智能變電站采用IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)體系，構(gòu)建三層兩網(wǎng)的體系架構(gòu)，使用集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能。
智能變電站整體架構(gòu)圖
智能變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
主要功能和特點(diǎn)
分類(lèi) | 類(lèi)型 | 主要功能和特點(diǎn) |
監(jiān)控 | 測(cè)控 | 實(shí)時(shí)采集、處理、傳輸一次設(shè)備傳感器數(shù)據(jù)； 實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量、交流量、直流量、溫度信號(hào)等數(shù)據(jù)的采集； 接收外部操作命令對(duì)開(kāi)關(guān)、變壓器分接頭等一次設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)操作控制； 具備間隔五防聯(lián)閉鎖、同期檢測(cè)等功能； 面向單元設(shè)備，靈活配置； 與站控層監(jiān)控主機(jī)、通信網(wǎng)關(guān)機(jī)等設(shè)備通信采用IEC 61850-8-1； 與過(guò)程層智能終端等設(shè)備進(jìn)行通信采用IEC 61850 GOOSE； 與過(guò)程層MU通信支持IEC 61850-9-2。 |
數(shù)據(jù) 通信網(wǎng)關(guān) | 實(shí)現(xiàn)變電站與調(diào)度、生產(chǎn)等主站系統(tǒng)之間的通信，為主站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電站監(jiān)視控制、信息查詢(xún)和遠(yuǎn)程瀏覽等功能提供數(shù)據(jù)、模型、圖形和文件的傳輸服務(wù)。 * 遠(yuǎn)動(dòng)直采直送 * 實(shí)現(xiàn)告警直傳 * 支持遠(yuǎn)程瀏覽 * 支持源端維護(hù) * 支持調(diào)度（調(diào)控）中心對(duì)保護(hù)信息的召喚和保護(hù)設(shè)備的控制 * 支持輔助設(shè)備的遠(yuǎn)程操作與控制 | |
變電 運(yùn)行監(jiān)控 | * 站內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行與監(jiān)視 * 操作與控制 * 防誤閉鎖 * 順序控制 * 自動(dòng)電壓無(wú)功控制 * 智能操作票 * 拓?fù)鋷щ娭?/span> * 事故反演 * 數(shù)據(jù)辨識(shí) * 智能告警 * 事件記錄和處理 * 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與參數(shù)查詢(xún) | |
綜合應(yīng)用 | * 一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)綜合展示 * 二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè) * 輔助設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視 * 故障綜合分析 * 運(yùn)行維護(hù)管理 | |
數(shù)據(jù)服務(wù)器 | 實(shí)現(xiàn)智能變電站全景數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ) 為各類(lèi)應(yīng)用提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)查詢(xún)和訪問(wèn)服務(wù) | |
保護(hù) | 線路 | 中高壓全系列線路保護(hù)，統(tǒng)一的軟硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)； 與變電站的監(jiān)控、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)、保護(hù)故障信息子站等設(shè)備采用 IEC 61850-8-1通信； 與過(guò)程層智能終端等設(shè)備進(jìn)行通信采用IEC 61850 GOOSE； 與過(guò)程層MU通信支持IEC 61850-9-2； 支持過(guò)程層組網(wǎng)和直采直跳的模式。 |
斷路器 | 中高壓全系列斷路器保護(hù)，統(tǒng)一的軟硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)； 與變電站的監(jiān)控、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)、保護(hù)故障信息子站等設(shè)備采用 IEC 61850-8-1通信； 與過(guò)程層智能終端等設(shè)備進(jìn)行通信采用IEC 61850 GOOSE； 與過(guò)程層MU通信支持IEC 61850-9-2； 支持過(guò)程層組網(wǎng)和直采直跳的模式。 | |
變壓器 | 中高壓全系列變壓器保護(hù)，統(tǒng)一的軟硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)， 與變電站的監(jiān)控、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)、保護(hù)故障信息子站等設(shè)備采用 IEC 61850-8-1通信； 與過(guò)程層智能終端等設(shè)備進(jìn)行通信采用IEC 61850 GOOSE； 與過(guò)程層MU通信支持IEC 61850-9-2； 支持過(guò)程層組網(wǎng)和直采直跳的模式。 | |
母線 | 適用單母線、單母分段、雙母線、雙母雙分段、雙母單分段及一個(gè)半斷路器等多種接線形式的母線保護(hù)；統(tǒng)一的軟硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)； 與變電站的監(jiān)控、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)、保護(hù)故障信息子站等設(shè)備采用 IEC 61850-8-1通信； 與過(guò)程層智能終端等設(shè)備進(jìn)行通信采用IEC 61850 GOOSE； 與過(guò)程層MU通信支持IEC 61850-9-2； 支持過(guò)程層組網(wǎng)和直采直跳的模式。 | |
