电力系统自动化是一项综合性质的技术,包含内容广泛，并且随着时代的发展,经济水平的提高,生活质量的提升,对于电力的需求和利用也就越来越大。下文是我为大家搜集整理的关于电力系统自动化毕业论文范文的内容，欢迎大家阅读参考!
电力系统自动化毕业论文范文篇1
试析电力系统调度自动化
【摘 要】阐述了我国电网的现状、电力系统调度运营所包含的内容、所要实现的目标以及电力系统自动化的组成和目前所存在问题的解决方案，并对电力系统调度自动化的未来进行了展望。
【关键词】电力系统;调度自动化;信息
一、传统配电网实现电力系统自动化研究现状分析
电力系统的自动化发展主要是在配电网的上加强其自动化，因此为了提高其供点质量以及供电的可靠性，在进行电力系统自动化分析的时候，主要从配电网上实现其自动化，使得整个电力系统的发展符合当前的科技要求。目前配电网在实现自动化下，通常在10kv辐射线或者是树状的线路进行重合器以及分段器的方式来构成配电网，由于这种方式在现实自动化的过程中，不需要在配置通道上与主站的系统组成上，需要依靠重合器以及分段器本身的功能来实现电力的隔离和恢复功能，从而到电力系统的自动化，此种方法不仅具备相应容易实施的特点，而且还有节省投资的优点。同时还有其他实现电力系统自动化的接线方式，对于这些配电网的接线方式以及整个系统的构成，都具有一定的缺陷性，因此随着科学技术的提高，目前计算机网络技术正在快速的发展，使得在实现电力系统自动化发展的阶段可以对其进行改进，期改进的状态也在不断的发生着变化。
二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标
(一)电力系统调度的任务。
电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节，是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大，有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是：尽设备最大能力满足负荷需要，使整个电网安全可靠连续供电，保证电能质量，经济合理利用能源，保证发电、供电、用电各方合法利益。
(二)调度自动化的必要。
电力系统是一个庞大而且复杂的系统，有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户，通过多种电压等级的电力线路，互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的，而且要满足发电量和用户用电量的平衡。现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大，运行操作日益复杂，所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面，用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格，这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益，可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况，迅速进行处置，防止事故扩大，减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后，可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网，经济效益更大。因此，电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作，是电力系统不可缺少的组成部分。
(三)电网调度自动化的组成部分及其功能。
电网调度自动化系统，其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端(RTU)和信息通道三大部分。根据功能的不同，可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息，此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁，其核心是数据通道，它经调制解调器与RTU及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心，以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件，完成从采集到信息的各种处理及分析计算，乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理，通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备，为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入，传送给执行机构。
我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比，还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术，但是总体而言，电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如：系统计算机CPU负载率问题，即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下，其负载率仍很高;CDT和Polling远动规约的选用问题，CDT和Polling两类规约在我国得到了广泛应用，并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去，选用哪一类规约的远动装置，原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定，不宜盲目追求采用Polling远动;系统的开放性问题，系统应该是开放的，能够支持不同的硬件平台，支持平台采用国际标准开发，所有功能模块之间的接口标准应统一，支持能过户应用软件程序开发，保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口，系统应能提供开放式环境。此外，现在的电力系统由于还依赖高压机械开关(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)实现线路、设备、负荷的投切，尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制，本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代，则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实
三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法
(一)管理方面
统一思想，加强调度管理，提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作，增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质，最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度，严格考核，加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制;严格执行“两票三制”制度，严把安全关。加强调度专业培训，提高调度员业务水平。
(二)技术方面
积极开发更高级实用的装置和软件，努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通，避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。
随着计算机技术、通信技术的发展以及电力系统控制技术的不断进步，在不远的将来，电力系统调度自动化将会取得飞速的发展。以这些科学技术的进步为依托，能更好地维持供需平衡，保证良好的电能质量。
电力系统自动化毕业论文范文篇2
浅析电力系统自动化技术
【摘 要】随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展，原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且，电力拖动控制已经走出工厂，在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统，下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。
【关键词】电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器
0 引言
现今，创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程，并确保过程运行的可靠及安全，为先进的维护策略打造了相应的基础。
电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有，为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展，电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术，包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等，大大提升了过程系统的效率和安全性能。
电力系统自动化系统一般是指电工二次系统，即电力系统自动化指采用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置并通过信号系统和数据传输系统对电力系统各个元件、局部系统或全系统进行就地或远方自动监视、协调、调节和控制以保证电力系统安全稳定健康地运行和具有合格的电能质量[1]。
1 电力自动化的发展
我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。变电站自动化技术经过数十年的发展已经达到一定的水平，在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班，而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术，从而大大提高了电网建设的现代化水平，增强了输配电和电网调度的可能性，降低了变电站建设的总造价，这已经成为不争的事实。然而，技术的发展是没有止境的，随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响，全数字化的变电站自动化系统即将出现。
2 电力自动化的实现技术
现场总线(Fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展，引起了自动化系统结构的变革，随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有，人们对电网的安全要求也越来越高，现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。
3 无线技术
无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线，因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系，并实现信息共享。此外，无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步，正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题，并由此在电力流程工业领域及资产管理领域，开创一个激动人心的新纪元。
尽管目前存在多种无线技术汉阳科技，但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗RFI(射频干扰)/EMI(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性，还有成本，都因无线技术网络的不同而不同。因此，很多用户都倾向于“依据具体的应用场合，来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有GSM/GPRS(蜂窝)、9OOMHzRadios、wi-Fi(802.lla/b/g)、WIMAX(802.16)、ZigBee(802.15.4)、自组织网络等，其中尤以Wi-Fi和WIMAX应用增长速度最快，这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。
4 信息化技术
电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点，大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先，目前电力调度自动化的各种系统，如SCADA、AGC以及EMS等已建成，省电力调度机构全部建立了SCADA系统，电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说，早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力，从国产121机到176机，再到176双机，华北电力调度局全用过，到1978年已经基本实现了电网调度自动化。
5 安全技术
电力是社会的命脉之一，当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的，因此电力系统最重要的是运行的安全性，但这个问题在全世界均未得到很好解决，电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重，我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求，电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施，我国必将出现世界上最大规模的电力系统。
6 传动技术
实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一，在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言，在未来30年，变频器，尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显，变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。
在业内，以ABB为首的电力自动化技术领导厂商，ABB建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来，公司多次参与国家重点电力建设项目，凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品，包括：PLC、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。
7 人机界面
发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备，随着科学技术的不断发展，搜企网，单片机技术的日趋完善，电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求，直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备，直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电源的作用，同时提供给高压开关及断路器的操作电源，因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行，直流电源屏的发展已经经历了很长的时间，从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等，至目前直流电源屏已很成熟。
直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术，将工频交流经过多级变换，最后形成稳定的直流输出，直流电源屏系统控制的核心部件是V80系列可编程控制器PLC，它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理，最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。
8 结束语
电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛，几乎渗透到国民经济各个部门，随着我国科技技术的发展，电气自动化技术也随之提高。
【参考文献】
[1]汪秀丽.中国电力系统自动化综述[J].水利电力科技，2005(02).
[2]唐亮.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].硅谷，2008(02).
[3]夏永平，唐建春.浅议电力系统自动化[J].硅谷，2010(06).
