數(shù)字化變電站南京南瑞繼保電氣有限公司20101智能電網(wǎng)23智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略框架一個(gè)目標(biāo)兩條主線三個(gè)階段四個(gè)體系五個(gè)內(nèi)涵六個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)建以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。包括“三華”（華北—華中—華東）同步電網(wǎng)、西北和東北電網(wǎng)，涵蓋全部電壓等級(jí)。一個(gè)目標(biāo)兩條主線三個(gè)階段四個(gè)體系五個(gè)內(nèi)涵六個(gè)環(huán)節(jié)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略框架

技術(shù)上體現(xiàn)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化。

管理上體現(xiàn)集團(tuán)化、集約化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化。一個(gè)目標(biāo)兩條主線三個(gè)階段四個(gè)體系五個(gè)內(nèi)涵六個(gè)環(huán)節(jié)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略框架2009年至2010年為規(guī)劃試點(diǎn)階段：重點(diǎn)開展電網(wǎng)智能化發(fā)展規(guī)劃工作，制訂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理標(biāo)準(zhǔn)，開展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和設(shè)備研制，開展各環(huán)節(jié)的試點(diǎn)工作；

2011年至2015年為全面建設(shè)階段：加快特高壓電網(wǎng)和城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)，初步形成智能電網(wǎng)運(yùn)行控制和互動(dòng)服務(wù)體系，關(guān)鍵技術(shù)和裝備實(shí)現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用；

2016年至2020年為引領(lǐng)提升階段：全面建成統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，使電網(wǎng)的資源配置能力、安全水平、運(yùn)行效率，以及電網(wǎng)與電源、用戶之間的互動(dòng)性顯著提高。一個(gè)目標(biāo)兩條主線三個(gè)階段四個(gè)體系五個(gè)內(nèi)涵六個(gè)環(huán)節(jié)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略框架電網(wǎng)基礎(chǔ)體系技術(shù)支撐體系智能應(yīng)用體系標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系

電網(wǎng)基礎(chǔ)體系是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的物質(zhì)載體，是實(shí)現(xiàn)“堅(jiān)強(qiáng)”的重要基礎(chǔ)；技術(shù)支撐體系是指先進(jìn)的通信、信息、控制等應(yīng)用技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)“智能”的技術(shù)保障；智能應(yīng)用體系是保障電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行，提供用戶增值服務(wù)的具體體現(xiàn)；標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系是指技術(shù)、管理方面的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，以及試驗(yàn)、認(rèn)證、評(píng)估體系，是建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的制度依據(jù)。一個(gè)目標(biāo)兩條主線三個(gè)階段四個(gè)體系五個(gè)內(nèi)涵六個(gè)環(huán)節(jié)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略框架堅(jiān)強(qiáng)可靠經(jīng)濟(jì)高效清潔環(huán)保透明開放友好互動(dòng)

堅(jiān)強(qiáng)可靠是指具有堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、強(qiáng)大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應(yīng)；經(jīng)濟(jì)高效是指提高電網(wǎng)運(yùn)行和輸送效率，降低運(yùn)營(yíng)成本，促進(jìn)能源資源和電力資產(chǎn)的高效利用；清潔環(huán)保是指促進(jìn)可再生能源發(fā)展與利用，降低能源消耗和污染物排放，提高清潔電能在終端能源消費(fèi)中的比重；透明開放是指電網(wǎng)、電源和用戶的信息透明共享，電網(wǎng)無歧視開放；友好互動(dòng)是指實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行方式的靈活調(diào)整，友好兼容各類電源和用戶接入與退出，促進(jìn)發(fā)電企業(yè)和用戶主動(dòng)參與電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)。一個(gè)目標(biāo)兩條主線三個(gè)階段四個(gè)體系五個(gè)內(nèi)涵六個(gè)環(huán)節(jié)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略框架發(fā)電環(huán)節(jié)輸電環(huán)節(jié)變電環(huán)節(jié)配電環(huán)節(jié)用電環(huán)節(jié)調(diào)度環(huán)節(jié)