低壓保測(cè)一體 | 低壓全系列線路、變壓器、電容器保護(hù)及備用電源自動(dòng)投切； 統(tǒng)一的軟硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)， 與低壓一次設(shè)備采用電纜連接 與變電站的監(jiān)控、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)、保護(hù)故障信息子站等設(shè)備采用 IEC 61850-8-1通信。 | |
數(shù)字化 采樣 | 智能終端 | 與一次設(shè)備采用電纜連接，與保護(hù)、測(cè)控等二次設(shè)備采用光纖連接； 可以就地安裝到一次設(shè)備附近，完成所在間隔斷路器、隔離刀閘、接地刀閘的監(jiān)視和控制的信息采集、控制功能以及變壓器本體檔位、溫度采集和非電量保護(hù)功能； 通過(guò)IEC 61850 GOOSE服務(wù)和間隔層設(shè)備通信，實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備采集和控制的智能化。 |
合并單元 | 作為電流、電壓互感器和保護(hù)、測(cè)控裝置的中間接口，完成同步采集電流和電壓信號(hào)； 通過(guò)IEC 61850-9-2服務(wù)，輸出數(shù)字信息給保護(hù)、測(cè)控和計(jì)量等裝置。 | |
網(wǎng)絡(luò)通信 | 網(wǎng)絡(luò) | 變電站站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)采用高速以太網(wǎng)組成，傳輸帶寬大于或等于100Mbps； 中心交換的連接可采用1000Mbps數(shù)據(jù)端口互聯(lián)； 可通過(guò)劃分虛擬局域網(wǎng)（VLAN）將網(wǎng)絡(luò)分隔成不同的邏輯網(wǎng)段。 |
交換機(jī) | 符合智能變電站的應(yīng)用要求； 在數(shù)據(jù)鏈路層以MAC地址尋址來(lái)完成幀轉(zhuǎn)發(fā)、幀過(guò)濾的工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)。 | |
信息安防 | 防火墻 | 防火墻是位于變電站安全I區(qū)（實(shí)時(shí)控制區(qū)）和安全II區(qū)（非控制生產(chǎn)區(qū)）之間，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)區(qū)域的邏輯隔離、報(bào)文過(guò)濾和訪問(wèn)控制等功能。 |
單向安全隔離 | 電力專(zhuān)用橫向單向安全隔離裝置是變電站生產(chǎn)控制大區(qū)與管理信息大區(qū)之間的邊界防護(hù)措施，隔離強(qiáng)大達(dá)到物理隔離的強(qiáng)度； 按照數(shù)據(jù)通信方向，分為正向型和反向型； 正向型安全隔離裝置用于生產(chǎn)控制大區(qū)到管理信息大區(qū)的非網(wǎng)絡(luò)方式的單向數(shù)據(jù)傳輸； 反向安全隔離裝置用于從管理信息大區(qū)到生產(chǎn)控制大區(qū)單向數(shù)據(jù)傳輸，是管理信息大區(qū)到生產(chǎn)控制大區(qū)的數(shù)據(jù)傳輸途徑； 智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)正反向隔離裝置向Ⅲ/Ⅳ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī)傳送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)與其他Ⅲ/Ⅳ區(qū)主站的信息傳輸。 | |
縱向加密認(rèn)證 | 縱向加密認(rèn)證采用認(rèn)證、加密、訪問(wèn)控制等技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)方安全傳輸以及縱向邊界的安全防護(hù)。智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)與遠(yuǎn)方調(diào)度（調(diào)控）中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)通過(guò)縱向加密裝置，構(gòu)建縱向安全防護(hù)體系。 | |
在線監(jiān)測(cè) | 斷路器 | 通過(guò)必要的傳感器采集、處理、傳輸開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)、控制狀態(tài)和可靠性狀態(tài)等信息，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成智能化的結(jié)果信息，為開(kāi)關(guān)的智能控制、電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行、開(kāi)關(guān)檢修策略的優(yōu)化提供信息支撐。 * 斷路器動(dòng)作特性監(jiān)視 * 斷路器機(jī)械故障分析 * 斷路器觸頭機(jī)械壽命 * 斷路器觸頭電壽命 * 機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能監(jiān)測(cè) * SF6氣體密度、濕度、局部放電 |
變壓器 | 通過(guò)必要的傳感器采集、處理、傳輸變壓器運(yùn)行狀態(tài)、控制狀態(tài)和可靠性狀態(tài)等信息，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成智能化的結(jié)果信息，為電力變壓器的智能控制、電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行、變壓器檢修策略的優(yōu)化提供信息支撐。 * 局部放電監(jiān)測(cè) * 油色譜監(jiān)測(cè) * 變壓器鐵芯接地電流測(cè)量 * 變壓器繞組溫度測(cè)量 * 變壓器冷卻器控制 * 變壓器有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)控制 | |