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电表开发新思维:智能电表与"仪器云"融合技术的应用
中国现代电网量测技术平台
张春晖
2017年5月25日
1,采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统开发应用正当时！
1）传统的智能电表远程在线检测系统技术发展进程
•2002年，吉林省电科院发布:«多路三相电能表远程微机检测系统的开发»。
•随后，2004年由华中电网技术中心，2005年由厦门航空公司，2007年由上海电力表计量测管理所，2007年由云南电力试验研究院，2008年由原河南思达高科公司，2009年由华北电科院，华北电网公司，2010年由太原市优特奥科公司，2010年由郑州三辉电气公司，2014年由郑州瑞能公司相继发表传统的智能电表远程在线检测系统技术研究论文或新产品信息。
•以上传统的智能电表远程在线检测系统发展进程中，系统方案不断改进，其共同特征:需要配备1只标准电能表及计算系统，复杂了互感器二次回路。由于投资较大，目前，只用于部分电网关口计量点，少量110kV及以上高压变电站。同时，现在的智能电表远程在线检测技术，主要对安装于现场的标准表与被检智能电表的计量结果进行比对，而对标准计量装置的送检，维护又成为新问题，对电能计量自动化系统（或用电信息采集系统）的主站也未发挥其可集中实施数据分析，处理功能。
2）本课题的由来
2017年2月，由深圳供电局，清华大学学者发表:«基于"测量仪器云"的电子式电能表远程在线检测系统»提出:智能电表远程在线检测技术开发新思路:在"仪器云"环境下，进行高精度的数据计算，处理，可以替代标准电能表及计算系统，大幅减少互感器二次回路改进工程量，降低系统成本，有利于系统推广应用。该文还给出了用户新配置的高速率数据采集终端实施方案。关于"仪器云",只作简要介绍，未叙述新一代系统设计技术方案。
之前，2014年8月，清华大学学者发表:«云计算环境下仪器虚拟化研究»提出:"仪器云"环境下，仪器虚拟化系统的物理架构及广义的"仪器云"运作程序，未涉及智能电表远程在线检测系统具体案例。
近期，国家电网报就"国网云"平台上线运作作了一些省级电网业务系统迁移上云应用的报道。
再看国网的需求:从2010年至今，国网陆续安装应用三相智能电表约3800万只。从2018年起，这些量多面广的电表进入运行周期为8年的定期轮换更新阶段。为此，2017年初，国网下发«关于2017年计量工作的指导意见（国家电网营销[2017]105号）»文首次提出:"全面推进智能电表状态检测与状态更换工作",其"基础计量工作:全面开展全事件采集工作，提高计量在线监测和智能诊断的准确性"。"状态检测方面:先是完成MDS系统和营销业务系统的配套功能部署，再是按照先主站评价制定计划，再开展现场检测的原则，开展 I ,II , III 类用户计量装置的电能表状态检测"。
可见，由于国网计量部门未推广应用传统的智能电表远程在线检测系统，三相智能电表的状态检测，只能依靠现场检测，局部考核的方法。可以说，运行三相智能电表计量准确性的宽负荷范围，24h持续考核是道技术难题。因此，研究符合国网:全面推行三相智能电表状态检测与状态更换要求的新一代智能电表远程在线检测系统开发与应用正当时！
3）本文作者经汇总以上新情况并将新一代系统具体化后，编写出:«电表开发新思维:智能电表与"仪器云"融合技术的应用»。本文重点叙述采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统开发项目，还讨论智能电表与"仪器云"融合技术的拓展应用开发项目及市场前景评估，供参考。
2,采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统开发项目
1）云计算环境下,仪器虚拟化技术
本部分内容主要录用于«云计算环境下仪器虚拟化技术研究»:
"仪器的虚拟化技术是实现仪器程序控制和远方测量的基础"。"很多原来由硬件设备完成的仪器功能，都可通过软件算法来完成，从而使仪器的开发和使用成本大为降低"。
云计算功能中有一项基础设施即服务（IAAS）模式:
"IAAS模式的基本思想是将CPU，内存，存储设备，网络设备等IT 基本硬件资源通过虚拟机管理程序（VMH）进行虚拟化，然后按需分配给运行于上层的虚拟机（VM）。对用户来说，每个虚拟机（VM）实例就相当于1台带网络功能的自定义计算机或服务器"。
"目前，云计算中应用最广泛的是硬件级虚拟化技术，因为这种技术的效率最高"。
"硬件级虚拟化技术中，虚拟机与物理硬件具有相同的指令集合，虚拟机的绝大多数指令可以直接在硬件上执行"。
"仪器虚拟化新模式，将远程仪器模拟成云平台本地的硬件设备直接接入到虚拟机管理程序（VMH）中，告知VMH有仪器接入云中，而不提供任何与仪器操作相关的具体信息或功能"。
IAAS模式下的远程测量方式:
仪器----（总线连接）----仪器提供者----（网络连接）----仪器虚拟化:CPU/内存/硬盘----虚拟机管理程序（VMH）----虚拟机（VM）:与仪器虚拟化及其CPU/内存/硬盘一一对接，操作系统，测量程序。
2）采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统设计纲要
本部分内容主要参照«基于"测量仪器云"的电子式电能表远程在线检测系统»，«云计算环境下仪器虚拟化研究»，并结合本文作者实际计量工作经验编写而成。
一是，新一代系统架构，包括:
•用户（YH）:安装有被检电能表，新配置的高速率数据采集终端。
新配置的数据采集终端:以4000Hz的采样频率采集现场的电压，电流数据。"该数据采集终端由高精度数据采集单元，电表通信模块，4G无线通信模块以及中央控制单元4部分组成"。其中，中央控制单元"在操控过程中，最重要的是应确保上传至"仪器云"的采样数据与被检智能电表的电能计量脉冲之间的时间要严格一致。这样，才能保证智能电表远程在线检测的精确度。中央控制单元可采用精密时钟协议IEEE1588,来对数据采用终端与被检智能电表进行时间同步"。
数据采集终端的开发:为降低成本，可将电能计量自动化系统（或用电信息采集系统）中的负荷控制终端加以适当改造而获得数据采集功能。如现场条件不具备，也可以单独设计成产品来应用。
•电能计量自动化系统（或用电信息采集系统）主站（ZZ）
•仪器所有者（IS）:本地仪器（或本地工作计算机）的所有者
•仪器代理（IA）:部署于本地仪器的上位机（或本地工作计算机）中，或通过专门的硬件设备实现。IA的基本功能是将本地仪器（或本地工作计算机）的接入信息通过网络推送到"仪器云"的仪器资源管理系统（IRM）上。同时，附加一些辅助信息，以便用户（YH）或仪器所有者（IS）对本地仪器（或本地工作计算机）进行识别等。
IA将接入的本地仪器（或本地工作计算机）远程虚拟成资源节点。这些资源节点的状态信息被保存于"仪器云"的存储控制器（IM）上。
•"仪器云"平台，主要有:
---- 仪器资源管理系统（IRM）:受理由仪器代理（IA）推送的本地仪器（或本地工作计算机）的接入信息
---- 云控制器（CC）:其用户接口提供由用户来查询和调用已授权的仪器资源
---- 存储控制器（IM ):提供仪器资源在云中的注册和管理功能
---- 集群控制 器（CLC）:内有节点控制器（NC）
---- 节点控制器（NC）:内有虚拟机，包括应用程序---操作系统--- 仪器驱动
•新一代系统架构内的通信方式
---- 仪器资源管理系统（IRM）,云控制器（CC）,存储控制器（IM）:
通过4G无线公网或电力专网接入:仪器代理（IA）,用户（YH）,仪器所有者（IS）,电能计量自动化系统（或用电信息采集系统）主站（ZZ）
