC 的系统功率、电压、电流等数据。

2

智能状态监测系统工程应用

2.1

系统组网及状态监测点分布

本文设计方案已在某智能电网示范应用工程项目中110kV 智能变电站进行了现场应用。该智能站为新建变电站，站内采用全数字化光纤组网，节省大量电缆接线。该站过程层全采用DL /T 860标准化状态监测IED ，就地数字化，站控层、间隔层DL /T 860标准化。表1是按用户需求及设备情况设置的IED 及IED 配置的传感器。在变电站内CAC 上实现了设备状态监测数据的接入和汇总。

表1在线监测的安装及监测点分布情况

Tab.1

Installation and Distribution of online

monitorings

注：传感器栏中，乘号前为IED 数，乘号后为每台测点数。

2.2

设备状态监测信息建模

在本文案例中，

110kV GIS 设备采用的监测方

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法包括局部放电量、放电脉冲和SF 6密度、微水等，针

对上述监测量，采用局放、气体介质绝缘、录波逻辑节点及其数据与数据属性，基本能反映GIS 运行状态，其监测功能涉及到的逻辑节点如表2所示。

表2GIS 状态监测的DL /T 860逻辑节点列表Tab.2DL /T 860logical nodes list of GIS

condition

monitoring

注：M 为强制；O 为可选；SPDC （partial discharge ），RDRE （disturbance recorder ），SIMG （insulation medium supervision （gas ）），LLN0（logical node zero ），LPHD （logical physical device ）。

RDRE 为局放谱图录波逻辑节点，录波数据格式满足IEEE 标准Comtrade 格式要求，实现放电信号的

强度与相位、

频次的三维关系谱图（脉序相位特性，phase resolved pulse sequence ，PRPS ）显示。

以局部放电监测为例，由于GIS 局部放电装置采用超高频局部放电测试技术，不需要局放声学水平（AcuPaDsch ）等数据对象，建立SPDC1节点，测量值中采用了相位（Phase ）、

最大放电量（MaxPaDsch ）、最大放电量相位（MaxPaDschPhase ），并扩展状态信息、

定值等属性，

SPDC1实例如表3所示。变电站设备状态监测模型如图3所示

。

图3某110kV 变电站的设备状态监测模型

Fig.3Condition monitoring model of equipment

in 110kV substation

表3局部放电SPDC1逻辑节点实例

Tab.3

Example of partial discharge logical node

SPDC1

注：M 为强制；O 为可选；C 为至少使用该类中标有C 数据项中的1项；VS 表示扩展；报警标志和诊断结论为枚举类型。

图3中，

TEMP 属于DL /T 860中未定义的扩展逻辑节点，

SIML 用于实现变压器油中溶解气体状态监测，

SPDC 用于实现GIS 局部放电，RADE 是GIS 局放图谱的LN ，

SIMG 是气体密度微水LN 。一次设备铭牌信息取自生产管理系统。2.3

监测装置标准化可互换完成建模后，给出装置的配置语言，用于系统的

组态，

实现不同装置的互操作。各装置厂家提供装置/IED 配置描述（IED configuration description ，ICD ）文件，由CAC 将ICD 和系统规格描述（system

specification description ，

SSD ）文件组态配置生成变电站配置描述（substation configuration description ，

SCD ）文件，并返还给厂家，厂家提取IED 实例配置（configured IED description ，CID ）文件，装到IED 中。2.4状态监测系统的通信服务

状态监测系统的主要通信服务包括告警、召唤谱图，周期上传谱图数据，由于实时性要求不高，平均每

15min 上送1次测量量，采用Comtrade 格式的波形文件，用GetFile 和GetFileAttributeValues 等服务进行传输，一旦判断发生局放，由CAG 进行召唤，装置生成谱图上送。

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2.5

系统接口

实现与变电站自动化系统的跨内外网的接口，透

过隔离装置，将系统电压、电流数据通过Modbus 协议接入CAC 通信平台，

由于实时性要求不高，将实时数据每隔3min 进行IEC 61850协议转换、建模、传输，从III 区向II 区反向信息的传递难度较高，尚未实现。与生产管理系统采用数据总线方式实现信息交互。2.6

后台高级应用分析

系统制定了统一数据表结构、通信接口模型，统一分析算法接口和参数，将告警信息分类分级区分，提供短信、弹出提示、邮件等多种告警方式，对出现缺陷征兆的设备进行预警或报警处理，对趋势不明朗的，结合关联信息进行趋势预测。采集到的设备状态信息、状态异变、变电站间隔状态信息、通信链路信息等可进行可视化展示。

系统运行稳定，经应用检验可以作为典型设计予以推广。

3结语

重点分析了当前智能电网建设下变电站设备状态监测系统存在问题和发展方向，并给出了智能化设计方案，结合工程应用，实现了主要关键技术，该设计方案可作为新建智能变电站状态监测系统典型案例推广应用。同时，变电站设备状态监测系统智能化程度受当前技术水平的制约，需进一步提高监测IED 的DL /T 860标准化支持程度，提高监测装置制造厂家在可靠性、准确性、稳定性等方面的制造质量水平。电力信息网的物理隔离为数据跨区传递带来实现难题，实时信息与非实时信息的整合也是需要考虑的问题；另一方面，在线状态诊断和预测的智能程度短期内无法达到工程需要的水平，人工智能算法与电力设备模型的无缝结合还需要进一步研究。

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作者简介：

刘娟（1978），女，硕士，高级工程师，研究方向为电气设备状态检修和状态监测诊断技术，

E-mail ：liuj@epri．sgcc．com．cn ；鞠登峰（1973－），男，硕士，高级工程师，研究方向为高电压技术、电气设备状态检修及状态监测技术，

E-mail ：judf@epri．sgcc．com．cn ；王勇（1982－），男，硕士，工程师，研究方向为高电压技术，E-mail ：wangyong@epri．sgcc．com．cn 。

