中科技大学硕士学位论文数字化变电站自动化系统的结构特征数字化变电站自动化系统的关键技术本章小结数字化变电站的应用金南变数字化变电站设计要求金南变数字化变电站设计方案本章小结总结致谢参考文献华中科技大学硕士学位论文绪论引言随着电子技术计算机技术和通信技术的发展，变电站自动化技术也得到了迅速的发展和推广。
电网运行的可靠性安全性也越来越依赖于变电站综合自动化系统等电网控制系统的可靠性与安全性。
变电站综合自动化系统是基于计算机网络通信技术和微电子技术的智能电子设备与后台监控系统组成的变电站运行控制系统，包含了保护监控电能质量监测与控制等多个子系统，各子系统又由多个智能电子设备组成，这些不同厂家提供智能电子设备接口与功能各不相同，数据格式多样，设备间信息不能共享，难以保证数据的致性。
为了解决这些问题，研究以实现互操作性为目标的基于标准的数字化变电站综合自动化系统便有着十分重要的工程意义。
变电站自动化系统国内外发展与研究现状当前的变电站自动化系统是将微机保护监控等装置通过网络和通信技术集成为体的自动化系统，它取消了传统的控制屏计量仪表等常规设备，节省了大量二次电缆和占地面积。
世纪年代，随着计算机技术的发展，远动终端当地监控故障录波等装置相继实现了微机化，这些装置功能不同，但其硬件结构相似，因而变电站二次回路功能的集成化受到了人们的重视。
这时的变电站自动化系统就是远动终端加台当地监控系统，不实现继电保护功能，保留传统控制屏，这是国内变电站自动化系统发展的第阶段。
世纪年代初，变电站自动化系统是在控制室内设置计算机作为变电站自动化的心脏，另设置数据采集和控制系统采集数据和发出控制命令。
微机保护除保护元件外，每柜设管理单元，其串口与变电站自动化系统数据采集和控制部件相连，传送保护装置的各种信息和参数，整定和显示保护定值，投停保护装置，这种集中式变电站自动化系统是国内变电站自动化系统发展的第二阶段。
世纪年代中期，随着计算机网络技术及通信技术的发展，分散式变电站自动化系统纷纷投运。
分散式系统按变电站控制和对象划分为变电站层和间隔层的两层。
其特点是现场输入输出单元部件分别安装在中低压开关柜或高压次设备附华中科技大学硕士学位论文近，现场单元部件可以是保护和监控功能的二合装置，各保护和监控部件保持。
在变电站控制室内设置计算机系统，采用常用的，串行通信与现场单元通信，随后推出的分散式系统更多采用如或等的现场总线技术，变电站自动化系统还将遥测遥信采集及处理遥控命令执行和继电保护功能均由现场单元部件完成，并将这些信息通过网络送至后台，变电站自动化的综合功能均由后台主机系统完成，这是国内变电站自动化系统发展的第三阶段。
标准制定的背景和应用现状早在世纪年代初，意识到不同厂家的保护设备需要个统的信息接口，实现设备的互操作性。
为此，和成立了个联合工作组，制定了继电保护设备信息接口标准即标准。
同时，美国电力科学研究院在年开始了公共通信体系标准制定工作，直接促成了的发行。
其目的在于提供个具有广泛适应性的功能强大的通信协议，使各种能够通过使用该协议实现互操作。
年由德国国家委员会提出制定通用的变电站自动化标准建议，年为此成立了个工作组，负责制定标准。
工作组成员分别来自欧洲北美和亚洲国家，他们有电力调度继电保护电厂操作运行及电力企业的技术背景，其中有些成员参加过北美及欧洲些护体的设备，放在开关柜上。
间隔测控保护设备宜集成合并器功能，具有采集电子式互感器和传统电压互感器的能力，接口协议输出至电度表。
操作回路与传统操作回路致，通信协议采用协议与站控层通信。
如此可不再配置开关智能单元，否则应具有与智能单元合并器的过程层光纤通信接口。
分段备自投装置安装在开关室，无须配置单独的智能单元合并器。
选用符合通信标准的数字输入的电能表，数字式电能表通过国家和本省相关计量部门的认可和检测。
过程层与间隔层组网方式选择在本文金南变数字化变电站建设方案中，我们采用过程层点对点连接与星型单网单列方式，这样可以降低设计施工难度，节约成本，达到定的技术和经济效益。
控制网配置控制网包括侧线路保护装置主变保护装置开关保护及相关智能操作箱组成控制网单网结构。
控制网包括侧线路保护装置主变保护装置及相关智能操作箱组成控制网单网结构。
网络设备配置原则站控层网络采用常规工业级工作组网络交换设备，构成站控层双以太网备自投网络采用常规工业级工作组网络交换设备控制网采用符合的加拿大罗杰康的口光网络交换机，构成控制网。
对网络交换机的要求如下数字化变电站的工业级以太网交换机应具备优先级组播等功能，开放服务，电磁兼容性指标必须满足较高的标准如快速瞬变级等，有较宽的工作温度范围如到，支持直流供电，并且是无风扇设计，应具备告警按端口配置流量功能。