通过共用的私有网络接入:集群控制器（CLC）
---- 集群控制器（CLC）:通过专用的私有网络接入节点控制器（NC），其内有虚拟机（VM）
---- 节点控制器（NC）:与仪器代理（IA）进行虚拟连接。
二是，新一代系统的运作要求与程序
•系统运作前的准备
电能计量自动化系统（或用电信息采集系统）主站（ZZ）:
按用户被检智能电表的现场检测要求，需向仪器代理（IA）提供的被检智能电表的参数，各类计算方法，检测结果的处理要求，保证检测正确性措施等。对向云控制器（CC）申请需用已授权的本地仪器（或本地工作计算机）的技术条件。
•对用户（YH）的要求:
系统主站（ZZ）发出检测命令后，首先进行被检智能电表与新配置的数据采集终端之间的计量时间同步。随后，将数据采集终端采集的现场电压，电流数据，被检智能电表的电能计量输出信息，通过4G无线公网或电力专网上传到ZZ申请需用的仪器代理（IA），进行数据/信息计算，处理。还需向ZZ发送远程在线检测的启，止时间。
•新一代系统运作程序
----系统主站（ZZ）"可通过云控制器（CC）
提供的用户接口来查询和调用已授权的本地仪器（或本地工作计算机）资源。当ZZ需要使用某一授权的本地仪器（或本地工作计算机）时，即可向CC提交申请"
---- "然后，由CC向存储控制器（IM）发送资源调用命令。此时，IM就可以将仪器资源节点的接入信息通过集群控制器（CLC）推送到ZZ申请需用的虚拟机所在节点上。最终，包含虚拟管理程序（VMH）的节点控制器（NC）将与本地仪器（或本地工作计算器）建立一个虚拟连接，并向其上用户运行的虚拟机（VM）发出硬件接入通知。随即，VM上就会显示‘发现新硬件‘的信息，并提示安装驱动程序"。
---- 系统主站（ZZ）将系统运作前准备的各项要求，发送给ZZ申请需用并已确认的本地仪器（或本地工作计算机）节点的虚拟机上。该节点虚拟机按ZZ提供的各项要求，操作对用户被检智能电表的检测程序，并将检测结果发送回ZZ。
---- 当ZZ"使用完本地仪器（或本地工作计算机）后，该仪器资源可被IM回收。若该仪器资源为共享资源，那么其它用户可继续申请该仪器资源。所有的仪器资源调度和管理功能都在IM中实现"
三是，"仪器云"平台的搭建
先叙述"国网云":
•2017年4月27日，"国网云"正式发布，一体化"国网云"平台同时上线。
"国网云"包括企业管理云，公共服务云和生产控制云。其中，公共服务云是覆盖外网区域的资源及服务，支撑电力营销，客户服务，电子商务等业务。
"国网云"部署于国网的三地集中式数据中心及27家省级公司的数据中心。2016年，国网在其总部，北京，冀北，天津，上海，浙江，江苏，福建，黑龙江，陕西电力等单位组织启动了企业管理云和公共服务云的试点建设，部署云平台组件，实现同期线损等12类应用迁移上云。
•参考:"国网云"上云案例
冀北电力:营销稽查系统迁移上云
"国网云"操作系统可以根据营销稽查系统需求，自动匹配和选择最合适的资源。冀北电力通过云操作系统"应用管理"模块,进行营销稽查系统一键部署。几秒钟就可以完成5个应用实例的部署，并把实例平均分布在3台物理主机上。云操作系统还支持资源的状态转化，即物理机转变为虚拟机。
再讨论"仪器云"平台搭建的技术路线:
鉴于"国网云"具有明显的优势:强大的并行，分布式，跨域计算能力，根据迁移上云业务系统需求，自动匹配和选择最合适的资源，云操作系统支持资源由物理机转变为虚拟机。同时，用电信息采集系统和用户可以方便地上云。因此，本文作者建议:"仪器云"平台的搭建优先选用"国网云"作为依托，进行新一代系统部署。为此:
•先要编制适应国网"公共服务云"要求，经规范后的采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统的操作和应用软件系统。
•经与有意向的省级电网数据中心协议:新一代系统的操作与应用软件系统，通过省级电网的"国网云"组件，在国网"公共服务云"操作系统中，开发相应的模块，进行采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统的部署。
•新一代系统:应与
有意向的省级电网数据中心合作试点后推广应用。
说明:"仪器云"平台的搭建，采用与云计算服务供应商合作开发模式，待考证后再讨论。
3）采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统计量溯源的讨论
按JJG 1001的规定:校准,在规定条件下，为确定计量器具示值误差的一组操作。
•采用"仪器云"高精度计算给出的三相有功功率值，在用户被检智能电表的现场环境下，可以用高准确度的三相标准电表来进行现场校准测试。以0.2S级被检智能电表为例，由"器云"计算出的三相有功功率的计量误差，应不大于0.05%。在现场，可采用的三相标准表准确度宜为0.01级，或0.02级，实际计量误差不大于0.012%。
•采用"仪器云"计算出的三相有功功率，在现场进行校准测试，目前还没有相应的计量校准规范。
作为第一步，建议先通过制定地方[计量器具]检定规程的渠道，经协商:由省级计量院为主，合作制定:采用"仪器云"高精度计算出的三相有功功率数据的计量校准规范。再报经省级计量行政部门批准发布在本地区施行，作为检定依据的法定技术文件。
有关新一代系统计量溯源的后续工作，视本课题进行情况再讨论。
4）采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统的应用前景
•国网，110kV及以上高压变电站估计有近10000个站。近5年来，采用传统的智能电表远程在线检测系统约400个站，占总量的4%。每个站按投资30万元计算，国网合计投资1.2亿元。
•采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统，前面已经提到:由于不需要标准表及计算系统，互感器二次回路改进工程量小，投资大幅下降，可以普及应用，适应全面推进三相智能电表状态检测与状态更换工作的新需求。按60%的110kV及以上高压变电站，每个站投资10万元计算，国网共需投资6亿元。
•再说，新一代系统可以扩大应用到月用电量为100万kWh及以上或变压器容量为2000kVA及以上的大工业户。这些用户约占国网拥有大工业户的10%,即5万户。每户投资控制在1万元，国网需投资5亿元。
3,智能电表与"仪器云"融合技术的拓展应用开发项目
智能电表与"仪器云"融合技术优先选用"国网云"作为依托，在用电信息采集系统主站高级应用软件支持下，可能开发出电网计量，控制，补偿系列新产品，具有广阔的应用前景。
1）具有状态检测功能的三相智能电表。主要是将现有三相智能电表，经过技术改进，输出高速率的现场电压，电流采样数据，通过4G无线公网或电力专网，发送到"仪器云",在用电信息采集系统主站支持下，由"仪器云"高精度计算出三相有功功率，实现对这些运行三相智能电表进行24h的状态检测，无需再定期安排现场检测工作。
国网，推广应用具有状态检测功能的三相智能电表:现有大工业户48万户，每只新型0.2S级表计按3000元计算，国网需投资14亿元。非普工业户中用电容量最大的约10%，即128万户，每只新型0.5S级表计按2000元计算，国网需投资25亿元。两项合计投资39亿元。
2）谐波源用户:安装具有非正弦波全功率（有功功率，无功功率，畸变功率，视在功率）计算功能的高端三相智能电表
该新型高端三相智能电表的非正弦波全功率计算功能，由该表计输出高速率的现场电压，电流数据，由用电信息采集系统主站提供非正弦波全功率计算软件，最终，由"仪器云"实现高精度的非正弦波全功率的计算，并将计算结果发送回该高端表计，进行数据保存和相应的处理。
