智能变电站的关键技术及应用实例

分析了智能电网的发展目标,介绍了智能变电站的功能和系统结构,整个智能变电站可分为过程层、间隔层、站控层以及网省的生产管理系统等部分。提出了建设智能变电站的几个关键技术:一次设备智能化、信息网络化以及在线监测。借鉴IEC61850中功能自由分配的概念,对变电站的各种功能进行了分析和合并,将智能变电站的过程层和间隔层合并为设备层,提出了一种面向未来,适应智能电网要求的智能变电站体系结构。     

智能变电站断路器状态监测IED设计

根据新型通信网络控制器局域网络(CAN)总线和变电站IEC 61850标准,设计了一种应用于变电站间隔层的新型断路器状态监测智能电子设备(IED)。该IED以ARM芯片+数字信号处理器(DSP)芯片的双CPU结构为硬件核心,以Linux操作系统和C语言为软件开发平台,嵌入符合IEC 61850标准的IED性能描述(ICD)文件,通过CAN总线与断路器在线监测装置(过程层)进行数据传输,通过光纤按IEC 61850标准与监测中心(站控层)通信,采用IRIG-B码实现分合闸线圈、储能电机等信号的同步采样。实际运行结果表明,该IED能够实现断路器在线监测装置信号的采集、分析、处理与传输,监控中心人员可以远程实时监测变电站断路器的运行状态。     

基于物联网的智能高压开关柜设计

设计了一种基于物联网技术的智能开关柜。智能开关柜IED采用DSP+ARM双CPU的结构,通过CAN总线、RS-485总线、ZigBee技术等接收智能监测单元监测到的信息,按照IEC61850协议与站控层服务中心进行通信,实现远程监控功能。智能控制单元对柜内开关量、温度、湿度等进行监测,并通过液晶屏、高亮指示条和指示灯显示开关柜状态,同时负责实现开关柜电动操作控制。智能识别单元将设备信息以电子标签的形式预埋在设备中,通过无线射频识别(RFID)技术直接将设备信息传递给智能开关柜IED,由开关柜上传到一体化信息平台,对设备进行准确定位、跟踪。所设计的智能开关柜已成功应用于唐山虹桥变电站,现场工作正常。