（责任编辑：魏希辉）

35KV变电站毕业设计(完整版).doc

35kV 变电站设计原始数据 本次设计的变电站为一座35kV 降压变电站，以10kV给各农网供电，距离本变电站15km和10km处各有一个系统变电所，由这两个变电所用35kV双回架空线路向待设计的变电站供电，在最大运行方式下，待设计的变电站高压母线上的短路功率为 1500MVA。 本变电站有 8 回 10kV架空出线，每回架空线路的最大输送功率为 1800kVA；其中 #1 出线和 #2 出线为Ⅰ类负荷，其余为Ⅱ类负荷及Ⅲ类负荷， Tmax=4000h,cosφ=0.85。 环境条件：年最高温度 42℃；年最低温度 -5℃；年平均气温 25℃；海拔高度 150m；土质为粘土；雷暴日数为 30 日/ 年。

35KV变电站设计 一、变电站负荷的计算及无功功率的补偿 1.负荷计算的意义和目的 所谓负荷计算，其实就是计算在正常时通过设备和导线的最大电流，有了这个才可以知道选择多大截面的导线、设备。负荷计算是首要考虑的。要考虑很多因素才能计算出较为准确的数值。如果计算结果偏大，就会将大量的有色金属浪费， 增加制作的成本。如果计算结果偏小，就会使导线和设备运行的时候过载，影响 设备的寿命，耗电也增大，会直接影响供电系统的稳定运行。 2.无功补偿的计算、设备选择 2.1无功补偿的意义和计算 电磁感应引用在许多的用电设备中。在能量转换的过程中产生交变磁场，每个周 期内释放、吸收的功率相等，这就是无功功率。在电力系统中无功功率和有功功 率都要平衡。有功功率、无功功率、视在功率之间相互关联。 S P2Q2 S——视在功率， kVA P——有功功率， kW Q——无功功率， kvar 由上述可知，有功功率稳定的情况下，功率因数 cosφ越小则需要的无功功率越 大。如果无功功率不通过电容器提供则必须从该传输系统提供，以满足电力线和变 压器的容量需要增加的电力需求。这不仅增加了投资的供给，降低了设备的利用 率也将增加线路损耗。为此对电力的国家规定：无功功率平衡要到位，用户应该 提高用电功率因数的自然，设计和安装无功补偿设备，及时投入与它的负载和电 压的基础上变更或切断，避免无功倒送回来。还为用户提供了功率因数应符合相 应的标准，不然，电力部门可能会拒绝提供电力。所以无功功率要提高功率因

kv智能变电站在线监测系统技术方案

目录 （二）系统特点 ............................................................................................ （三）系统框图 ............................................................................................ （四）智能变电站安全预警终端.................................................................... （五）系统介绍 ............................................................................................ （六）设备功能与安装.................................................................................. （七）设备清单(建议配置，具体数量根据变电站实际情况确定).................... （八）售后服务及其他.................................................................................. 1、技术支持与服务.............................................. 2、电话支持服务................................................ 3、现场维护服务................................................ 4、设备维修服务................................................ 5、技术支持服务................................................ 6、保修登记.................................................... 7、人员培训.................................................... 附图：现场安装图片............................................. （九）产品有关检验、试验报告.................................................................... 1、CEP261安全预警终端检验报告.............................. 1、CEP261安全预警终端检验报告.............................. （十）主要用户一览表..................................................................................

智能变压器状态在线监测技术方案

智能变压器状态监测系统技术方案 一、智能变压器状态监测系统 智能变压器作为智能变电站的核心组成部分，其建设获得了越来越多的关注。根据现行的标准，智能变电站是指采用先进、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，实现与相邻变电站互动的变电站。智能变压器在线监测系统是保证变压器正常工作并预估设备的损耗以建立合理的检修计划，智能变压器在线监测系统是实现智能变电站的基础设备之一。 变压器是电力系统中重要的也是昂贵的关键设备，它承担着电压变换，电能分配和转移的重任，变压器的正常运行是电力系统安全、可靠地经济运行和供用电的重要保证，因此，必须最大限度地防止和减少变压嚣故障或事故的发生。但由于变压器在长期运行中，故障和事故是不可能完全避免的。引发变压器故障和事故的原因繁多，如外部的破坏和影响，不可抗拒的自然灾害，安装、检修、维护中存在的问题和制造过程中留下的设备缺陷等事故隐患，特别是电力变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化等等，已成为故障发生的主要因素。同时，客观上存在的部分工作人员素质不高、技术水平不够或违章作业等，也会造成变压器损坏而造成事故或导致事故的扩大，从而危及电力系统的安全运行。 正因为变压器故障的不可完全避免，对故障的正确诊断和及早预测，就具有更迫切的实用性和重要性。但是，变压器的故障诊断是个非常复杂的问题，许多因素如变压器容量、电压等级、绝缘性能、工作环境、运行历史甚至不同厂家的产品等等均会对诊断结果产生影响。 智能变压器状态监测系统构架如图1-1所示：

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智能变电站辅助系统综合 监控平台介绍 Prepared on 24 November 2020

智能变电站辅助系统综合监控平台 一、系统概述 智能变电站辅助系统综合监控平台以“智能感知和智能控制”为核心，通过各种物联网技术，对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候状态监视和智能控制，完成环境、视频、火灾消防、采暖通风、照明、SF6、安全防范、门禁、变压器、配电、UPS等子系统的数据采集和监控，实现集中管理和一体化集成联动，为变电站的安全生产提供可靠的保障，从而解决了变电站安全运营的“在控”、“可控”和“易控”等问题。 二、系统组成 （一）、系统架构 （二）、系统网络拓扑