据某省级电力计量中心对60个大工业户谐波源进行现场测试的结果:电压谐波含有率基本都在5%以内，60%的大工业户电流谐波严重超标。
具有非正弦波全功率计算功能的高端三相智能电表的主要用途:由非正弦波畸变功率引起的大工业户低功率因数测试，由非正弦波引起用电能耗增长率评估，为电价行政部门制定控制电网谐波污染的经济制裁措施，提供现场计量数据。
推广应用方面，国网拥有大工业户的20%，即10万户，安装具有非正弦波全功率计算功能的高端三相智能电表，每只表计按4000元计算，国网（或大工业户）需投资4亿元。
3）国网的高压变电站，公变台区（约400万个站），专变用户（约150万户）随着智能配电网建设的推进，需要安装应用较多的电能质量监测，智能控制与补偿设备，无功平衡监测与智能补偿装置，三相负荷平衡监测与智能补偿措施等，都可以在现有现场专用/综合终端基础上进行技术改进，或配置新的数据采终端，输出高速率的现场电压，电流采样数据，在用电信息采集系统主站相关软件系统支持下，由"仪器云"高精度计算并将计算结果发送回相应的终端，来实现以上各项配用电业务工程。
LZ你好第一篇是关于《机械工程基础》论文；第二篇是关于电气的，第二篇是有关于电气的；因为电气有很多种 不知道你说的是那种，比如电气有；建筑的；电气自动化的；汽车的；有强电和弱电的等等......第二篇我用的是，水泥科技的；因为这是一个离不开的，简单的说用的就是比较广。《1》《机械工程基础》是一门机械类专业的专业基础课，具有概念、名词和原理多，内容抽象，实践性强等特点。而我们职高学生学习基础差，大多数学校用于教学的教具和设备又很缺乏，极易使学生产生惧学和弃学的情绪。本人通过多年的教学实践，就如何提高《机械工程基础》教学效果做了一些尝试，取得了一定效果，借此机会与同行交流探讨。 —、激发学生学习兴趣，提高快乐课堂教学效果。 学习兴趣是学生对学习活动或学习对象的一种积极认识或意识倾向。当一个学生对某门学科发生兴趣时，他总是心情愉快地去学习，积极主动地获取知识。在课堂教学中，重视培养学生的学习兴趣，创设轻松愉快、生动活泼的课堂气氛，是激发学生学习动力的关键。在教学中，我重点从以下几方面入手培养学生的学习兴趣。 1、 以“奇”激趣。课堂中的“奇”能激发学生的学习兴趣，“奇”是学习内部动机的源泉。学生对什么都好奇，心理学上称这种特征为“潜兴趣”，教学时充分利用“潜兴趣”就能激发学生的学习兴趣。使之在快乐中学习。在学习变速机构时，向同学们介绍驾驶员在驾驶汽车时，经常用右手拨动右侧的拨杆，根据路况使汽车行驶速度时快时慢，有时还要把车向后倒。告诉学生驾驶员拨动拨杆的操作，是在改变一对齿轮传动比的大小和方向，从而改变车轮的转速和转向。使学生感到很新奇，从而激发了学生的学习兴趣。 2、以“疑”激趣。疑即疑难，解决疑难是学生学习的需要，提出疑难，让学生去思考，更是教学的关键环节。在学习棘轮机构时，可以向学生提问：（1）我们在骑自行车时，脚踩自行车踏板向前行驶，而反转踏板时，自行车却为什么不会实现倒车？（2）卷扬机在提升货物之后，尽管机器已经停止工作，但货物却为什么不会下降，而是稳稳地停在空中﹖一连串的疑问，激发起学生的求知欲望。 3、 以“趣”激趣。“趣”，既可活跃课堂，又可激发学生学习兴趣，教学中注意教学的趣味性，学生一定沉浸于欢乐之中。槽轮机构是一种常用的间歇运动机构。在电影放映机上的卷片机构，为了适应人们的视觉暂留现象，要求影片作间歇运动，它采用四槽槽轮机构，当传动轴带动圆销每转过一周，槽轮相应地转过90°，因此能使影片的画面作短暂的停留。使学生听了以后兴趣盎然。 4．体验成功，获得乐趣苏霍姆林斯基曾说过：“成功的欢乐是一种巨大的情感力量，它能使学生产好好学习的愿望。”所以，教师要做到深入钻研教材，因材施教，使不同层次的学生都有所收获，都能体会到成功的欢乐。当代职业学生的表现欲望强烈，同学、尤其是老师的激励和赞扬是他们实现持续自主学习、提高学习效率和学习兴趣的有效保障。总之，兴趣是强有力的催化剂、稳定剂，是学生学习的动力源泉。因此，教师在教学中应不断变换教学方式，有机结合听、说、读、写，运用教育学、心理学上的规律和理论，保持学生学习的浓厚兴趣，让他们不断提高注意力，时常体会成功的喜悦，从而真正掌握一种低耗、高效的学习方法。二、利用多媒体辅助教学，提高课堂教学效率本学科的很多内容如各种机构的教学，要求有动态的演示，在缺乏教具和设备的情况下，采用多媒体辅助教学，使枯燥的内容变得生动形象，可以充分调动学生的学习积极性，这种教学方法深受学生欢迎。在学习铰链四杆机构、凸轮机构、间歇运动机构时，采用CAI课件，把曲柄摇杆机构的急回特性、死点位置，凸轮机构的从动件运动规律，以及间歇运动机构的特点生动形象地进行演示，在教学过程中，师生之间的信息交流和反馈得以加强。声、像、文、图并茂的教学信息，增强了教学的艺术效果，增强了学生对学习内容的认识和理解，提高了课堂教学效率。三、 理论联系实际，培养学生的实践能力本课程从生产实践中发展起来，而又直接为生产实践服务的学科，因此，它是一门与生产实践紧密联系的课程，在教学中有意识地引导学生理论联系实际，培养学生分析问题和解决问题的能力。 1、 结合生活和生产实际，理解书本知识。书本知识往往理论性较强，较为抽象，能有机地与日常生活和实际相结合，能起到事半功倍的教学效果。在学习机构和机器的概念时，学生往往只是死记硬背，结果只能是一知半解。如能结合日常生活中的例子：自行车是一种机构，摩托车、电瓶车都是一种机器，摩托车、电瓶车能实现能量转换，摩托车能将化学能转变成机械能，电瓶车能将电能转变成机械能。在学习导杆机构时，可以结合农村家庭用的手摇抽水机，来讲解移动导杆机构的工作原理，利用自卸翻斗车自卸货物原理，来学习曲柄摇块机构，利用缝纫机的踏板机构，来讲解曲柄摇杆机构的死点位置。 2、 结合课堂教学，培养学生自制教具的能力。在学完铰链四杆机构以后，在学生对铰链四杆机构的运动规律基本了解后，利用课余时间，在学生中开展自制铰链四杆机构的小制作比赛，并且要和上一届同学的作品相比较，看看哪些同学做得好，同学们的参赛积极性非常高。小制作做好以后，请同学们拿自己的作品进行演示，然后进行评比。通过小制作比赛，既增强了学生的动手能力又巩固和加深了理论知识，对曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构的存在条件有了更深的了解。 3、 进行现场参观教学。参观教学可以使学生接触实际事物，使教学活动和生产实际紧密地联系起来，增强学生感性认识，加深对教材理论知识的理解。在学完曲柄摇杆机构后，组织学生到实习工厂参观，认真观察牛头刨床、往复式运输机和插床等设备的工作原理。让学生观察牛头刨床的进给动作，使学生发现进刀时慢，退刀时快，更进一步了解曲柄摇杆机构的急回特性。再如在讲授完凸轮机构、间歇运动机构、离合器、联轴器和制动器之后，请工人师傅给予现场操作。任课教师边参观边讲解，这样就会使学生对所学知识有了更深的印象。同时参观教学法还能使学生受到爱岗敬业、吃苦耐劳等良好的职业道德教育，可谓是一举多得。
《2》 水 泥 科 技
SCI CE jD 佃C )I JC)GY OF CE 任NT
1 概述
一起变压器差动保护误动作的案例分析
孙 峻
(合肥水泥研究设计院 230051)
智利拉法基二十万吨水泥粉磨生产线是我院首
个在美洲地区开展的EP项目，此项目的成败关系
到我院能否开拓美洲市场，是我院实施美洲开发战
略的关键。此项目从开始的设计到设备的选型都是
国内最先进的，技术含量也是最高的。为此我院的工
程技术人员付出了艰辛的汗水，但是现场电气方面
还是出现了一些技术问题。我院工程技术人员非常
重视出现的问题，没有丝毫懈怠，在智利技术人员的
大力配合下和我院的工程技术人员努力下，电气问
题终于得到圆满的解决，受到了业主的好评。
笔者在此仅将智利拉法基现场出现的变压器微