發(fā)電環(huán)節(jié)：引導(dǎo)電源集約化發(fā)展，協(xié)調(diào)推進(jìn)大規(guī)模能源基地的開發(fā)；強(qiáng)化網(wǎng)廠協(xié)調(diào)，提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平；優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)新型能源的大規(guī)?？茖W(xué)利用。

輸電環(huán)節(jié)：加快建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)國(guó)家電網(wǎng)；集成應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝；全面實(shí)施輸電線路狀態(tài)檢修和全壽命周期管理；廣泛采用靈活交流輸電技術(shù)，提高線路輸送能力和電壓、潮流控制的靈活性，技術(shù)和裝備全面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。一個(gè)目標(biāo)兩條主線三個(gè)階段四個(gè)體系五個(gè)內(nèi)涵六個(gè)環(huán)節(jié)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略框架發(fā)電環(huán)節(jié)輸電環(huán)節(jié)變電環(huán)節(jié)配電環(huán)節(jié)用電環(huán)節(jié)調(diào)度環(huán)節(jié)

變電環(huán)節(jié)：設(shè)備信息和運(yùn)行維護(hù)策略與電力調(diào)度全面互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)基于狀態(tài)的全壽命周期綜合優(yōu)化管理；樞紐及中心變電站全面建成或改造成為智能化變電站；實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的全面采集和實(shí)時(shí)共享，支撐電網(wǎng)實(shí)時(shí)控制、智能調(diào)節(jié)和各類高級(jí)應(yīng)用，保障各級(jí)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

配電環(huán)節(jié)：建成高效、靈活、合理的配電網(wǎng)絡(luò)，具備靈活重構(gòu)、潮流優(yōu)化和可再生能源接納能力，緊急狀況時(shí)支撐主網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行；實(shí)現(xiàn)集中/分散儲(chǔ)能裝置及分布式電源的兼容接入與統(tǒng)一控制；供電可靠性和電能質(zhì)量顯著提高；全面推廣智能配電網(wǎng)示范工程應(yīng)用成果，主要技術(shù)裝備達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。一個(gè)目標(biāo)兩條主線三個(gè)階段四個(gè)體系五個(gè)內(nèi)涵六個(gè)環(huán)節(jié)智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略框架發(fā)電環(huán)節(jié)輸電環(huán)節(jié)變電環(huán)節(jié)配電環(huán)節(jié)用電環(huán)節(jié)調(diào)度環(huán)節(jié)

用電環(huán)節(jié)：構(gòu)建智能用電服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)營(yíng)銷管理的現(xiàn)代化運(yùn)行和營(yíng)銷業(yè)務(wù)的智能化應(yīng)用。全面推廣應(yīng)用智能電能表、智能用電管理終端等智能用電設(shè)備。開展雙向互動(dòng)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向互動(dòng)，提升用戶服務(wù)質(zhì)量。建設(shè)智能用電小區(qū)和電動(dòng)汽車充放電站，推動(dòng)智能家電和電動(dòng)汽車等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用，改善終端用戶用能模式，提高用電效率。

調(diào)度環(huán)節(jié)：以服務(wù)特高壓大電網(wǎng)安全運(yùn)行為目標(biāo)，開發(fā)建設(shè)新一代智能調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行信息全景化、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)化、安全評(píng)估動(dòng)態(tài)化、調(diào)度決策精細(xì)化、運(yùn)行控制自動(dòng)化、網(wǎng)廠協(xié)調(diào)最優(yōu)化，形成一體化的智能調(diào)度體系，確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠、靈活協(xié)調(diào)、優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

數(shù)字化變電站概述電子式互感器智能化開關(guān)網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備工程實(shí)例11數(shù)字化變電站概述數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，建立在IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。

★智能化一次設(shè)備:電子式互感器、智能化開關(guān)等

★過程層、間隔層、站控層數(shù)字化變電站就是使變電站的所有信息采集、傳輸、處理、輸出過程由過去的模擬信息全部轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，并建立與之相適應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)。12數(shù)字化變電站概述數(shù)字化變電站作為變電站的發(fā)展方向，要解決現(xiàn)有變電站可能存在的以下問題：