交换机服务器 站端后台机 网络视频服务器 门禁 摄像摄像头 户外刀闸温 蓄电池在线监测开关柜温度监测 电缆沟/接头温度监测SF6监测 空调仪表 电压UPS 温湿度电流烟感 电容器打火红外对射 门磁 非法入侵玻璃破碎电子围栏 水浸 空调 风机灯光 警笛 警灯 联动 协议转换器协议转换器协议转换器 消防系统 安防系统 其他子系统 TCP/IP 网络 上级监控平台 采集/控制主机 智能变电站辅助系统综合监控平台将各种子系统通过以太网或 RS232/485接口进行连接，包括前端的摄像机、各种传感器、中心机房的存储设备、服务器等，并通过软件平台进行集成和集中监视控制，形成一套辅助系统综合监控平台。 （三）、核心硬件设备：智能配电一体化监控装置 PDAS-100系列智能配电一体化监控装置，大批量应用在变电站、开闭所 和基站，实践证明产品质量的可靠性，能够兼容并利用现有绝大部分设备，有效保护客户的已有投资。能够实现大部分的传感器解析和设备控制，以及设备内部的联动控制，脱机实现联动、报警以及记录等功能。工业级设计，通过EMC4级和国网指定结构检测。 智能配电一体化监控装置是针对电力配电房的电缆温度以及母线温度无 线检测，变压器运行情况以及油温检测、配电、环境、有害气体以及可燃气体

智能变电站在线监测技术应用

智能变电站在线监测技术应用 发表时间：2016-11-29T16:37:40.297Z 来源：《电力设备》2016年第18期作者：高志国刘伟 [导读] 本文概述智能变电站的在线监测技术，分析基于IEC 61850标准的在线监测系统，阐述在线监测技术发展方向和意义。 (国网铜陵供电公司铜陵市长江中路91号) 摘要：随着无人值守变电站和智能变电站的普及，自动化技术在变电站的大量应用，在线监测技术的普及势在必行。变电站在线监测系统实现了信息共享平台化、系统框架网络化、设备状态可视化、监测目标全景化、全站信息数字化、通讯协议标准化、监测功能构件化、信息展现一体化，实时采集站内设备的状态数据，进行综合的诊断分析和全寿命评估。本文概述智能变电站的在线监测技术，分析基于IEC 61850标准的在线监测系统，阐述在线监测技术发展方向和意义。 关键词:在线监测实时采集状态数据诊断分析 绪论 随着电子、传感器、通信技术的发展及电力市场的需求的变革，基于离线检测技术的在线监测技术获得飞速发展。离线检测技术以停电定检为主要形式，没有很强的针对性，而且只能检测一些常规数据，而对于其他一些数据，如断路器的热效应、开断电流波形等无法在离线的情况下是测量的，而这些数据是反映设备状态的重要数据。 智能变电站要素之一为智能化一次设备，除具备常规开关功能之外，还必须对自身的健康状态进行在线监测。在线监测系统监测技术可以实时监测处于运行状态中的电气设备,监测其介质损耗、电容量、泄漏电流、绝缘电阻和局部放电等电气参数，能真实地反映电气设备运行状况。在变电站高压设备装设在线监测系统，就能够做到对已经发生、正在发生或可能发生的故障进行分析、判断和预报，明确故障的性质、类型、程度、原因，分析故障发生原因和发展的趋势及后果，提出控制故障发展和消除故障的有效对策。本文主要针对变电站主要设备的在线监测进行介绍，分析在线监测系统结构，探讨在线监测技术标准和发展方向。 1.基于IEC 61850标准的在线监测系统 采用统一的后台主机对所有分散的系统进行集成、统一管理实现信息共享和资源优化配置。 变电站在线监测系统内部是一个相对独立的内部互联配变设备网络，另一方面又是远方主站的一个节点，向主站发送变电站内部设备的监测诊断系统和自身状态信息。变电站在线监测系统采用IEC 61850通讯标准。IEC 61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准，它是由国际电工委员会第57技术委员会(IECTC57)的3个工作组10,11,12(WG10/11/12)负责制定的[1]。IEC 61850是新一代的变电站网络通信体系，适应分层的IED和变电站自动化系统。IEC 61850以完整的分层通讯体系，采用面向对象的方法，使构建真正意义上的智能化变电站监测系统成为可能。下面介绍IEC 61850的特点。 (1) 定义了变电站的信息分层结构。变电站通信网络和系统协议IEC 61850标准草案提出了变电站内信息分层的概念，将变电站的通信体系分为3个层次，即变电站层、间隔层和过程层，并且定义了层和层之间的通信接口。 (2) 采用了面向对象的数据建模技术。IEC 61850 标准采用面向对象的建模技术，定义了基于客户机/服务器结构数据模型。每个IED包含一个或多个服务器，每个服务器本身又包含一个或多个逻辑设备。逻辑设备包含逻辑节点，逻辑节点包含数据对象。数据对象则是由数据属性构成的公用数据类的命名实例。从通信而言，IED同时也扮演客户的角色。任何一个客户可通过抽象通信服务接口（ACSI）和服务器通信可访问数据对象。 (3) 数据自描述。该标准定义了采用设备名、逻辑节点名、实例编号和数据类名建立对象名的命名规则；采用面向对象的方法，定义了对象之间的通信服务，比如，获取和设定对象值的通信服务，取得对象名列表的通信服务，获得数据对象值列表的服务等。面向对象的数据自描述在数据源就对数据本身进行自我描述，传输到接收方的数据都带有自我说明，不需要再对数据进行工程物理量对应、标度转换等工作。由于数据本身带有说明，所以传输时可以不受预先定义限制，简化了对数据的管理和维护工作。 (4) 网络独立性。IEC 61850 标准总结了变电站内信息传输所必需的通信服务，设计了独立于所采用网络和应用层协议的抽象通信服务

500KV变电站毕业设计的设计正文

摘要 本毕业设计是500kV（500/220/35）变电站工程电气部分初步设计。其中500kV、220kV侧采用 GIS方案，为了保证供电的可靠性和一次性满足远期负荷的要求，按照远期负荷规划进行设计建设，从而保证变电站能够长期可靠供电。 根据毕业设计任务书的要求，综合所学专业知识及变电站设计相关书籍的有关内容，设计过程中完成了主变选择、电气主接线的拟定、短路计算、电气设备选择、配电装置的规划、继电保护和自动装置的规划和防雷保护的规划等主要工作。并且绘制了一套电气图纸（电气主接线图、平面布置图、配电装置断面图）。 关键词 500kV变电站 GIS方案电气主接线配电装置 Abstract This graduate design thesis is a (500/220/35 )kV a declining to press to change to give or get an electric shock an electricity parts of first steps design. For the sake of dependable that guarantee the power supply with a request that contented long-term burthen, carries according to the forward the programming proceeding design developments, from but guarantee to change to give or get an electric shock can long-term dependable power supply. According to requirements of design task, comprehensive knowledge learned and the "Substation Design" and related books, the design process to complete the main lining selection, the development of main power, short circuit calculations, electrical equipment selection, power distribution equipment planning, relay protection and automatic protection devices and mine planning for planning major work. And draw a set of electrical drawings (electrical main wiring diagram, with a total floor plan, power distribution unit cross section). Key words：500kV substation GIS scheme main electrical connection power distribution equipment