机差动保护误动作问题例举出来，加以技术分析，谨
供大家参考。
2 电气故障的现象
智利拉法基二十万吨水泥粉磨生产线的供电是
采取23／6．6kV& 23／0．4kV两路供电方式，两台主
变的技术参数见表1、表2。
表1 1#主变
变压器型号 S11一ⅣB一3150／23
有载调压 23±2x2．5
变压器接线方式 Dynl1
变压器容量 3150t
电压比 23／6．6kV
表2 2#主变
变压器型号 Sl1一MB一2000／23
有载调压 23±2x2．5
变压器接线方式 Dynl1
变压器容量 2000kI
电压比 23／0．4kV
主变的主保护是微机差动保护(型号：
R圈1543)，R 43型号的微机综保是ABB公司近
期新推向世面的一种新型综保，其功能非常强大，自
带运行软件和程序的自主编程，为用户提供了方便。
经过半年的安装于2008年1月20日试投入运行，
两台主变空载运行一切正常。但是当两台主变在带
上负荷生产以后，两台主变高压侧相继出现跳闸现
象，ABB微机综保显示微机差动保护动作，显然这
样将严重影响全厂的生产，这一问题必须尽快得到
解决。
3 故障的检查步骤和技术分析
(1)首先检查高低压侧电流互感器相序是否一
致，在电源的相序是正序的情况下，只要合理的选择
变比以及微机相位补偿，流过差动电流是很小的，而
负序的情况就不一样了，高压侧电流互感器副边输
出的电流和和低压侧电流互感器副边输出的电流相
位相差60。，因此就能引起差动保护误动作，但是经
过现场认真的检查电源的相序是正确的。
(2)检查变压器两端的电流互感器的变比和综
保的保护值是否相匹配以及重新校验且核算保护定
一35 —
2008．N93
水 泥 科 技
SCIENCEAND )IoGY OFC
值，没有发现任何问题。
(3)检查电流互感器二次侧是否断线，原因是
在变压器有一定负荷时，若电流互感器二次回路断
线，将可能造成差动保护起动元件、差动元件动作，
从而引起差动保护误动作。检查结果是没有发现上
述的问题。
(4)接着，所有的技术人员开始怀疑变压器内
部是否有故障，经过对两台主变的性能测试和出厂
值的校验，检测的数据和变压器出厂时几乎一样。
(5)根据ABB(RKI'543)的微机综保技术资料，
检查ABB(R踊43)的微机综保的接线端子(变压器
两侧电流互感器接到综保的电流接线端子位置是否
正确)，发现变压器两侧电流互感器与综保接线有
误，厂家把变压器高压侧的电流互感器和低压侧的
电流互感器的电流信号接到综保的位置接反了，在
接线调整正确以后，发现差动保护跳闸的现象依然
存在。
此时，现场的问题显得扑朔迷离，但是中智双方
工程技术人员没有泄气，看图纸、查资料，终于找到
了问题的痼疾。原来是互感器的二次侧同极性端子
接错导致差动保护误动作，因为这样的接线方式会
导致两侧电流互感器的二次电流在差动回路中方向
相同，微机综保流过的电流为两相电流之和，在变压
器空载运行时故障一般不容易反映不出来，只有当
变压器带上一定负荷时，差动保护就会动作。重新接
线后两台变压器带负荷运行一切正常。
图1
这样，在双方技术人员的艰苦努力下，这一起变
一36 一
压器差动保护误动作终于水落石出，故障得到了圆
满的解决，而萦绕在工程技术人员心头久久不能散
去的迷雾也渐渐消融，化作工程圆满完成的一场喜
雨。图1是差动保护的正确和错误的接线。
4 体会与建议
4．1 故障的分析与排除
通过对差动保护误动作故障的分析和故障排除
整个过程，阐述了一些正常运行时(系统无故障及无
冲击)差动保护误动作的原因，但是除了上述的原因
还有一些因素也可能导致变压器正常运行时差动保
护误动作，主要现象为：(1)电流互感器二次回路中
接线端子螺丝松动，使二次回路连线接触不良或短
时开路。(2)电流互感器二次回路中一相接触不良，
在接触不良处产生电弧造成单相接地或两相之间的
接地(电流互感器二次回路短路)。(3)电流互感器
二次回路电缆芯线外层绝缘损坏或损伤，在运行中
由于震动造成接地短路。(4)差动电流互感器二次
回路多点接地，而且接地点不在同一处，造成接地点
之间电位差太大，使差动元件产生差流导致差动误
动作(雷雨季节较多)。
4．2 建议
为了提高差动保护的动作可靠性应做好以下工
作：(1)严格检查电流互感器的极性；如果电流互感
器极性在接线时接错了，那么将它用在保护回路中，
将会引起保护的误动作，如果用在仪表测量回路中，
会影响计量的准确性。(2)严防电流互感器二次回
路接触不良和开路的现象；加强对差动回路差流运
行监视以及对保护装置的维护。在变压器和保护装
置安装调试以后，应仔细的检查电流互感器二次回
路，拧紧二次回路接线端子螺丝并且用弹簧垫进行
加固。(3)严格执行规范要求；所有电气上有连接的
差动电流互感器二次回路只能有一个公共接地点，
并且该接地点位置应在保护盘上。(4)确保差动电
流互感器二次电缆芯线之间和各芯线对地绝缘；对
于变压器初次运行和高压设备检修后的运行，要用
1000V绝缘电阻表测量电流互感器二次电缆芯线之
间和各芯线对地绝缘，使之符合电气规程的要求；另
外选择电流互感器二次电缆的截面应不小于4mm 。
关于智能技术在变电站中应用探究论文
在日复一日的学习、工作生活中，大家一定都接触过论文吧，借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。写起论文来就毫无头绪？以下是我帮大家整理的智能技术在变电站中应用探究论文，仅供参考，大家一起来看看吧。
随着科技的不断创新、改革，当前电力企业当中，智能技术有了突飞猛进的发展，具备智能化、集成化、标准化等特点。智能技术在变电站中的应用非常广泛，能够应用在设备层面、间隔层面以及站控层面，智能技术的合理应用不仅能够降低变电站对人工的依赖性，还能够显著提升变电站数据的收集、数据正常性判断的准确性等。本文主要分析变电站中智能技术的应用。
近些年，智能化技术在不断的创新，越来越多的先进技术在各个行业当中逐渐普及。智能技术在当前已经较为成熟，在工业产业当中，智能技术本质上就是代替人工进行一些分析、操作。相关研究报道，合理应用新型设备、自动化设备、电子计算机、新技术以及新工艺等智能技术能够显著改善电力行业的经济价值，能够达成高效、高产、低能耗以及低成本的企业目标。
1、智能技术在变电站的使用现状
我国当前主要的枢纽性变电站数量大约有1000座左右，其中大部分已经基本实现自动化管理、运作。智能技术在其中有着较多的使用，并且取得的经济效益十分是显著。采用先进的智能数据整理、收集与对比系统，能够给予变电站非常多的自动化、智能化功能。在新型变电站中，主要有全部分散、局部分散以及集中配屏等多种模式，智能系统在多个模式当中具备的功能大致相同，具备基本的监控功能、保护、防误操作、事故紧急修复、经济运维处理、设备实施管理等等。传统变电站与智能技术变电站而言其体系结构全然不同，其信息的交替效率也有所不同。想要将传统变电站全面改造成为智能化变电站，在技术上、安全性上以及造价成本等方面都有相当的难度。对此，智能技术应用在变电站中的优化工作重点应当是新变电站的建设方面。
我国终端站以及受控站的数量大约有1万左右，其因为人力资源以及资金等方面的限制，当前还无法真正、全面的实现智能化。在当前，新建变电站已经能够全面完成智能化管理。而对于常规变电站而言，变电站的无人化、自动化问题仍是问题解决重点。在未来的工作中，应当尽量将变电站向无人值班转变。对此，就需要电气设备具备更加强大的自动控制功能和更高的安全性。
2、智能技术在变电站当中的应用
2.1引入控制端
引入计算机终端，促使变电站具备自动化控制功能。计算机终端系统能够按照实际的要求检测变电站的电能转变、运输等情况，判断运输电力时的电压、时间等情况，从而判断故障的发生。此外，计算机终端还能够通过数据的实时监控，实现自动化控制的功能，从而降低突发事件所引发的变电站故障，从而提升供电的可靠性。