★傳統(tǒng)互感器的絕緣、飽和、諧振等；

★長(zhǎng)距離電纜、屏間電纜；

★通信標(biāo)準(zhǔn)等。13與傳統(tǒng)變電站的比較14數(shù)字化變電站概述電子式互感器?與傳統(tǒng)互感器的比較?電子式互感器的分類?電子式互感器的原理?合并單元?電子式互感器與合并單元的配置智能化開關(guān)網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備工程實(shí)例15傳統(tǒng)電磁型互感器存在的一些問題：鐵心造成的飽和與諧振問題。絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占地面積大。電磁感應(yīng)式互感器采用充油方法解決絕緣問題時(shí)，不可避免的存在易燃、易爆炸等危險(xiǎn)。隨著電力傳輸容量的增加及電壓等級(jí)的提高、電力自動(dòng)化信息化的發(fā)展，迫切需要新型的電子式互感器來解決上述問題。電子式互感器16電子式互感器（ElectronicInstrumentTransformers）——小電壓模擬量輸出或者數(shù)字量輸出的互感器共性特征信號(hào)輸出，無負(fù)載能力光纖是最理想的傳輸方式數(shù)字輸出是終極輸出方式

這種互感器包含電子部件，因此叫電子式互感器。為和傳統(tǒng)電磁互感器區(qū)分，有些文獻(xiàn)也叫非常規(guī)互感器。電子式互感器17電壓等級(jí)越高電子式互感器優(yōu)勢(shì)越明顯與傳統(tǒng)互感器的比較數(shù)字量輸出無開路危險(xiǎn)PT無諧振現(xiàn)象范圍寬、無磁飽和體積小、重量輕絕緣簡(jiǎn)單電子式互感器模擬量輸出輸出形式不能開路CT二次輸出易產(chǎn)生鐵磁諧振PT諧振范圍小、有磁飽和CT動(dòng)態(tài)范圍體積大、重量重體積及重量絕緣復(fù)雜絕緣常規(guī)互感器比較項(xiàng)目精度精度易受負(fù)載影響精度與負(fù)載無關(guān)電子式互感器作為常規(guī)電磁式互感器的替代產(chǎn)品，兩者的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下：18與傳統(tǒng)互感器的比較19電子式互感器的分類按一次傳感部分是否需要供電劃分有源式電子式互感器無源式電子式互感器

目前廣泛應(yīng)用的是有源式電子式互感器按應(yīng)用場(chǎng)合劃分GIS結(jié)構(gòu)的電子式互感器AIS結(jié)構(gòu)(獨(dú)立式)電子式互感器直流用電子式互感器中低壓電子式互感器20有源電子式互感器利用電磁感應(yīng)等原理感應(yīng)被測(cè)信號(hào)CT：空心線圈(RC)；低功率線圈(LPCT)PT：分壓原理：電容、電阻、電感傳感頭部分具有需用電源的電子電路利用光纖傳輸數(shù)字信號(hào)獨(dú)立式、GIS式電子式互感器的原理21

電流互感器利用空芯線圈及低功率線圈傳感被測(cè)一次電流。低功率線圈（LPCT）的工作原理與常規(guī)CT的原理相同，只是LPCT的輸出功率要求很小，因此其鐵芯截面就較小?？招揪€圈是一種密繞于非磁性骨架上的螺線管，如圖所示?？招揪€圈不含鐵芯，具有很好的線性度?？招揪€圈的輸出信號(hào)e與被測(cè)電流i有如下關(guān)系：

電子式電流互感器原理式中0為真空磁導(dǎo)率，n為線圈匝數(shù)密度，s為線圈截面積。據(jù)上式，利用電子電路對(duì)線圈的輸出信號(hào)進(jìn)行積分變換便可求得被測(cè)電流i。

22電壓互感器利用電容分壓器測(cè)量電壓。為提高電壓測(cè)量的精度，改善電壓測(cè)量的暫態(tài)特性，在電容分壓器的輸出端并一精密小電阻。電容分壓器的輸出信號(hào)U0與被測(cè)電壓Ui有如下關(guān)系：電子式電壓互感器原理式中C1為高壓電容，C2為低壓電容。據(jù)上式，利用電子電路對(duì)電壓傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行積分變換便可求得被測(cè)電壓。