避雷器 | 通過(guò)必要的傳感器采集、處理、傳輸避雷器運(yùn)行狀態(tài)、可靠性狀態(tài)等信息，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成智能化的結(jié)果信息，及早發(fā)現(xiàn)避雷器老化、受潮、密封等隱患。 * 避雷器全電流監(jiān)測(cè) * 避雷器阻性電流監(jiān)測(cè) * 避雷器動(dòng)作次數(shù)監(jiān)測(cè) | |
互感器 | CT | * 電子式互感器 * 光學(xué)互感器 |
PT | * 電子式互感器 |
主要設(shè)備典型配置表
序號(hào) | 類(lèi) 型 | 內(nèi) 容 | 型 號(hào) | 數(shù)量 | 單位 |
一、站控層 | |||||
1 | 監(jiān)控 | 監(jiān)控主機(jī) | 國(guó)產(chǎn)服務(wù)器（Unix/Linux/Windows） | 2 | 套 |
操作員工作站 | 國(guó)產(chǎn)服務(wù)器 （Unix/Linux/Windows） | 2 | 套 | ||
綜合應(yīng)用服務(wù)器 | 國(guó)產(chǎn)服務(wù)器 （Unix/Linux/Windows） | 2 | 套 | ||
數(shù)據(jù)服務(wù)器 | 國(guó)產(chǎn)服務(wù)器 （Unix/Linux/Windows） | 1 | 套 | ||
監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用軟件 | PS6000+ | — | 套 | ||
2 | 通信網(wǎng)關(guān) | I區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī) | PSX 681/PSX 610G | 2 | 臺(tái) |
Ⅱ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī) | PSX 681/PSX 610G | 1/2 | 臺(tái) | ||
Ⅲ/Ⅳ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機(jī) | PSX 681 | 1 | 臺(tái) | ||
3 | 打印機(jī) | 打印機(jī) | — | 1 | 臺(tái) |
4 | 時(shí)間同步 | 時(shí)間同步裝置 | — | 1 | 套 |
5 | 信息安防 | 防火墻 | 國(guó)家檢測(cè)認(rèn)證設(shè)備 | 2 | 臺(tái) |
正向隔離裝置 | 國(guó)家檢測(cè)認(rèn)證設(shè)備 | 2 | 臺(tái) | ||
反向隔離裝置 | 國(guó)家檢測(cè)認(rèn)證設(shè)備 | 2 | 臺(tái) | ||
6 | 通信設(shè)備 | 站控層交換機(jī) | — | — | 臺(tái) |
調(diào)制解調(diào)器 | — | 2 | 個(gè) | ||
二、間隔層 | |||||
7 | 測(cè)控 | 線路測(cè)控 | PSR 660U系列 | — | 臺(tái) |
斷路器測(cè)控 | PSR 660U系列 | — | 臺(tái) | ||
變壓器測(cè)控 | PSR 660U系列 | — | 臺(tái) | ||
母線測(cè)控 | PSR 660U系列 | — | 臺(tái) | ||
公用測(cè)控 | PSR 660U系列 | — | 臺(tái) | ||
8 | 保護(hù) | 高壓線路保護(hù) | PSL 600U系列 | — | 臺(tái) |
斷路器保護(hù) | PSL 630U系列 | — | 臺(tái) | ||
變壓器保護(hù) | PST 1200U系列 | — | 臺(tái) | ||
母線保護(hù) | SGB 750系列 | — | 臺(tái) | ||
中壓線路保護(hù)（含保測(cè)一體） | PSL 620U系列 | — | 臺(tái) | ||
中壓變壓器保護(hù) | PST 671U系列 | — | 臺(tái) | ||
低壓側(cè)保測(cè)一體化裝置 | PS 640U系列 | — | 臺(tái) | ||
9 | 故錄 | 故障錄波 | DRL 600系列 | — | 套 |
10 | 通信設(shè)備 | 間隔層交換機(jī) | — | — | 臺(tái) |
三、過(guò)程層 | |||||
11 | 過(guò)程層設(shè)備 | 合并單元 | PSMU 602系列 | — | 臺(tái) |
智能終端 | PSIU 600系列 | — | 臺(tái) | ||
12 | 通信設(shè)備 | 過(guò)程層交換機(jī) | — | — | 臺(tái) |
國(guó)電南自為電力用戶(hù)提供智能變電站的全面解決方案，涵蓋變電站監(jiān)控、保護(hù)、一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)、光學(xué)/電子式互感器以及智能終端、合并單元，實(shí)現(xiàn)全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化、高級(jí)應(yīng)用互動(dòng)化。適用于35kV~1000kV各電壓等級(jí)的智能變電站。
江蘇無(wú)錫220kV西涇變，新建220kV智能變電站
東北500kV長(zhǎng)春南變，新建500kV智能變電站
江蘇無(wú)錫110kV殷巷變，室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)配送式變電站
江蘇連云港110kV興辰變，室外標(biāo)準(zhǔn)配送式變電站
浙江金華500kV雙龍變，華東地區(qū)超高壓智能化系統(tǒng)改造工程
貴州凱里220kV富興智能變，公司在貴州電網(wǎng)投運(yùn)的220kV新建智能變電站
上海220kV洞涇變，全戶(hù)內(nèi)220kV裝配式變電站
山西500kV太原南變，500kV標(biāo)準(zhǔn)配送式變電站
