智能变电站全寿命周期“即插即用”技术体系的 研究与应用

以“即插即用”技术体系的研究和在智能变电站应用为主线,提出了包括智能变电站的设计、建设、运维三个阶段全寿命周期内的技术创新思路。介绍了在设计阶段虚端子自动关联技术和分布式就地化保护网络架构,在建设阶段新材料新工艺的预制舱和标准化预制光缆的创新,在运维阶段探讨全景仿真闭环测试系统、自动识别系统的免整定继电保护和智能跳闸等技术研究情况。结合工程实践,陈述了即插即用相关技术的应用情况,对智能变电站发展方向提出了展望。     

智能变电站二次设备即插即用理论模型与应用研究

为解决智能变电站新建及改造过程中二次设备配置繁琐和文件生成复杂的问题,提出了智能变电站二次设备即插即用理论模型。为实现即插即用的功能,首先设计了二次设备即插即用框架,针对设计的框架,从硬件层面和软件层面实现需求功能。硬件方面采用双核异构处理器外加FPGA构成的三核硬件平台,软件方面实现分层化设计,由支持层、功能层、应用层系统组成,实现了层与层的解耦,便于后期维护和软件组件的重用。在二次设备模型基础上,增加即插即用特有的数据及功能描述,从设备、数据和功能三方面进行了说明。为测试功能应用,进行保护和测控两方面验证仿真。同时设计了二次设备顺序控制、防误闭锁、五防闭锁和虚端子校验等方面控制校核逻辑。最后,通过功能测试证明了所设计模型可正确自动进行设备配置的读取、下装和相关参数配置修改。     

智能变电站配置信息的全生命周期管理

智能变电站配置描述(SCD)文件记录了与智能变电站安全可靠运行相关的关键配置信息。针对SCD文件的管控难题,文中对智能变电站配置信息全生命周期管理系统的功能结构、关键技术和实施过程进行了研究。结合国内近期开展的试验,分析了智能变电站配置信息管理的技术现状与存在的问题。提出由SCD文件版本管理、变更控制和在线监视等环节构成的管控过程,提出基于角色的SCD文件安全访问控制和实现在线监视的3种技术方案。     

智能变电站二次设备即插即用文件自动配置 技术研究及平台研发

智能变电站SCD文件生成复杂,同时这些过程均需人工配置,易由于人为因素引起错误。针对这些问题,提出了智能变电站二次设备即插即用文件自动配置技术。首先,对智能变电站二次设备配置文件自动生成下发的机制进行了说明,从智能变电站二次PNP对象、智能变电站PNP注册管理和智能变电站PNP对象通信接口阐述了P2P信息交互架构。设计了配置文件自动配置逻辑,并对SCD配置文件自动配置、间隔层二次设备自动配置和过程层二次设备自动配置分别进行了说明。提出了基于IEC61850的即插即用标准接口模型,并对各类接口分别进行了说明。最后,智能变电站二次设备配置文件自动配置应用证明了所设计系统的可行性。     

智能变电站调试试验设备选型及配置

智能变电站与常规变电站调试技术的差异,使得对现场调试及试验仪器提出了更高的要求.文中根据实际需求、现有技术成熟性和现场使用验证,推荐了调试试验的基础设备种类以及相应功能配置和技术性能要求,以支持智能变电站调试试验器具配备的设备选型.     

智能变电站保护测控装置

智能变电站分为系统层和设备层,系统层实现数字化变电站站控层的功能;设备层主要由高压设备、智能组件和智能设备构成,实现数字化变电站过程层和间隔层的功能.智能组件是智能变电站一、二次设备融合的产物.保护测控装置作为智能组件的一部分面向间隔层.智能设备采用TEC61850标准建立对象模型;在进行装置程序设计时,可以利用IEC61850模块化思想和面向对象技术,采用PLC可编程组态技术生成装置程序;网络通信的可靠性通过选择高可靠性的网络拓扑及冗余技术来保证.论述了装置建模、功能块(FB)和逻辑节点(LN)的设计、网络结构和关键技术、配置工具和配置过程、虚端子、装置的测试等技术.     