2.2分级控制技术
基于电力安全运输、管理的要求所创造的分级式控制技术，在站控层、间隔层以及设备层等方面实现了基本相对应的分级控制模式，这不仅能够显著的降低中央处理设备的负荷，还能够促使设备体现较高的使用效率，从而实现集中式控制，并且消除潜在的安全风险。
2.3光纤技术的应用以及电力装置的集成性
智能变电站能够借助光纤技术完成变电站与变电站之间的各个控制层局域网管理目的，在控制中心可以分别对站控层、间隔层以及设备层的实时信息，实现自动传播信息。与此同时，局域网当中的控制层能够借助光纤技术更加稳定、可靠的传输各类数据。电力装置的集成性配合光纤技术能够将电力装置的所有运行参数进行集成化传输、管理，从而节约数据收集的时间，节约设备的维护繁琐性。
2.4实现全局或局部智能控制
智能设备在变电站当中的合理使用能够基本满足智能化控制的需求。通过对变电站各级设备的优化控制，能够完成电流闭锁装置、电流互感器以及控制柜等设备的智能化管控，从而实现设备半自动、全自动化管理。
2.5智能技术在变电站中的突出应用
智能技术在变电站当中的应用能够促使变电站实现高压配电设备具备智能化，完成小范围内的智能化电网建设工作。基于智能传感器的实时监控能力，监控电力设备的运行状况，并根据监控结果进行实时的调整、控制。智能技术在变电站中能够使一次变电设备实现一体化控制、检测。对于高压设备的断路器实现一体化设计，从而实现一体化管理的目的。
智能技术在变电站中基于计算机终端，通过站控系统便可以实现全面的设备检测，并可以按照实际需求不断的完成电力设备运行数据的实时监测以及各类型智能变电装置的工作信号的监控，检测变电站的输出、输入状态。智能技术在变电站当中大量应用，能够极大程度的控制无效数据的采集量，并提升变电站的整体监控效率。
采用先进的数据采集智能系统，能够促使智能变电站具备相当庞大的信息收集能力。基于先进的数据处理技术，智能变电站便具有非常显著的信息处理效果。借鉴在线处理技术以及数据库模型技术，智能变电站能够具备基本的故障诊断能力以及状态监测能力，工作人员需要将变电站内部的设备正常工作状态时的特性、参数输入到数据库当中，系统便可以根据输入的参数、特性与当前检测到的数据是否一致来判定变电站是否处于正常工作状态，并在协议允许范围之内进行自主整改、调整，能够在一定周期之内完成变电站基本设备的实时工作状态监测、评估以及上报等工作。
3、总结
综上所述，智能技术在变电站当中的巧妙应用，不仅能够降低工作的复杂性、繁琐性，还能够极大程度的提升变电站的自动化程度，对于变电站而言有着极其重要的意义。电力企业的创新必然需要依靠智能技术，通过改善智能技术优化电力企业变电站的运维质量，从而实现智能化发展。
摘要
随着科技的发展，社会的进步，国家电网快速发展，智能变电站的建设也越来越多，智能变电站由智能设备和智能高级应用两个特征，具有多信息融合，智能化监控设备状态、智能化变电站防误闭锁等高级功能。智能变电站的普及为实现我国变电站的自动化运行和管理会带来深远的影响，具有重大的技术和经济意义。
【关键词】智能变电站防误
智能化变电站由智能化一次设备(电子式互感器、智能化开关等)以及网络化二次设备分层(过程层、间隔层、站控层)构建，它建立在IEC61850标准和通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。智能变电站为采用先进、可靠、集成、低碳、环保智能设备，并以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，采用自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，能够实现变电站运行操作自动化、变电站信息共享化、变电站分区统一管理、利用计算机仿真技术实现智能化电网调度和控制的基础单元。智能变电站体现了集成一体化、信息标准化、协同互动化的特征。
1、智能变电站的智能特征
智能变电站是与传统电网相对而言的一种新型电网，其智能主要包含智能设备和智能高级应用在两个方面。
1.1智能变电站的智能设备
智能变电站的智能设备由一次设备和智能组件有机结合而成，智能变电站系统由过程层、间隔层和站控层3层组成，
智能变电站的过程层由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端组成，能够完成变电站电能的分配、变换、传输、测量、控制、保护、计量以及状态监测等相关的功能。
智能变电站的间隔层设备一般由继电保护装置、测控装置、故障录波等二次设备构成，能够实现使用一个间隔的数据并作用于该一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、智能传感器和控制器通信。
智能变电站的站控层功能高度集中，能够在一台计算机或嵌入式装置中实现，同时也可在多台计算机或者嵌入式装置中实现。它主要由自动化系统、站域控制系统、通信系统、对时系统等子系统构成，能够实现面向全站或者一个以上一次设备的测量和控制功能，能够完成数据采集和监视控制、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。
1.2智能变电站的智能高级应用
智能变电站的智能是与传统的变电站相对而言，传统的变电站大都也实现了自动化控制，但是这种自动化是被动式的，与现在意义上的智能变电站是有区别与差异的。智能变电站具有良好的互动功能，可以与调度机构友好互动，其采集数据信息量非常大，全景采集，经站内信息一体化平台和电站自动化系统高级应用模块，来对数据进行初步的挖掘、分析，以便实现智能告警、顺序控制、设备状态可视化、事故综合分析决策等智能功能
2、 多信息融合，智能化监控设备状态功能
智能变电站采用信息融合(数据融合)技术对多种信息的获取、表示及其内在联系进行综合处理和优化。多信息融合技术能够从多视角进行处理及综合，可以得到各种信息的内在联系和规律。智能变电站现在已经实现了广泛的在线监测，可有效获取电网运行状态数据，掌握各种智能电子装置的故障动作信息及信号同路状态。而状态监测与诊断系统的有机结合，可以对变电站设备进行综合故障诊断：根据获得的被监测设备状态数据，利用多信息融合技术、结合被监测设备的结构特性和参数对设备进行综合故障诊断，结合其运行历史状态记录以及环境因素，对被监测设备工作状态和剩余寿命做出科学、合理的正确评估，以减少故障，确保设备安全、稳定运行。
3、智能化变电站防误闭锁功能
智能化变电站防误闭锁系统根据IEC61850标准三层架构体系构建，分为站控层防误主机、间隔层智能防误装置、过程层智能闭锁单元、机械和电气锁具、闭锁附件，及电脑钥匙等部分。其中防误主机、智能防误装置层以及智能闭锁单元之间所采用的均为IEC61850规范完成变电站内各种操作的防误闭锁，能够有效实现智能变电站防误闭锁的强制性和全面性要求，同时实现与监控系统站内模型信息共享，监控系统与防误闭锁系统信息交互免配置等功能。其主要功能特点如下：
3.1标准统一、信息共享
智能化变电站各设备及系统之间数据采用统一的IEC61850标准进行交互，为防误闭锁装置和自动化装置互联与互操作性提供了技术上的支持，所以两者之间的数据能够好的进行交互访问，能够在误闭锁装置独立的基础上实现信息统一和共享。
3.2全面防控、强制闭锁
智能化变电站系统根据IEC61850标准三层架构体系构建，能对五防主机和监控系统提供设备操作的所有五防功能，实现了间隔层防误。同时，为了防止过程层网络GOOSE报文错误或者监控系统未经防误系统解锁直接操作智能电动开关设备而可能导致的误操作，在过程层上设置智能闭锁单元，能够实现防误闭锁的强制性要求，智能闭锁单元同时支持就地操作时使用电能钥匙对其进行解闭锁操作功能。