23電子式互感器的輸出數(shù)字信號(hào)輸出

-電流測(cè)量：2D41H

-電流保護(hù)：01CFH

-電壓：2D41H模擬信號(hào)輸出

-電流互感器：150mV，225mV，4V

等

-電壓互感器：2/

V，4/

V，6.5/

V等

24電子式互感器的構(gòu)成電子式互感器通常由傳感模塊和合并單元兩部分構(gòu)成，傳感模塊又稱遠(yuǎn)端模塊,安裝在高壓一次側(cè)，負(fù)責(zé)采集、調(diào)理一次側(cè)電壓電流并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。合并單元安裝在二次側(cè)，負(fù)責(zé)對(duì)各相遠(yuǎn)端模塊傳來的信號(hào)做同步合并處理。25GIS電子式互感器主要由三部分構(gòu)成：一次結(jié)構(gòu)主體；一次傳感器；遠(yuǎn)端模塊。電子式互感器的構(gòu)成61850標(biāo)準(zhǔn)：-9-1/-226AIS電子式互感器主要由四部分構(gòu)成：一次傳感器；遠(yuǎn)端模塊。光纖絕緣子；合并單元。電子式互感器的構(gòu)成27有源電子式互感器28遠(yuǎn)端傳感模塊的穩(wěn)定性和可靠性（安置在室外時(shí)溫度、電磁干擾等）繞制在陶瓷骨架上的空芯線圈結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對(duì)測(cè)量精度的影響。對(duì)獨(dú)立結(jié)構(gòu)的有源式電子互感器的遠(yuǎn)端模塊取電技術(shù)。（GIS由于結(jié)構(gòu)特殊，可直接利用站內(nèi)電源供電）有源式ECVT的關(guān)鍵問題29有源式ECVT的供電技術(shù)線路感應(yīng)取電低壓側(cè)激光供電技術(shù)激光器-LD驅(qū)動(dòng)源-光纖-光電池-DC/DC轉(zhuǎn)換器+5V30與有源式電子互感器相比，無源式電子互感器的傳感模塊利用光學(xué)原理，由純光學(xué)器件構(gòu)成，不含有電子電路，其有著有源式無法比擬的電磁兼容性能利用光纖傳輸傳感信號(hào)傳感頭部分不需電子電路及其電源獨(dú)立安裝的互感器的理想解決方案無源電子式互感器31

電流測(cè)量采用Faraday

磁光效應(yīng)，即線偏振光的偏振方向在磁場(chǎng)中發(fā)生改變的效應(yīng)：已知線偏振光在磁光材料(如重火石玻璃)中受磁場(chǎng)的作用其偏振面將發(fā)生旋轉(zhuǎn)，線偏振光旋轉(zhuǎn)的角度θ與被測(cè)電流I成正比普通光起偏器偏振光Faraday材料磁場(chǎng)B檢偏器

光學(xué)電壓傳感器采用Pockels電光效應(yīng)或Kerr電光效應(yīng)，即晶體的折射率在電場(chǎng)的作用下發(fā)生物理變化的效應(yīng)來測(cè)量電場(chǎng)的強(qiáng)度，并進(jìn)而得到電壓。Faraday旋光角光學(xué)互感器32無源電子式互感器結(jié)構(gòu)33關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)光學(xué)傳感材料的選擇傳感頭的組裝技術(shù)溫度對(duì)精度的影響振動(dòng)對(duì)精度的影響長(zhǎng)期穩(wěn)定性無源電子式互感器34電子式互感器與二次設(shè)備的接口合并單元信號(hào)合并、數(shù)據(jù)同步、分配信號(hào)、供電35電子式互感器與合并單元接口36標(biāo)準(zhǔn)比較標(biāo)準(zhǔn)特性IEC60044－8IEC61850－9－1IEC61850－9－2通信方式光纖串行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)以太網(wǎng)接口

