智能變電站采用IEC 61850標準體系，構建三層兩網的體系架構，使用集成、低碳、環保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能，并可根據需要支持電網實現自動控制、智能調節、在線分析決策、協同互動等高級功能。
智能變電站整體架構圖
智能變電站系統結構圖
主要功能和特點
分類 | 類型 | 主要功能和特點 |
監控 | 測控 | 實時采集、處理、傳輸一次設備傳感器數據； 實現開關量、交流量、直流量、溫度信號等數據的采集； 接收外部操作命令對開關、變壓器分接頭等一次設備進行實時操作控制； 具備間隔五防聯閉鎖、同期檢測等功能； 面向單元設備，靈活配置； 與站控層監控主機、通信網關機等設備通信采用IEC 61850-8-1； 與過程層智能終端等設備進行通信采用IEC 61850 GOOSE； 與過程層MU通信支持IEC 61850-9-2。 |
數據 通信網關 | 實現變電站與調度、生產等主站系統之間的通信，為主站系統實現變電站監視控制、信息查詢和遠程瀏覽等功能提供數據、模型、圖形和文件的傳輸服務。 * 遠動直采直送 * 實現告警直傳 * 支持遠程瀏覽 * 支持源端維護 * 支持調度（調控）中心對保護信息的召喚和保護設備的控制 * 支持輔助設備的遠程操作與控制 | |
變電 運行監控 | * 站內設備的運行與監視 * 操作與控制 * 防誤閉鎖 * 順序控制 * 自動電壓無功控制 * 智能操作票 * 拓撲帶電著色 * 事故反演 * 數據辨識 * 智能告警 * 事件記錄和處理 * 設備狀態監測與參數查詢 | |
綜合應用 | * 一次設備在線監測綜合展示 * 二次設備狀態監測 * 輔助設備狀態監視 * 故障綜合分析 * 運行維護管理 | |
數據服務器 | 實現智能變電站全景數據的集中存儲 為各類應用提供統一的數據查詢和訪問服務 | |
保護 | 線路 | 中高壓全系列線路保護，統一的軟硬件平臺設計； 與變電站的監控、數據通信網關、保護故障信息子站等設備采用 IEC 61850-8-1通信； 與過程層智能終端等設備進行通信采用IEC 61850 GOOSE； 與過程層MU通信支持IEC 61850-9-2； 支持過程層組網和直采直跳的模式。 |
斷路器 | 中高壓全系列斷路器保護，統一的軟硬件平臺設計； 與變電站的監控、數據通信網關、保護故障信息子站等設備采用 IEC 61850-8-1通信； 與過程層智能終端等設備進行通信采用IEC 61850 GOOSE； 與過程層MU通信支持IEC 61850-9-2； 支持過程層組網和直采直跳的模式。 | |
變壓器 | 中高壓全系列變壓器保護，統一的軟硬件平臺設計， 與變電站的監控、數據通信網關、保護故障信息子站等設備采用 IEC 61850-8-1通信； 與過程層智能終端等設備進行通信采用IEC 61850 GOOSE； 與過程層MU通信支持IEC 61850-9-2； 支持過程層組網和直采直跳的模式。 | |
母線 | 適用單母線、單母分段、雙母線、雙母雙分段、雙母單分段及一個半斷路器等多種接線形式的母線保護；統一的軟硬件平臺設計； 與變電站的監控、數據通信網關、保護故障信息子站等設備采用 IEC 61850-8-1通信； 與過程層智能終端等設備進行通信采用IEC 61850 GOOSE； 與過程層MU通信支持IEC 61850-9-2； 支持過程層組網和直采直跳的模式。 | |
低壓保測一體 | 低壓全系列線路、變壓器、電容器保護及備用電源自動投切； 統一的軟硬件平臺設計， 與低壓一次設備采用電纜連接 與變電站的監控、數據通信網關、保護故障信息子站等設備采用 IEC 61850-8-1通信。 | |
數字化 采樣 | 智能終端 | 與一次設備采用電纜連接，與保護、測控等二次設備采用光纖連接； 可以就地安裝到一次設備附近，完成所在間隔斷路器、隔離刀閘、接地刀閘的監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功能； 通過IEC 61850 GOOSE服務和間隔層設備通信，實現一次設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、測控裝置的中間接口，完成同步采集電流和電壓信號； 通過IEC 61850-9-2服務，輸出數字信息給保護、測控和計量等裝置。 | |
網絡通信 | 網絡 | 變電站站內通信網絡采用高速以太網組成，傳輸帶寬大于或等于100Mbps； 中心交換的連接可采用1000Mbps數據端口互聯； 可通過劃分虛擬局域網（VLAN）將網絡分隔成不同的邏輯網段。 |
交換機 | 符合智能變電站的應用要求； 在數據鏈路層以MAC地址尋址來完成幀轉發、幀過濾的工業級以太網交換機。 | |
信息安防 | 防火墻 | 防火墻是位于變電站安全I區（實時控制區）和安全II區（非控制生產區）之間，實現兩個區域的邏輯隔離、報文過濾和訪問控制等功能。 |