3.3顺控操作
顺控操作由间隔层智能防误闭锁装置和监控系统配合完成，顺序控制操作方式是指通过监控中心的计算机监控系统下达操作任务，再由计算机系统独立地按顺序分步骤地实现操作任务。按防误操作方式可分为：远、近控均采用逻辑防误加本间隔电气节点防误。智能防误闭锁装置具有良好的开放性以及互操作性，融合了从权限管理、唯一操作权限管理、模拟预演、实时逻辑判定、闭锁元件五个方面，能够完整的实现对设备操作的防误功能，最大限度地实现防误功能。
智能变电站是智能电网的重要基础和支撑，同时是变电站建设和发展的方向，我们要结合我国智能电网发展的情况，充分发挥智能变电站的功能，做好我国智能变电站的建设工作，为促进我国电网向自动化、信息化发展做出应有的贡献。
参考文献
[1]苏鹏声，王欢.电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析[]J.电力系统自动化，2003，27(l)：61-65.
[2]王璐，王鹏.电气设备在线监测与状态检修技术[]J.现代电力，2002，19(5)：40-45.
[3]严璋.电力设备绝缘的状态维修[A].电力设备状态检修和在线监测论文集[C].2001.
作者简介
董德永(1981-)，男，现为国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司工程师。研究方向为高电压电气设备绝缘。
作者单位
国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司辽宁省辽阳市111000
摘要：介绍智能变电站的涵义、结构、应用，分析其关键技术并提出智能变电站的一些应用。智能化变电站是在数字化变电站的基础上，根据标准的通信协议体系，考虑到智能电网中分布式电源的大量接入和与用户的互动性要求，应用数字化测量等智能技术构建的智能电网枢纽；智能变电站建设是智能电网发展的基础。
关键词：智能变电站技术功能
中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1007—3973(2012)009—042—02
1、引言
目前，国家电网公司正在大力推广智能电网的建设，作为智能电网的一个重要组成部分智能变电站正在越来越称为今后电网建设的主流，虽然关于智能变电站的相关技术、规范还处于不断的改进、修订过程中，智能变电站在实际工程中的应用已经在不断的扩大，技术、经验也已经不断的成熟。下面我们对智能变电站的一些技术、功能等方面作一简单介绍。
2、智能变电站的涵义
目前，广为认可的对智能变电站的定义是“采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站”。
3、智能变电站的结构
3.1智能变电站内的设备
智能变电站内的设备按照功能的不同可分为三大类(有时常被称为三层)：
过程层：主要指一次设备，变压器、断路器、互感器、刀闸等；
间隔层：主要指二次设备，保护装置、测控装置、在线监测装置、自动装置等；
站控层：基于计算机主机的后台系统、监控系统、远动、视频安防。
3.2智能变电站与传统变电站的区别
智能变电站与传统变电站相比一个很大的区别在于：二次设备和一次设备的功能重新定位，并且一次设备的智能化改变了传统变电站中继电保护设备的结构。
其中，一次设备的变化主要体现在一次设备的智能化：
(1)互感器方面的变化。由电子式互感器取代以前的常规互感器，这里包括电流、电压互感器。AD变换装置移入电子式互感器，并配备高速数据接口。(2)开关方面的变化。由智能化开关取代以前的常规开关，开关量输出DO、输入DI移入智能化开关，保护装置发布命令，由一次设备的执行器来执行操作。表1为常规互感器与电子式互感器优缺点的比较。
电子式互感器就其结构原理分为有源式和无源式两种类型，目前广为采用的是有源式结构。
从电压等级上区分，大体上也分为两种：
(1)110kV及以上采用数字输出的电子式互感器，需要合并单元；
(2)10kV、35kV采用模拟输出电子式互感器直接接入就地四合一智能单元。与电子式互感器配合使用的设备被称为“合并单元”，它是实现电子式互感器与二次设备接口的关键装置。它的作用主要有以下几个方面：
1)数据合并：合并单元同时接收并处理三相电流和电压信号，并按照IEC60044—8或IEC61850—9—2格式输出；单间隔内IEC61850—9传输，跨间隔60044—8/FT3传输；
2)数据同步：合并单元实现独立采样的三相电路和电压的信号同步；
3)信号分配：智能二次设备从合并单元获取一次电流电压信息；
4)激光供能(户外支柱式电流互感器)；
5)完善的自检功能，如CT断线等。目前，真正意义上的智能开关还未得到广泛的生产及应用，在实际中应用较多的是在传统开关上，安装智能装置，提供开关量输出DO、输入DI，接收保护装置发出的命令，由一次设备的执行器来执行操作。实现此功能的设备被称为“智能终端”，通过它实现输出DO、输入DI信号的光电转化。
它的作用主要有以下几个方面：
a)给传统断路器或变压器提供数字化变电站接口，接入GOOSE网络和MMS网络；
b)在开关端子箱安装智能终端：对刀闸等进行状态采集和控制，就地操作箱功能；
c)在变压器端子箱安装智能终端，实现变压器测控功能：采集温度、档位、非电量、中性点地刀等状态，控制风扇和档位。
可见，目前被广泛使用的“智能开关”是由一个“传统开关”，一个“合并单元”以及一个“智能终端”组成的集合体。它所实现的功能已经基本具备了真正意义上的“智能开关”的一些常用的功能了。
在电子式互感器进行采样时，涉及到同步的问题，即需要使相关的几种设备之间传输、交换的数据达到相对的同步。这有点类似于传统变电站保护测控装置中的所使用的GPS对时功能。
在这里我们采用的是在过程层构建独立的采样同步网，这里我们采用了IEEE1588精密对时协议，它的优点主要体现在以下几个方面：
(1)硬件对时精度在ns级别，满足计量需要；
(2)与数据网络合一，减少了故障点，增加了系统的可靠性；
(3)支持绝对时间；
(4)光纤纵差保护可以借助硬件1588实现与合并单元的同步；
(5)软件1588可以实现事件“打时标”的要求。
说到信息通信，我们不得不提到GOOSE网络，它与传统变电站中的通信网络系统相比有以下几个特点：
(1)GOOSE(面向通用对象的变电站事件)以快速的'以太网组播报文传输为基础，代替了传统的智能电子设备(IED)硬接线的通信方式，为逻辑节点间的通信提供了快速且高效可靠的方法；
(2)GOOSE服务支持由数据集组成的公共数据的交换，主要用于保护跳闸、断路器位置、联锁信息等实时性要求高的数据传输；
(3)GOOSE服务的信息交换基于发布/订阅机制基础上，同一GOOSE网中的任一智能电子设备，既可以作为订阅端接收数据，也可以作为发布端为其他设备提供数据。这样可以使得设备之间通信数据的增加和更改变得更加容易实现。
可以说，引入了GOOSE通信技术后，变电站内的信息通信系统变得更加强大了。
目前，对一次设备进行智能化改进，主要包括：断路器智能化、变压器智能化。
其中，断路器智能化方案包括：
(1)研制功能合一化的智能组件装置；
(2)合并单元+开关控制器合一的智能组件；
(3)保护+测控+开关控制器+合并单元，四方面功能合一的智能组件；
(4)监测功能组主IED；
(5)优化检测设备传感器的配置；
(6)一体化设计智能组件与机构，简化回路；
(7)使用软件联锁替代硬件联锁；
(8)研制机构控制器；
(9)简化断路器和刀闸机构；
(10)从机构到智能组件柜实现光纤替代电缆；
(11)用自动控制替代手动控制。
同时，当以GIS设备为代表的等设备的智能化方案中，GIS智能组建柜内包括：主IED、断路器机械特性在线控制IED、局部放电IED、SF6密度及微水监测IED、避雷器在线监测IED、智能终端、合并单元。