智能变电站综合监控系统解决方案

智能变电站综合监控系统解决方案 变电站作为电网“大动脉”的枢纽，在国家电网中具有举足轻重的作用。保证变电站的安全、可靠、稳定运行，实行对智能变电站的高效管理，对于打造坚如磐石、固若金汤的“坚强智电网”具有重要的意义。为了提升电力调度自动化以及电力生产安全管理水平，继遥测、遥信、遥控、遥调之后，遥视系统与其他安防技术的整合应用成为智能变电站建设的热点，并成为智能变电站智能辅助系统的重要组成部分。为了满足智能变电站电力调度自动化、安全管理的应用需求，朗驰推出了具有先进性、实用性、智能性、兼容性、可扩展性等特点的智能变电站综合监控系统解决方案。 变电站视频监控需求分析 变电站监控系统所承担的任务主要有两个方面：一是安全防范;二是保障变电站设备的正常运行。安全防范方面，主要是通过在围墙、大门等区域安装摄像机、防盗探测器来防止非法闯入，保障变电站空间范围内的建筑、设备的安全，防盗、防火。在重点部位，摄像机实现24小时不间断全天候录像，并与报警系统、消防系统等实现联动。变电站设备运行保障主要是通过摄像机、灯光联动来监视主变压器等重要设备，监视场地和高压配电间设备的运行状态，通过图像监控结合远程和本地人员操作经验的优势，避免误操作。同时，监控系统对主控室设备仪表盘、操作刀闸等设备进行监控，并配合其他系统(如变电站综合自动化系统等)的工作。在发生突发事件之后，通过与主站的双向音视频交流而进行事件应急处理。 变电站综合监控系统解决方案 变电站综合监控系统主要由视频监控系统、安全防范系统、综合监管平台、网络传输系统等构成。根据变电站综合监控系统的硬件组成，同时结合变电站综合监控应用的实际需求与特点，我们将整个变电站综合监控系统分为4个系统层次，既前端设备层、传输网络层、系统控制层与系统应用层，同时层与层之间采用标准的TCP/IP协议进行通讯，不受网络平台的限制。其系统结构如图一所示。 图一变电站综合监控系统架构图 1、视频监控子系统 在每个前端变电站根据现场需要，在变电站室外和门口处安装相应高速球型摄像机(保证报警时能快速响应进行联动录像)，实现对变电站区域内场景情况的远程监视、监听。 在变电站室内(主要是主变室、高压室、地压室等)，根据实际情况，可选定点彩色一体化摄像机用于对进出变电站人员进行监视;可根据远程管理人员的命令改变摄像机镜头的方位、角度、焦距等，用于对变电站内设备运行情况、现场环境进行监视。通过摄像机、拾音器采集来的音视频模拟信号接入网络视频编码器，网络视频编码器将摄像机采集的视频信号转化成数字格式的压缩码流后，通过以太网口接入其专用的网络进行传输。前端编码采用目

(完整版)《智能变电站运行管理规范》(最新版).doc

《智能变电站运行管理规范》（最新版） 为进一步规范电网智能化变电站运行管理工作，保证智能设备安全可靠运行，本规范结合国家电网公司及相关网、省电力公司相关管理标准及现场运行实际，参考各省的《智能变电站运行管理规范》，完成现《智能变电站运行管理规范（最新版）》，供各单位参考和借鉴。 目录 1 总则 2 引用标准 3 术语 4 管理职责 4.1 管理部门职责 4.2 运检单位职责 5运行管理 5.1 巡视管理 5.2 定期切换、试验制度 5.3 倒闸操作管理 5.4 防误管理 5.5 异常及事故处理 6设备管理 6.1 设备分界 6.2 验收管理 6.3 缺陷管理 6.4 台账管理 7智能系统管理 7.1 站端自动化系统 7.2 设备状态监测系统 7.3 智能辅助系统 8资料管理 8.1 管理要求 8.2 应具备的规程 8.3 应具备的图纸资料 9培训管理 9.1 管理要求 9.2 培训内容及要求 1总则 1.1 为规范智能变电站设备生产管理，促进智能变电站运行管理水平的提高，保证智能变电 站设备的安全、稳定和可靠运行，特制定本规范。 1.2 本规范依据国家和电力行业的有关法规、规程、制度，智能变电站技术标准、规范等， 并结合智能变电站变电运行管理的实际而制定。 1.3 本规范对智能变电站设备的管理职责、运行管理、设备管理、智能系统管理、资料管理 和培训管理等六个方面的工作内容提出了规范化要求。 1.4 本规范适用于江苏省电力公司系统内的智能变电站的运行管理。常规变电站中的智能设