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或交換機(jī)方式以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方式對(duì)交換機(jī)要求高傳輸延時(shí)確定不確定不確定同步技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)且不依賴于外部同步時(shí)鐘可以實(shí)現(xiàn)且必須依賴于外部同步時(shí)鐘可以實(shí)現(xiàn)且必須依賴于外部同步時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的難易容易比較困難比較困難硬件和軟件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單復(fù)雜復(fù)雜備注推薦使用37應(yīng)用電子式互感器需要面對(duì)的幾個(gè)問題配置方案同步采樣問題采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)電子式互感器配置38配置方案配置原則是保證一套系統(tǒng)出問題不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)，也不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)電子式互感器的遠(yuǎn)端模塊和合并單元需要冗余配置遠(yuǎn)端模塊中電流需要冗余采樣合并單元冗余配置并分別連接冗余的電子式互感器遠(yuǎn)端模塊，合并單元可以安裝在開關(guān)附近或保護(hù)小室電子式互感器配置39同步采樣問題常規(guī)互感器與電子式互感器會(huì)并存，如電壓、電流之間，變壓器不同的電壓等級(jí)之間三相電流、電壓采樣必須同步變壓器差動(dòng)保護(hù)從不同電壓等級(jí)的多個(gè)間隔獲取數(shù)據(jù)存在同步問題母線差動(dòng)保護(hù)從多個(gè)間隔獲取數(shù)據(jù)也存在同步線路縱差保護(hù)線路兩端數(shù)據(jù)采樣也存在同步合并單元數(shù)據(jù)同步40解決同步采樣的兩種方案基于GPS秒脈沖同步的同步采樣同步方法簡(jiǎn)單秒脈沖丟失時(shí)存在危險(xiǎn)二次設(shè)備通過再采樣技術(shù)(插值算法)實(shí)現(xiàn)同步采樣率要求高硬件軟件要求高，實(shí)現(xiàn)難度較大不依賴于GPS和秒脈沖傳輸系統(tǒng)合并單元數(shù)據(jù)同步41采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)（1）IEC60044-8：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光纖串行數(shù)據(jù)接口傳輸延時(shí)確定可以采用再采樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)同步采樣硬件和軟件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單適合保護(hù)要求合并單元數(shù)據(jù)分發(fā)42采樣數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)（2）IEC61850-9-1/2：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口傳輸延時(shí)不確定（400us-3ms）無法準(zhǔn)確采用再采樣技術(shù)硬件軟件比較通用，但對(duì)交換機(jī)要求極高硬件和軟件實(shí)現(xiàn)都將困難不同間隔間數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)間不確定，不利于母差、變壓器等保護(hù)的數(shù)據(jù)處理比較適合測(cè)控、電能儀表一類合并單元數(shù)據(jù)分發(fā)43GIS用電子式電流電壓互感器電子式互感器應(yīng)用情況44電子式互感器應(yīng)用情況合并單元線路保護(hù)45電子式互感器應(yīng)用情況46

智能終端及GOOSE交換機(jī)47電子式互感器合并單元配置220kV雙母線方式1220kV雙母線方式248220kV雙母線方式149220kV雙母線方式250數(shù)字化變電站概述電子式互感器智能化開關(guān)智能化開關(guān)的特點(diǎn)智能化開關(guān)的解決方案網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備工程實(shí)例51

智能化是開關(guān)設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)提高運(yùn)行的可靠性、減少維護(hù)的工作量、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和無人化具有重要意義。根據(jù)IEC62063:1999對(duì)智能開關(guān)設(shè)備的定義，它不但具有傳統(tǒng)開關(guān)設(shè)備的基本功能，還具有在線監(jiān)視、智能控制、數(shù)字化接口和電子操作等一系列的高智能化功能。完善的智能化開關(guān)設(shè)備必須具備以下功能：

1）設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和自診斷功能;3）智能化操作控制功能;3）電網(wǎng)正常運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)測(cè);4）電網(wǎng)事故的識(shí)別功能。