现在普遍使用的变压器智能化方案，主要是采用“传统的变压器+智能终端”的方法，实现以下几个方面：
(1)现阶段智能终端已实现的功能；
(2)档位上传与控制；
(3)中性点地刀控制；
(4)非电量及其他信号测量；
(5)主变温度等测量；
(6)冷却控制。
变压器智能组件柜内包括：主IED、控制测量IED、冷却控制IED、局放监测IED、油中气体在线监测IED、分接开关监测IED、套管在线监测IED、非电量保护、合并单元、本体保护。
保护与控制系统和传统保护控制设备的主要区别：
(1)接口。传统保护只需支持传统的5A/100V的模拟量接口，数字化保护需支持GOOSE和SV点对点模式、组网模式等多种接口，接口方式多样。(2)通讯规约。传统保护为103规约，数字化保护需支持IEC61850规约。
4智能变电站的智能高级应用
智能变电站系统除具备以上最基本的应用功能外，还包括以下方面的高级应用功能。
4.1一体化信息平台
在实现传统综自变电站当地监控功能的基础上，利用一体化信息平台，对变电站的全景数据进行综合分析和应用，以实现支持电网的安全优化运行。一体化信息平台的主要功能包括：
(1)实时自动控制；
(2)智能调节；
(3)在线分析决策；
(4)协同互动；
(5)其他高级功能。
从而提高运行管理的自动化程度，减少系统的维护工作量，减轻变电站和调控运行人员的劳动强度。
4.2图形化的配置工具与源端维护
其中，“源端维护”是指利用SCD文件直接生成一体化信息平台的数据库，图形可导出为SVG格式供远端系统使用，从SCD文件导出变电站一次设备连接的拓扑关系，并且从SCD文件导出符合IEC61970标准的CIM模型。
4.3智能告警及分析决策
在目前的变电站监控系统中，告警的方式比较单一，功能也比较有限，基本上信息按照时间顺序全部显示，未作筛选和推理判断处理。一旦发生事故后，信息多，值班人员很难从大量的信息中获取到重要告警信息，影响对事故的正确判断。因此，智能告警与分析决策能够实现：分类告警、信息过滤、在线实时分析和推理变电站运行状态、自动报告变电站异常并提出处理指导等功能。
4.4智能视频
可以实现视频系统与监控系统联动。
(1)正常遥控时。操作人员点击主接线图面上的设备进行遥控时，视频系统能够通过调度编号等信息定位显示设备现场画面，并且在监控机上显示现场的视频。
(2)事故异常时。当发生事故导致站内设备动作时，视频系统能够通过事故总和SOE告警信息主动推出动作设备的现场视频。
此功能需遥视设备厂商与监控系统厂商合作进行。
4.5设备在线监测
采集主要一次设备(变压器、断路器等)的状态信息，进行状态可视化展示并发送到上级系统，为实现优化电网运行和设备运行管理提供基础数据支撑。
采集的数据主要包括：
4.6一体化在线五防
(1)五防规则在监控系统统一制定，在监控系统实现防误闭锁功能；
(2)五防规则由监控系统传递到间隔层测控装置，取消传统电脑钥匙，遥控回路采用硬接点闭锁；对于手动操作设备采用在线式锁具闭锁。
此功能需五防设备厂商与监控系统厂商合作进行。
4.7程序化顺控
(1)可接收和执行调度/集控中心和本地后台系统发出的控制命令，经安全校核正确后，自动完成相关运行方式变化要求的设备控制，具备投退保护软压板功能，具备急停功能，可在站内和远端实现可视化操作。
(2)在顺控控制过程中，变电站可以及时向调度/集控中心反馈执行过程的信息，如当前执行步骤、遥控超时、逻辑闭锁等，以便远端系统能更全面的掌控。
5、结语
智能化变电站是数字化变电站的升级和发展，在数字化变电站的基础上，结合智能电网的需求，对变电站自动化技术进行充实以实现变电站智能化功能。智能化变电站的相关技术及应用正在不断的成熟与积累经验的过程中，相信在不久的将来，智能化变电站的相关技术将越来越成熟、完善，能够为我国电网的建设、运行提供越来越多的帮助。
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论电气自动化控制系统的设计思想 【论文关键词】：电气自动化；控制系统；设计思想；系统功能 【论文摘要】：文章通过介绍电气综合自动化系统的功能，讨论了目前电气自动化控制系统的设计思想（以发电厂为例子），展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。设各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能，通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。在工业自动化领域，基于Pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳。 一、电气综合自动化系统的功能 根据单元机组的运行和电气控制的特点，应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能 为： 1．发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。 2．发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。 3．发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作，控制方式切换，增磁、减磁操作，PSS(电力系统稳定器)的投退。 4．220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。 5．6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。 6．380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。 7．高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。 8．柴油发电机组和保安电源控制和操作。 9．直流系统和LPS系统的监视。 对于发变组保护等主保护和安全自动装置，因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度，可能增加相当大的费用，故可以保留。但是它们与DCS间要口求接，控制采用硬接线，利用通讯方式传输自动装置信息，并可以通过DCS进行事故追忆。 二、电气自动化控制系统的设计思想 1．集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时， 隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2．远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、，节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线，CAN总线等)的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系统监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建 3．现场总线监控方式 目前，对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展， 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 三、探讨电气自动化控制系统的发展趋势 OPC(OIJEforProcess Control)技术的出现，IEC61131的颁