备的运行管理参照执行。 1.5 本规范如与上级颁发的规程、制度等相抵触时，按上级有关规定执行。 2引用标准 Q/GDW 383-2010 《智能变电站技术导则》 Q/GDW 393-2010 《 110（ 66） kV ～ 220kV 智能变电站设计规范》 Q/GDW394 《 330kV ～ 750kV 智能变电站设计规范》 Q/GDW 410-2010 《高压设备智能化技术导则》及编制说明 Q/GDW 424-2010 《电子式电流互感器技术规范》及编制说明 Q/GDW 425-2010 《电子式电压互感器技术规范》及编制说明 Q/GDW 426-2010 《智能变电站合并单元技术规范》及编制说明 Q/GDW 427-2010 《智能变电站测控单元技术规范》及编制说明 Q/GDW 428-2010 《智能变电站智能终端技术规范》及编制说明 Q/GDW 429-2010 《智能变电站网络交换机技术规范》及编制说明 Q/GDW 430-2010 《智能变电站智能控制柜技术规范》及编制说明 Q/GDW 431-2010 《智能变电站自动化系统现场调试导则》及编制说明 Q/GDW 441-2010 《智能变电站继电保护技术规范》 Q/GDW580 《智能变电站改造工程验收规范（试行）》 Q/GDWZ414 《变电站智能化改造技术规范》 Q/GDW640 《 110（ 66）千伏变电站智能化改造工程标准化设计规范》 Q/GDW6411 《 220kV 千伏变电站智能化改造工程标准化设计规范》 Q/GDW642 《 330kV 及以上 330～ 750 千伏变电站智能化改造工程标准化设计规范》 Q/GDW750-2012 《智能变电站运行管理规范》 国家电网安监 [2006]904 号《国家电网公司防止电气误操作安全管理规定》 国家电网生 [2008]1261 号《无人值守变电站管理规范（试行）》 国家电网科 [2009]574 《无人值守变电站及监控中心技术导则》 国家电网安监 [2009]664 号国家电网公司《电力安全工作规程（变电部分）》 国家电网生 [2006]512 号《变电站运行管理规范》 国家电网生 [2008]1256 号《输变电设备在线监测系统管理规范（试行）》 3 术语 3.1 智能变电站 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。 3.2 智能电子设备 包含一个或多个处理器，可以接收来自外部源的数据，或向外部发送数据，或进行控制的装 置，例如：电子多功能仪表、数字保护、控制器等，为具有一个或多个特定环境中特定逻辑 接点行为且受制于其接口的装置。 3.3 智能组件 由若干智能电子装置集合组成，承担主设备的测量、控制和监测等基本功能；在满足相关标准要求时，智能组件还可承担相关计量、保护等功能。 可包括测量、控制、状态监测、计量、保护等全部或部分装置。 3.4 智能终端 一种智能组件，与一次设备采用电缆连接，与保护、测控等二次设备采用光纤连接，实现对

变电站智能运检关键技术及应用

变电站智能运检关键技术及应用 摘要：“十三五”期间，电网规模将迎来爆发式增长，电网运行安全性要求也越来越高，依靠人力为主的传统运维检修模式导致运维能力提升有限，已经无法满足 迅猛增长的电网运维工作需求；同时传统的运维检修模式无法实现资源的优化配置，运检资源分配随意性较大，制约了运检效率的进一步提高。通过现代科技提 升变电站运检智能化水平，可有效提升设备可靠性和提高劳动生产率，是提高电 网安全稳定和缓解人力资源紧张的有效手段。 关键词：变电站；智能运检；技术 1运维平台 1.1 在线监视 建立变电站二次系统全景信息模型，应用纤芯自动搜索算法实现虚、实对应 的二次设备全景可视化展示技术，将智能变电站信息数字化、抽象化转变为可视 化的全景模式。在线监视应能实现如下功能：1）对全站二次设备运行工况、通 信状态的实时监视与预警。2）对全站二次设备告警信息、变位信息、压板状态 等各种信息的全景展示。3）对全站二次设备间通信链路状态的实时监视与可视 化展示。4）对全站二次设备虚回路、虚端子的实时监视与可视化展示。5）对保 护装置等间隔层设备温度、电压以及保护遥测的实时监视与展示。6）对保护装 置面板指示灯状态的正确反映。 1.2 状态评估及监视预警 电力二次设备“趋势性 + 损失性”的评价体系和“横向比对、纵向校验”的评价方法，实现智能站二次设备健康状态在线评价，实现“经验评估”向“量化评估”的跨越。趋势性评估方法：是指对装置稳态量的长期监视、记录和分析，反映一段时 间内元件性能的变化趋势，包括采样值精度、开关量一致性、运行及环境温度、 端口光功率、其他自检参数等，超出门槛值预警。损失性评估方法：是指当装置 发生异常告警时，通过对告警信息按类型进行分析和统计，推断故障的具体性质，如严重等级、持续时间、影响范围、最可能的故障位置等，为装置异常缺陷处理 提供辅助决策。 1.3 保护定值管理 针对种类繁多、厂家各异的继电保护装置，能否正确、可靠动作直接关系到 电力系统的安全稳定运行，而继电保护定值的管理显得尤为重要，对于智能变电 站保护定值的管理，应能够正确、可靠地实现定值召唤、定值区切换、定值修改、定值比对等功能。定值召唤应能支持同时通过本地和远方发起的进行定值区号和 任意区定值的召唤，并且能够直观地显示定值名称及相应属性等信息。支持定值 区实时切换，通过选择、返校、执行步骤保证定值切换的正确性。定值修改内容，应能支持同时通过本地和远方发起的对定值进行实时修改，并且能够对单一保护 设备的定值进行批量修改，定值修改后，向所有远端主站发送定值变化告警信号。定值比对功能，应能根据历史数据库保存的最新定值信息与新召唤上来的定值进 行自动或手动对比，当两份定值单不一致时，应触发告警功能，并标识定值不一 致处，以便运行人员进行快速检查、核对。当定值修改后，应能对修改前后的定 值进行自动校对，并对不一致的地方进行明显的标识。 2操作智能化 2.1 隔离开关分合闸状态的“双确认” 敞开式隔离开关在操作过程中的可靠性相比短路器要低，进行操作时需要操

智能变电站一体化监控标准系统

智能变电站一体化监控系统integratedsupervision andcontrolsystem ofsmartsubstation 按照全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化的基本要求，通过系统集成优化，实现全站信息的统一接入、统一存储和统一展示，实现运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警、运行管理和辅助应用等功能。 全景数据panoramicdata 反映变电站运行的稳态、暂态、动态数据、设备运行状态以及图像、模型等数据的集合。 3.3 数据通信网关机communication gateway 一种通信装置。实现智能变电站与调度、生产等主站系统之间的通信，为主站系统实现智能变电站监视控制、信息查询和远程浏览等功能提供数据、模型和图形的传输服务。 综合应用服务器comprehensiveapplicationserver 实现与状态监测、计量、电源、消防、安防和环境监测等设备（子系统）的信息通信，通过综合分析和统一展示，实现一次设备在线监测和辅助设备的运行监视、控制与管理。 数据服务器dataserver 实现智能变电站全景数据的集中存储，为各类应用提供统一的数据查询和访问服务。 智能变电站自动化体系架构 a ）智能变电站自动化由一体化监控系统和输变电设备状态监测、辅助设备、时钟同步、计量等共同构成。一体化监控系统纵向贯通调度、生产等主站系统，横向联通变电站内各自动化设备，是智能变电站自动化的核心部分； b ）智能变电站一体化监控系统直接采集站内电网运行信息和二次设备运行状态信息，通 过标准化接口与输变电设备状态监测、辅助应用、计量等进行信息交互，实现变电站全景数据采集、处理、监视、控制、运行管理等，其逻辑关系如图 1 所示。