基于即插即用的智能变电站信息自动校核技术

为了解决智能变电站建设过程中工程配置复杂、主子站之间的人工信息校核工作量大的问题,在即插即用理论研究基础上,结合电力系统的智能化技术,将即插即用技术从变电站内IED设备延伸到变电站站控层以及主子站之间,实现智能电网的即插即用。主子站之间的交互,通过SCD(含SSD)模型的共享技术,实现一二次设备映射。采用变电站功能服务化的方案,实现信息点表自动校核技术,提升了智能变电站和调度主站之间的深度互动。通过现场应用验证,所采用的技术和解决方案,大大降低了变电站的人工工作复杂度,提高了智能变电站的建设效率。     

实现智能变电站SV/GOOSE虚端子回路可视化的探讨

比较常规变电站与智能变电站二次回路的差异,分析SV/GOOSE虚端子回路在运维检修中存在的问题,提出实现虚端子回路可视化的方案。     

智能变电站联调测试方法研究

在联调实践和采纳目前各智能变电站联调经验的基础上,总结了联调测试的特点、项目及方法,详细讨论了联调流程及SCD文件的配置.     

“光端子”在智能变电站的应用

通过近几年光纤技术的发展以及智能变电站光缆“即插即用”的研究,目前已经基本上实现了智能变电站内光缆跨室连接以及同室内光缆的“即插即用”,但由于各厂家装置接口的不统一,“装置与装置之间的即插即用”还未真正的实现,成为制约智能变电站“即插即用”、“模块化设计”的最后一个环节。为了解决上述问题,提出在智能变电站使用“光端子”的方案。对“光端子”的主要性能指标以及结构形式进行了详细的论述,选用“ST/ST”适配器的“光端子”,并且根据智能变电站的二次配置进行了各室预制式智能控制柜以及模块化二次屏柜“光端子”的模块化设计。设计方案表明“光端子”的应用可以使各厂家不同接口形式统一,达到“模块化设计”的要求。     

基于IEC 61850的变电站智能电子设备的实现技术

在变电站自动化系统（SAS）遇到的最大的障碍就是来自不同厂家的智能电子设备（IED）间难以实现无缝集成和互操作，需要额外的硬件（规约转换器）才能实现互联。为此，国际电工委员会（IEC）制定了变电站内通信网络和系统标准IEC61850。文章根据该项标准，在分析了IED面向对象的建模的基础上，提出了IED的软硬件设计方法和实现平台，为实现统一标准的变电站内IED的研制开发提供了可行的依据和方法。     

新一代智能变电站技术综述

本文围绕新一代智能变电站技术展开综述。首先描述智能变电站的现状;介绍新一代智能变电站的定义,逐项分析新一代智能变电站的重要技术特征,包括一次电气方面主接线优化和新型隔离断路器应用、二次设备的层次化保护控制系统、模块化二次设备、一二次设备集成等;最后对上述技术特征和其实际应用情况进行小结,认为新一代智能变电站技术是在原有智能变电站技术基础上的提升,但其应用技术的成熟还需要一段时间的磨练,对技术人员在吸收新技术方面提出了相应要求。     

基于嵌入式Internet的变电站智能设备接入技术研究

以嵌入式Internet技术为基础,研究变电站内的智能电子设备(IED)如何实现嵌入式Internet接入．从而实现现场生产信息在广域范围内的共享。讨论了变电站IED嵌入式Internet的接入模式．详细阐述了实现IED嵌入式Internet接入的关键技术,提出采用“胖”客户机“瘦”服务器的系统体系结构满足硬件资源的限制。Web页面集成嵌入式Java Applet解决数据动态更新问题。裁剪TCP／IP协议并利用HTTP1．1协议持续连接和缓存控制特性解决实时性问题。最后．对变电站内的IED嵌入式Internet接入后引起的网络安全问题及应采取的安全策略进行了探讨。     