智能化開關(guān)設(shè)備的特點(diǎn)52智能化開關(guān)的實(shí)施方案實(shí)施方案利用現(xiàn)有的成熟的二次技術(shù)，結(jié)合傳統(tǒng)開關(guān)設(shè)備，提升智能化水平PCS-9820GIS智能匯控柜PCS-222智能操作箱53智能化開關(guān)設(shè)備

54基于保護(hù)及智能控制柜的變電站基本結(jié)構(gòu)55智能控制柜方案的優(yōu)勢(shì)1、節(jié)約了電纜等設(shè)備投資以及相應(yīng)的施工投資；數(shù)字化變電站建設(shè)的一個(gè)主要現(xiàn)實(shí)目標(biāo)是為了減少變電站內(nèi)控制電纜的數(shù)量，一方面由于原材料的漲價(jià)，電纜成本越來越高，一方面，光纜電磁兼容性能遠(yuǎn)好于電纜，能顯著提高變電站內(nèi)信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?。另外，變模擬信號(hào)為數(shù)字信號(hào)能大大增加傳輸?shù)膸捄托畔⒘俊?、節(jié)約了保護(hù)小室及主控室等的占地面積和投資；應(yīng)用智能化GIS控制柜使得保護(hù)控制下放成為可能，從而能夠顯著減少保護(hù)小室和主控室的占地面積，這對(duì)一些需要盡量減少變電站土地的城市變電站和地下變電站來說有明顯的效益。56智能控制柜方案的優(yōu)勢(shì)3、GIS智能控制柜優(yōu)化了二次回路和結(jié)構(gòu)；原來由于一次和二次的專業(yè)細(xì)分，使得原傳統(tǒng)匯控柜內(nèi)的許多功能與保護(hù)控制二次中的功能相重復(fù)，例如防跳、壓力閉鎖、三相不一致等等?；谝欢握系腉IS智能控制柜能夠有效地取消和簡(jiǎn)化冗余回路，提高了整個(gè)二次回路的可靠性。4、智能控制裝置提供了系統(tǒng)的交互性； 引入智能控制裝置(PCS-9821)以后，友好的中文液晶人機(jī)界面以及豐富的自檢和就地操作報(bào)告功能，使得運(yùn)行維護(hù)人員無論在就地還是遠(yuǎn)方都能及時(shí)了解GIS的運(yùn)行情況。57智能控制柜方案的優(yōu)勢(shì)5、聯(lián)調(diào)在出廠前完成，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作量減少；傳統(tǒng)方案中，一次設(shè)備和二次設(shè)備的電纜連接和調(diào)試只能到現(xiàn)場(chǎng)后完成，調(diào)試周期比較長(zhǎng)，新方案中一二次設(shè)備聯(lián)調(diào)在廠內(nèi)完成，到現(xiàn)場(chǎng)后調(diào)試工作量極小。能夠顯著地縮短投運(yùn)周期。6、一次二次聯(lián)合設(shè)計(jì)，減輕了設(shè)計(jì)院的負(fù)擔(dān)；原來一次和二次設(shè)備分別有雙方廠家分別出圖，中間的電纜信號(hào)連接由設(shè)計(jì)院完成，應(yīng)用一二次結(jié)合的新方案后，由兩個(gè)廠家聯(lián)合出圖并對(duì)圖紙的正確性負(fù)責(zé)。58智能控制柜方案的優(yōu)勢(shì)7、基于通訊和組態(tài)軟件的聯(lián)鎖功能比傳統(tǒng)硬接點(diǎn)聯(lián)鎖方便；智能控制裝置能夠采集到間隔內(nèi)所有刀閘位置，且間隔間也有光纜連接，所以可以方便地實(shí)現(xiàn)基于軟件和通訊的聯(lián)鎖，能顯著減少機(jī)構(gòu)輔助接點(diǎn)數(shù)量，提高系統(tǒng)的可靠性。8、縮小了與互感器的電氣距離，減輕了互感器的負(fù)載；新方案下互感器與保護(hù)控制設(shè)備的電氣距離大大縮短，使得互感器的容量選擇更為容易，也為小功率互感器（LPCT）的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。59

斷路器操作功能1）

接收保護(hù)分相跳閘、三跳和重合閘GOOSE命令，對(duì)斷路器實(shí)施跳合閘；2)