智能变电站辅助系统综合监控平台

智能变电站辅助系统综 合监控平台

一、概述 智能变电站辅助系统综合监控平台是智能变电站的重要组成部分，是集自动化技术、计算机技术、网络通信技术、视频压缩技术、射频识别技术以及智能控制术等技术为一体的综合信息平台，专门用于实现对变电站各种辅助生产系统的整合、优化、管理及控制，成为实施“大运行”战略体系不可或缺的重要技术手段。

二、目的 通过对现有孤立分散的各类二次系统资源进行规范整合，实现二次系统的优化配置、信息资源共享、部门间业务的无缝衔接，从而提高电网一体化运行水平，解决二次系统种类繁杂、运行信息割裂等问题，满足大运行体系建设的需要。 1、通过规范各类辅助生产系统的信息传输方式及通信规约，有利于统一化管理，方便新的智能化功能扩充。 2、可以实现变电站“数据集成、业务协同、管理集中、资源共享”的管理要求，实现信息的集中采集、集中传输、集中分析、集中应用，实现与其他系统的交互应用，从根本上消除产生“信息孤岛”的局面。 3、通过各种辅助生产系统的有机整合，不仅可以提升各子系统的性能，实现系统功能的统一管理及广泛联动，提高应急处理和反应能力，加强对意外灾害和突发事件的预防和管理能力。从而全面提升系统的智能化管理水平。 4、通过各种辅助生产系统的高度集成，统一上传，有利于远方人员对站内状况的全盘掌控，以加强对变电站的运行管理，提高对变电站辅助生产系统的监管质量，降低维护成本，提高运维效率。 三、适用范围 可广泛应用于各电压等级变电站/所、换流站、开闭站/所等场所。 四、产品功能

五、基于角色的差异化应用

六、九大子系统 智能变电站辅助系统综合监控平台包括视频联动子系统、火灾消防子系统、周界报警子系统、环境温湿度采集子系统、空调控制子系统、风机控制子系统、给排水控制子系统、灯光控制子系统、门禁控制子系统等九部分内容。 1) 视频联动子系统 视频联动子系统即将变电站的视频遥视的前端摄像机接入智能辅助系统的功能单元，是智能辅助系统的核心，提供与其它八个系统进行联动操作，实现视频共享及系统间协作功能。 a. 可接受其他系统的调用请求; b. 系统可保障原视频监控系统的系统功能与应用不受影响; c. 系统支持同一摄像机的多位置调用及多个摄像机的同一位置调用方式，即以目标为基础的监控模式。 2) 火灾消防子系统

智能变电站在线监测技术研究正式版

Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 智能变电站在线监测技术 研究正式版

智能变电站在线监测技术研究正式版 下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 摘要:电网运行的稳定性可以通过设备的在线监测技术得到保障，文章总结了我国关于智能变电站所采用的在线监测技术，其中包括传感、信息处理、数据传输等智能技术的原理其优势，分析了我国目前在线监测发展情况，其中对于存在的问题进行研究，借此希望可以对电网自愈系统提供可靠的依据。 关键词：智能变电站；在线监测；技术 1 智能变电站在线监测技术存在的问题

1.1 在线监测技术共享功能需要进一步完善 要想实现智能变电站与供电系统中各个组成部分的信息数据共享功能，就必须要保证各个系统的数据收集速率保持在一个相同的水平。这样一来，就需要另外建立一个数据信息收集系统，将供电系统中各组成部分采集到的数据收集起来，然后再对数据传输速率进行统一处理。这种方式的应用，不仅会降低智能变电站的工作效率，而且也会在一定程度上加大成本投入。 1.2 在线监测技术的网络选择有待提高 网络连接方式以及数据传输速率，是

10KV变电站的设计毕业论文

10KV变电站的设计毕业论文 目录 第一章绪论..................................................... - 1 - 1.1 变电站发展的历史与现状.................................. - 1 - 1.1.1 概况............................................... - 1 - 1.1.2 变电站综合自动化系统的设计原则..................... - 1 - 第二章变电站的负荷计算和无功率补偿计算......................... - 3 - 2.1 负荷计算................................................ - 3 - 2.3变电所主变压器的选择..................................... - 5 - 2.4变电所安装位置........................................... - 6 - 第三章变电站主接线设计......................................... - 7 - 3.1 电气主接线的基本要求.................................... - 7 - 3.2 常用的主接线............................................ - 7 - 3.3工厂变电所主要接线方案选择............................... - 9 - 第四章短路电流计算............................................ - 11 - 4.1短路电流计算的目的...................................... - 11 - 第五章电气设备的选择及校验.................................... - 15 - 5.2变电所一次一次设备的选择校验............................ - 16 - 5.2.1高压侧电气设备的选择校验.......................... - 16 - 5.2.2低压侧电气设备的选择校验.......................... - 19 - 5.3变电所进出线的选择及校验................................ - 20 - 5.3.1导线选择的原则.................................... - 21 - 5.3.2变电所导线的选择.................................. - 21 - 第六章变电所继电保护.......................................... - 24 - 6.1电力变压器的故障形式.................................... - 24 -