110 kV智能变电站技术研究状况

智能变电站是变电站自动化技术发展的延伸,是信息采集、传输、处理、输出过程完全实现数字化的变电站.描述了智能变电站建设技术特征,从智能化一次设备、网络化二次设备、IEC61850标准通信网络、信息交互的差异、投资成本的优化等主要方面分析了智能变电站技术优势,探讨在满足安全稳定、可靠、经济运行条件下,智能变电站发展的前景.文中介绍了全光纤电流互感器独特的技术特性,尤其是IEC61850标准通信规约在电力行业中的实现,为不同制造商之间产品的互相通信奠定了基础.     

110 kV智能变电站技术研究状况

智能变电站是变电站自动化技术发展的延伸,是信息采集、传输、处理、输出过程完全实现数字化的变电站。描述了智能变电站建设技术特征,从智能化一次设备、网络化二次设备、IEC61850标准通信网络、信息交互的差异、投资成本的优化等主要方面分析了智能变电站技术优势,探讨在满足安全稳定、可靠、经济运行条件下,智能变电站发展的前景。文中介绍了全光纤电流互感器独特的技术特性,尤其是IEC61850标准通信规约在电力行业中的实现,为不同制造商之间产品的互相通信奠定了基础。     

智能组件技术在智能变电站中的应用

针对传统变电站中二次设备数量繁多,配置冗余及通讯繁杂等问题,根据国家电网公司《智能变电站技术导则》要求,采用设备整合、功能集中方式的智能组件在智能变电站得到了广泛应用,解决了传统测量、控制、计量、检测、保护装置的一系列问题。智能组件通过网络连接至系统层,实现与站内其他设备和调度系统的信息交互,增强了信息交互的速度及可靠性。分析及应用结果表明:智能组件改变了目前变电站的管理模式,给计量、远动和保护等部门的管理带来积极影响。     

变电站LCM和信息系统集成

分析了现有变电站数据管理的现状,结合国外数据管理的案例,就变电站LCM的信息系统集成和在变电站运行维护策略方面的应用提出了工作内容和策略.     

智能变电站二次安措策略自动生成和在线校核技术

针对目前智能变电站在二次安措票填写及校核方面效率不高且容易出错的情况,提出了一种二次安措策略自动生成和在线校核技术,设计了一套检修安措策略规则。软件根据二次设备之间的停役关系以及对应一次设备的停电状态,分析检修安措时的隔离点及隔离措施,自动生成word格式的安全措施票及XML格式的安措执行条目表。开发了一种具有制造报文规范(MMS)通信功能的手持终端设备,解析变电站配置描述(SCD)文件和安措执行条目表并连接相应的二次设备获取实时状态量信息,对安措执行情况以在线可视化图形界面的方式进行在线校核。通过自动生成与在线校核两方面,提高智能变电站现场技改、消缺和校验的工作效率,同时减少人为因素造成的工作失误。     

智慧变电站联合巡检技术及其应用

为了解决目前变电站运维人员对运维智能化、可视化、远程化的需求,研究了图像采集、图像识别、红外测温与诊断、智能巡检、智能联动、综合诊断、可视展示等关键技术.开发并应用了一种基于人工智能分析技术的联合巡检系统,包括联合巡检、全面感知、智能联动、诊断分析、综合展示等功能.该系统整合全站多源数据,通过多种先进传感器和采集设备,...     

基于全寿命周期管理的智能变电站应用方案研究

基于全寿命周期管理理论设计了一种智能变电站应用方案:中低压保护的模拟量基于模拟小信号接入;一部分保护控制功能由网络化保护实现,并例举了网络型低频减载功能实现;分析论证了变电站二次设备状态检修的方案.实际工程应用表明本方案可以显著提高系统集成度,减少运行维护费用,并降低变电站自动化系统全寿命周期成本.