对于构成控制网的工业级网络交换设备，应能支持技术。
过程层方案根据对数字化变电站基本体系结构的分析及有关过程层非常规互感器智能断路器等技术分析，过程层设备主要包括电子式电流电压互感器智能次设备等，现阶段智能化开关由传统开关十智能终端方式来实现开关设备智能化，通过网进华中科技大学硕士学位论文行联系，在过程层间隔层和变电站层实现。
电子式电流电压互感器采用罗氏线圈十激光供能的光电电流电压互感器来实现互感器设备的数字化。
过程层设备与间隔层设备相连应采用点对点或网络式总线通信方式，过程层设备具有自我检测自我描述功能，支持过程层协议。
传输介质应采用光纤传输。
电子互感器与合并器配置电子互感器与合并单元采用按间隔配置的原则，具体如下开关间隔布置组互感器。
主变各侧间隔按照保护主后分开原则布置互感器线圈，线圈布置原则为保护线圈计量线圈，配置双采集器采集数据。
合并器的输入分别来自不同的采集器，并分别安装于保护屏上。
线路分段间隔配置模拟量输出的电子式电流电压互感器，并配置智能单元或合并器将模拟量就地数据化后送给保护以及测控计量设备。
配置的合并器或智能终端，软件实现并列功能。
各间隔合并器留有来自不同合并器的输入数据，在间隔本身来实现切换功能。
智能终端配置智能终端装置是将传统次设备接入过程层总线的设备，它输入开关位置低气压刀闸位置等状态量，输出跳合闸命令，含操作回路。
能满足开关现场使用要求，并具有就地操作箱功能。
具有光纤以太网接口，支持协议，能够与间隔层设备进行实时数据传输。
其在金南变电站中的具体配置如下主变间隔高中压侧各配置台智能终端，分别安装在高中压侧端子箱内低压侧配置台智能终端，与低压侧合并器集成设计，安装在开关柜上每台主变配置台本体智能终端，安装在主变端子箱内。
线路间隔配置台智能终端，安装在端子箱内。
间隔每个间隔配置台智能终端，与合并器保护及测控集成设计，安装在开关柜内。
本章小结本章根据前面章有关基础理论知识的分析结合本文作者参与的金南变的设计与建设工作，将数字化变电站设计要求及设计方案作介绍。
该数字化变电站站控层采用基于标准的监控系统远动通信装置，站控网络采用可靠性较高的双星型网络，间隔层设备采用全部基于标准的数字化保护测控设备和数字化仪表，并单独设置星型单网传输控制命令，该网与过程层采用的基华中科技大学硕士学位论文于标准点对点连接单列布置，过程层设备采用全数字化电子互感器，采用智能终端控制传统开关设备，这点与全数字化变电站略有区别。
华中科技大学硕士学位论文总结是国际最新的变电站通信网络和系统标准，基于标准的数字化变电站自动化系统也是未来变电站自动化系统的发展趋势。
本文在对标准进行学习的基础上，主要完成了如下工作介绍了标准体系的基本内容及关键技术。
阐述了标准的具体实现方法。
介绍了标准数字化变电站发展现状，通过对比，指出了常规变电站自动化系统的不足。
分析了基于数字化变电站自动化系统技术特征和体系架构，详细介绍了数字化变电站的关键技术，包括非常规互感器合并单元智能断路器及信息同步技术。
结合笔者参与的湖南数字化变电站金南变的设计与建设工作，提出了种基于标准体系的数字化变电站的设计方案。
由于作者水平有限和时间仓促，本文对基于标准的数字化变电站自动化系统的研究还存在很多不足。
对保护测量控制等设备具体建模没有进行深入探讨，对信息模型，日志报告模型建立及信息模型和服务的映射问题本文也没有涉及，这些都是以后可以继续开展的工作。
华中科技大学硕士学位论文致谢本论文是在导师刘沛教授的严格要求和悉心指导下完成的，论文的选题到具体的研究细节都凝聚了导师的大量心血和智慧。
刘教授严谨的治学态度，博学求实的科研态度和执着的创新精神都给我留下了很深的印象，使我受益匪浅，这些都将在我今后的学习工作和生活中产生巨大的影响，在此，对导师热情的关怀鼓励和帮助表示衷心的感谢，感谢湖南省电力公司超高压管理局和电力设计院给予我科研实践和论文创作方面的基础和平台，使我有机会在实践工作中完成论文的撰写。
感谢论文完成过程中给予我帮助和支持的同学同事及电力部门的专业技术人员，与他们的专业讨论使我收获颇丰。
最后，感谢我的家人和朋友们，正是由于他们始终的支持和鼓励，才能使我在繁忙工作之余能够坚持下来取得今天的点成绩，这里只希望我的努力没有辜负他们多年来对我的关怀和期望。
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尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写
【毕业设计】IEC61850数字变电站综合自动化系统