支持手分、手合硬接點(diǎn)輸入；3）

具有分相或三相的跳合閘回路；4）

具有跳合閘電流保持功能；5）

具有跳合閘回路監(jiān)視功能；6）具有跳合閘壓力監(jiān)視與閉鎖功能；7）具有斷路器防跳功能。

智能操作箱的主要功能60開入、開出功能

1）接收測(cè)控遙控分合及聯(lián)鎖GOOSE命令，完成對(duì)斷路器和刀閘的分合操作；2）就地采集斷路器、隔刀和地刀位置以及斷路器本體的開關(guān)量信號(hào)；3）具有保護(hù)、測(cè)控所需的各種閉鎖和狀態(tài)信號(hào)的合成功能;4）通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)將各種開關(guān)量信息送給保護(hù)和測(cè)控裝置。

智能操作箱的主要功能61IEC61850的應(yīng)用IEC61850是國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)TC57工作組制定的《變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》系列標(biāo)準(zhǔn)，是基于網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)唯一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。IEC61850規(guī)范了數(shù)據(jù)的命名、數(shù)據(jù)定義、設(shè)備行為、設(shè)備的自描述特征和通用配置語言，使不同智能電氣設(shè)備間的信息共享和互操作成為可能。不僅規(guī)范保護(hù)測(cè)控裝置的模型和通信接口，而且還定義了電子式CT、PT、智能化開關(guān)等一次設(shè)備的模型和通信接口。62IEC61850的應(yīng)用要解決的主要問題網(wǎng)絡(luò)通信信息共享和互操作63互操作試驗(yàn)國(guó)調(diào)中心組織國(guó)內(nèi)各大廠家進(jìn)行了6次互操作試驗(yàn)。南瑞繼保全程參與并通過了互操作試驗(yàn)國(guó)內(nèi)第一家通過了KEMA試驗(yàn)(荷蘭），承接海外工程IEC61850的應(yīng)用64數(shù)字化變電站概述電子式互感器智能化開關(guān)網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備工程實(shí)例65網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備要求具有數(shù)字化接口滿足電子式互感器的要求滿足智能開關(guān)的要求網(wǎng)絡(luò)通信功能滿足IEC61850的要求基于IEC61850的間隔層和站控層設(shè)備RCS-9700變電站自動(dòng)化系統(tǒng)PCS-900系列保護(hù)裝置PCS-9700系列測(cè)控裝置RCS-9000C系列四合一保護(hù)測(cè)控裝置RCS-9700系列通信設(shè)備6667保護(hù)測(cè)試手段可提供數(shù)字信號(hào)的新型測(cè)試設(shè)備（omicron、博電等）本公司：通過轉(zhuǎn)換設(shè)備（HELP2000等）兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較68

GOOSE（GenericObjectOrientedSubstationEvent）是IEC-61850通訊規(guī)約中專門用于狀態(tài)量信息的表示和傳送的一種功能，其中文意思是“面向通用對(duì)象的變電站事件”。在數(shù)字化變電站中，為適應(yīng)二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的要求，對(duì)智能開關(guān)與二次設(shè)備之間狀態(tài)量信息的傳送要求很高，要確保實(shí)時(shí)性、可靠性和標(biāo)準(zhǔn)化，為此在智能開關(guān)與二次設(shè)備之間專門配置一層專用的以太網(wǎng)絡(luò)用來傳送GOOSE信息，這就是GOOSE網(wǎng)。換句話說，GOOSE網(wǎng)絡(luò)就是數(shù)字化變電站系統(tǒng)中專門用于傳送GOOSE信息的以太網(wǎng)絡(luò)。

GOOSE網(wǎng)絡(luò)69當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生任何狀態(tài)變化或輸出命令時(shí)，智能電子設(shè)備將通過GOOSE報(bào)告，多播一個(gè)狀態(tài)信息。GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳送的實(shí)時(shí)信息有：(1)

保護(hù)裝置的跳、合閘命令(2)

測(cè)控裝置的遙控命令(3)

保護(hù)裝置間信息