單向安全隔離 | 電力專用橫向單向安全隔離裝置是變電站生產控制大區與管理信息大區之間的邊界防護措施，隔離強大達到物理隔離的強度； 按照數據通信方向，分為正向型和反向型； 正向型安全隔離裝置用于生產控制大區到管理信息大區的非網絡方式的單向數據傳輸； 反向安全隔離裝置用于從管理信息大區到生產控制大區單向數據傳輸，是管理信息大區到生產控制大區的數據傳輸途徑； 智能變電站監控系統通過正反向隔離裝置向Ⅲ/Ⅳ區數據通信網關機傳送數據，實現與其他Ⅲ/Ⅳ區主站的信息傳輸。 | |
縱向加密認證 | 縱向加密認證采用認證、加密、訪問控制等技術措施實現數據的遠方安全傳輸以及縱向邊界的安全防護。智能變電站監控系統與遠方調度（調控）中心進行數據通信時通過縱向加密裝置，構建縱向安全防護體系。 | |
在線監測 | 斷路器 | 通過必要的傳感器采集、處理、傳輸開關運行狀態、控制狀態和可靠性狀態等信息，對采集的數據進行處理，形成智能化的結果信息，為開關的智能控制、電網的優化運行、開關檢修策略的優化提供信息支撐。 * 斷路器動作特性監視 * 斷路器機械故障分析 * 斷路器觸頭機械壽命 * 斷路器觸頭電壽命 * 機構儲能監測 * SF6氣體密度、濕度、局部放電 |
變壓器 | 通過必要的傳感器采集、處理、傳輸變壓器運行狀態、控制狀態和可靠性狀態等信息，對采集的數據進行處理，形成智能化的結果信息，為電力變壓器的智能控制、電網的優化運行、變壓器檢修策略的優化提供信息支撐。 * 局部放電監測 * 油色譜監測 * 變壓器鐵芯接地電流測量 * 變壓器繞組溫度測量 * 變壓器冷卻器控制 * 變壓器有載調壓開關控制 | |
避雷器 | 通過必要的傳感器采集、處理、傳輸避雷器運行狀態、可靠性狀態等信息，對采集的數據進行處理，形成智能化的結果信息，及早發現避雷器老化、受潮、密封等隱患。 * 避雷器全電流監測 * 避雷器阻性電流監測 * 避雷器動作次數監測 | |
互感器 | CT | * 電子式互感器 * 光學互感器 |
PT | * 電子式互感器 |
主要設備典型配置表
序號 | 類 型 | 內 容 | 型 號 | 數量 | 單位 |
一、站控層 | |||||
1 | 監控 | 監控主機 | 國產服務器（Unix/Linux/Windows） | 2 | 套 |
操作員工作站 | 國產服務器 （Unix/Linux/Windows） | 2 | 套 | ||
綜合應用服務器 | 國產服務器 （Unix/Linux/Windows） | 2 | 套 | ||
數據服務器 | 國產服務器 （Unix/Linux/Windows） | 1 | 套 | ||
監控系統應用軟件 | PS6000+ | — | 套 | ||
2 | 通信網關 | I區數據通信網關機 | PSX 681/PSX 610G | 2 | 臺 |
Ⅱ區數據通信網關機 | PSX 681/PSX 610G | 1/2 | 臺 | ||
Ⅲ/Ⅳ區數據通信網關機 | PSX 681 | 1 | 臺 | ||
3 | 打印機 | 打印機 | — | 1 | 臺 |
4 | 時間同步 | 時間同步裝置 | — | 1 | 套 |
5 | 信息安防 | 防火墻 | 國家檢測認證設備 | 2 | 臺 |
正向隔離裝置 | 國家檢測認證設備 | 2 | 臺 | ||
反向隔離裝置 | 國家檢測認證設備 | 2 | 臺 | ||
6 | 通信設備 | 站控層交換機 | — | — | 臺 |
調制解調器 | — | 2 | 個 | ||
二、間隔層 | |||||
7 | 測控 | 線路測控 | PSR 660U系列 | — | 臺 |
斷路器測控 | PSR 660U系列 | — | 臺 | ||
變壓器測控 | PSR 660U系列 | — | 臺 | ||
母線測控 | PSR 660U系列 | — | 臺 | ||
公用測控 | PSR 660U系列 | — | 臺 | ||
8 | 保護 | 高壓線路保護 | PSL 600U系列 | — | 臺 |
斷路器保護 | PSL 630U系列 | — | 臺 | ||
變壓器保護 | PST 1200U系列 | — | 臺 | ||
母線保護 | SGB 750系列 | — | 臺 | ||
中壓線路保護（含保測一體） | PSL 620U系列 | — | 臺 | ||
中壓變壓器保護 | PST 671U系列 | — | 臺 | ||
低壓側保測一體化裝置 | PS 640U系列 | — | 臺 | ||
9 | 故錄 | 故障錄波 | DRL 600系列 | — | 套 |
10 | 通信設備 | 間隔層交換機 | — | — | 臺 |
三、過程層 | |||||
11 | 過程層設備 | 合并單元 | PSMU 602系列 | — | 臺 |
智能終端 | PSIU 600系列 | — | 臺 | ||
12 | 通信設備 | 過程層交換機 | — | — | 臺 |
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