智能变电站状态监测系统的设计方案

智能变电站状态监测系统的设计方案 发表时间：2015-12-23T12:01:03.160Z 来源：《电力设备》2015年5期供稿作者：王建树1 康园园2 张贤3 周玲4 [导读] 国网河北省电力公司检修分公司在传统电网升级为智能电网的过程中，变电站状态监测系统也必须向着智能化改造和建设的方向发展。 王建树1 康园园2 张贤3 周玲4 （国网河北省电力公司检修分公司 050000）摘要：在传统电网升级为智能电网的过程中，变电站状态监测系统也必须向着智能化改造和建设的方向发展。本文首先分析了智能变电站状态监测系统结构，其次重点分析了智能变电站状态监测系统设计方案中的关键因素，最后提出了相应的设计方案，具有一定的参考价值。 关键词：智能变电站；状态监测系统；设计方案1 智能变电站状态监测系统结构分析 一般来讲，智能变电站状态监测系统的组成主要包括主站系统、站端检测单元、设备综合监测单元以及传统的监测装置—状态监测主智能电子设备（IED）这四大部分。其功能主要用于采集、传输、存储、转发数据，同时在后台对这些数据加以处理，并且对数据的高级应用进行分析。此外，智能变电站状态监测系统采用的架构形式为主站/子站，通常情况下，在状态监测中心或者网省公司的数据中心这两个地点设置主站，主站由后台数据库、变电设备状态信息接入网关机（CAG）这两部分组成；在各个变电站的站内设置子站，子站的结构为三层两网，其中，三层指站控层、间隔层以及过程层。此外，主站通信传输系统有后台高级诊断分析系统、通信集成平台系统，作为接口平台，能够与外部数据进行交换，同时具有智能诊断、设备及变电站的图形化展示等高级功能。通常情况，变电设备CAG都具有DL/T860标准客户端所要求的相应功能，比如对子站传来的DL/T860标准服务方面的有关数据进行接收，同时在各个站端将状态数据上传完毕后，对该类数据进行实时获取，从而实现主站控制以及DL/T860标准服务等功能。而位于站控层的状态接入控制器（CAC），[1]通常称之为站端检测单元，它的功能主要表现在信息处理以及DL/T860标准服务器端这两个方面，其中在信息处理方面，它能够对装置以及IED运行状态进行监视，同时对变电站运行情况的监测数据进行实时集中的展示，从而初步实现分析、计算、统计数据以及显示图表等功能，此外，通过CAG以及CAC，智能变电站状态监测系统能够在主站系统的历史数据库中接入各个子站的运行监测数据；在DL/T860标准服务器端这一方面，能够接收由智能监测单元IED提供并传输过来的监测数据，同时对各个监测单元所提供的变电站不同运行状态下的数据进行汇集，接着向监测单元的IED进行数据召唤以及采样周期等相关指令的下发，最后将监测参量以及数据分析结论上传至状态监测的主站。 综合监测单元的具体位置在间隔层中，用于转换通信协议，其主要功能是处理一些简单信息、对控制指令进行及时的下达以及上传数据等。而状态监测IED安装的具体位置在过程层中，与被监测设备的主体相邻近，相比传统的状态监测装置，它能够对DL/T860标准通信协议起到有效的支持作用，这是传统状态监测装置所不具备的，而且当现场的高压设备状态为在线运行时，状态监测IED能够对该状态下的参数进行快速采集。 2 智能变电站状态监测系统设计的关键因素2.1 各系统间数据的交互 一般来讲，在运行方面，变电站的状态监测系统与其自动化运行系统是相互独立的，而且状态监测系统主要在电力系统网的三区运行，在物理层面上，同变电站监视控制与数据采集系统（SCADA）、自动化系统之间是隔离开的。通常情况下，采用可扩展标记语言技术（XML）、Web Service以及数据中心这三种手段对主站系统与状态检修系统、资产全寿命周期管理系统、生产管理系统间的数据进行交互，从而实现DL/T860与IEC61970这两个模型之间的转换，因而，变电站其他系统就能够调用状态监测系统传输来的主站监控装置的告警信息、测量值数据以及设备运行状态信息。各个系统间数据交互的具体过程为：首先，对各个监测设备向CAC提供的符合DL/T860协议加工的那些熟数据，CAC要进行实时接收，然后，再将这些数据推送至位于网省监控中心的变电CAG。一般而言，跨区域发送、获取信息，需要符合信息安全管理制度的相关要求，[2]基于这一点，在CAC接收由变电站综合自动化系统传输过来的电流、电压、功率等数据这一过程中，可以采用一些隔离装置，如单向硬件的物理隔离。 2.2 纵、横向信息的共享 一般而言，传统的状态监测系统在进行系统划分时，通常以业务类型为依据。这种划分方式不利于信息的共享。而智能变电站状态监测系统则突破了这一禁锢，该系统有效利用了DL/T860的应用优势，融合离散信息，从而实现纵、横向信息的共享。信息融合得以实现的前提是子站采用的信息模型必须符合DL/T860的统一标准，而且保证应用规范化的基础在于标准化数据。对从子站CAC传输过来的DL/T860标准熟数据，主站CAG要进行接收，之后，根据相关数据接入规范，将这些数据插至位于历史数据库的数据表中。对于制造厂家而言，数据接入规范具有一定的开放性和共享性，因此，在具体实践中，厂家必须共同遵循该规范。此外，我国电网公司的管理需求是统一信息平台、两级数据中心，具体来讲，即信息管理的发展方向从目前采集单一信息参量演变为融合诊断分析、综合监测多特征量，而信息融合恰恰能够满足这一需求。统一分析模型能够实现参数、接口的统一，具有一定的可扩展性以及二次开发功能，统一分析模型能够良好的适应智能变电站状态监测系统运行管理方法以及监测技术的不断发展。 2.3系统组网方式 传统状态监测系统的主通信模式依赖于CAN总线，具有一定的可扩展性、较高的稳定性以及较快的速度，但是在电磁兼容以及互操作方面却存在一些问题。众所周知，光纤明显的两个优点就是能够免受电磁的干扰以及带宽高。首先，将通信网络光纤化，即在状态监测系统的站控层、间隔层、过程层这三者两两之间安装100M的光纤以太网，[3]以此作为主通信的基础，同时，站控层的上位机会通过光纤以太网同监测装置IED进行连接，而且不同间隔IED之间的通信也是利用光纤以太网来完成的。其次，对通信协议进行统一。智能变电站状态监测系统的通信方式取代了传统监测系统中所应用的通信方式，如现场总线RS485以及CAN等。该系统中，站控层、间隔层以及过程层都依靠TCP/IP以太网来实现相互间的通信，具有良好的通信效果。3现阶段智能变电站状态监测系统的设计3.1新建智能变电站状态监测系统的设计

探究智能变电站的智能监测系统

探究智能变电站的智能监测系统 发表时间：2016-03-22T16:02:44.330Z 来源：《基层建设》2015年26期供稿作者：苏峰 [导读] 国电南京自动化股份有限公司目前，我国正在大力发展智能电网技术，其中智能变电站的建设是智能电网建设不可缺少的重要环节。 国电南京自动化股份有限公司 211100 摘要：目前，我国正在大力发展智能电网技术，其中智能变电站的建设是智能电网建设不可缺少的重要环节。在智能变电站监测系统的建设中，在线智能监测系统把各种监测设备联系到一起，对电网的安全建设与正常运行起着重要作用。本文主要通过对变电站的前端信号采集与处理系统，网络传输系统和监控中心系统等三部分的介绍，阐明了智能变电站的工作方式是先信号采集与处理再信号传输到最后的监测与控制。然后分析了其系统的相容性。 关键词：智能变电站；输变电设备；智能监测系统 引言 近年来，随着自动化技术的发展，智能监控技术正逐步渗透到各个岗位。智能变电站作为电网的重要组成部分，其智能化的建设实现将对建设整个电网智能化起到关键作用。而保证智能化变电站智能化目标实现的关键因素就是智能监控系统。通过智能监控系统，可以直观、及时的了解和掌握各变电站安全情况，并对于发生的紧急情况作出应急处理方案。因此，通过对智能化变电站智能监控系统的探讨对整个电网来说具有积极意义。 1 智能变电站智能监测系统的定义 所谓智能化变电站，主要是对变电站的智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）的构建，实现24小时自动监控，减少值班人员的运行监盘。而智能监测系统则是通过网络化、信息数字化、共享标准化等方法，以先进、集成、可靠的智能化设备为主要平台完成实时监测设备状态、评估检修周期、自动控制电网、在线分析决策、智能调节调度等功能。使得电站运行变得更加安全、稳定。最终实现经济效益最大化的目的。 2 系统总体设计 2.1 智能监测系统结构 整个智能变电站在线智能监测系统可分成三个部分：前端系统、网络传输系统和监控中心系统。前端系统是指智能变电站在线监测系统对监控区域的图像采集和处理。工作过程是将前端摄像头采集到的信号经由模拟线缆接入到视频编码服务器中，再由视频编码服务器对相应的模拟信号进行编码和压缩，最后通过网络传输系统将压缩后的信号传往监控中心。变电站智能在线监测系统的系统结构图如图所示。 2.2 系统工作原理 智能变电在线智能监测系统就是把现场采集到的信号从变电站的现场采集摄像机中提取出来，再经由数据传输系统将其传输到监控中心的服务器上，也就是一个下行数据传输的过程。首先是把摄像机采集到的信号输入到各自的视频编码服务器中，然后这个服务器会对视频进行处理，先将这个信号清晰化，然后将其压缩，再把处理压缩后的信号发送到数据传输网络中，并通过数据传输网络把信号传输到监控中心。最后在监控中心的数据接收端收集来自前端的数据信息，由终端监控计算机对这些信号进行处理并进行解压缩，再通过计算机的图像电视显示墙以及声卡进行情景回放。 3 系统分部结构设计 3.1 前端子系统 变电站的监控范围称作前端现场，它主要由现场信号采集摄像机、云台和网络视频编码器三个部分组成。主要把现场摄像机采集到的模拟信号发送到视频编码服务器中，在这里视频信号会被压缩并编码成数字信号流。当变电站智能在线监测系统的监控管理中心需要查看相应的监控区域时，监控中心就会通过监控主机发出控制信号调用相应的摄像机，对前段摄像机进行控制。 3.2 网络传输系统 光同步数字传输网络是把不同类型的网元设备通过光缆路线组成的，这些不同类型的网元设备可以实现光同步数字传输网络的同步复用、交叉连接和网络故障自检、自愈等功能。交叉连接系统以灵活的分插任意支路信号，因此它可以用在光同步数字传输网络中点对点的传输，也可以在环形网和链状网的传输中应用。由于光信号在传输过程中会随传输距离的增加而产生衰耗，再生器的功能就是对光信号进行放大、整形处理，主要用于光信号的长距离传输中。当 SDH 传输网络在传输过程中某一传输通道出现故障时，数字交叉连接系统可以对复接段的通道进行保护，把这一信号接入保护通道中。 3.3 监控中心系统 变电站智能在线监测系统的监控中心系统主要是由图像监控服务器，监控管理系统和监控客户终端三部分组成的。由监控中心负责对远端和近端的现场监测设备进行统一管理，并且在管理中要对应好变电站的主控计算机，以便当相应的解码设备对相应的图像信息解码后，把还原后的信号发送到主控计算机中。最后在主控计算机上会显示相应的图像，并记录下变电站智能在线监测系统的的各设备、仪器仪表的使用情况和对应的状态，与此同时在监控中心外配置的大屏幕上可以对屏幕进行显示。变电站智能在线监测系统的控制中心可以对监控现场摄像机进行随意切换和控制。 4 系统相容性 智能变电站在线监测系统在智能监测的过程中不仅要做好监控工作，还要兼顾站内各系统相互间的关系，以防对监测结果产生影响。继电保护系统作为电网安全稳定工作的最后保护关口，它的安全性和可靠性都是最高的，这些特点也对自身有很高的要求，其中最基本的一点就是要保证系统的独立性。在变电站智能在线监测系统出现前电能量采集系统一般是通过拨号的方法向各监测部门发送相应的电量信息，这种方式比较落后。但是随着网络技术飞速发展和控制中心监控系统的改进，电量信息的网络传输也具有了另一种快速、方便的