專利名稱：節(jié)能型數(shù)字化變電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變電站技術(shù)及變電站自動化技術(shù)，尤其涉及節(jié)能型數(shù)字化變電站。
背景技術(shù)：
對于數(shù)字化變電站技術(shù)的研究，國外走得較早。具體為以下幾個方面在標(biāo)準(zhǔn)方面，IEC集中國際主流科研機構(gòu)和制造商從1995年就開始制定IEC61850 系列標(biāo)準(zhǔn)，目前已完成IEC61850標(biāo)準(zhǔn)族的發(fā)布；并開始對試驗應(yīng)用中暴露的問題進(jìn)行修 正，進(jìn)行第二版的編撰工作。在設(shè)備方面，基于不同原理的光纖和電子式互感器、智能化高壓電器工藝日趨成 熟，在全球不同地區(qū)的多座變電站已經(jīng)成功應(yīng)用。在試驗性示范應(yīng)用方面，ABB、SIEMENS、ALSTOM等國外企業(yè)滿足該標(biāo)準(zhǔn)系列的產(chǎn)品 也已開始規(guī)?；茝V應(yīng)用，并建造了數(shù)座實驗變電站；美國、德國、荷蘭等國都有示范工程， 用以驗證標(biāo)準(zhǔn)，通過時間來促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步完善；在德國有一個示范工程，參加這個工程 的有西門子、ABB、ALSTOM等公司，其總結(jié)報告早在2000年CIGRE會議上發(fā)表；2000年，為 了驗證IEC61850的可行性，西門子和ABB等公司聯(lián)合電力公司搭建了一個試驗環(huán)境，先后 進(jìn)行了 6次互操作試驗，經(jīng)驗證完全滿足變電站自動化系統(tǒng)的實時響應(yīng)性和互聯(lián)的要求； 2004年11月，西門子在瑞士投運了世界上第一座完整61850意義上的16kV變電站自動化 系統(tǒng)。但總體而言，國外的研究限于其電網(wǎng)發(fā)展的制約，多從標(biāo)準(zhǔn)及試驗性角度出發(fā)，代 表性不強；另外，由于電網(wǎng)技術(shù)狀況差距、電網(wǎng)管理要求不同、社會經(jīng)濟需求差異，決定了中 國電網(wǎng)必須開展具有自身特色的創(chuàng)新之路。就國內(nèi)而言，數(shù)字化變電站目前已經(jīng)成為當(dāng)前建設(shè)及改造的一大熱點，具體反映 在以下幾個方面從標(biāo)準(zhǔn)角度，國內(nèi)從1999年開始就有人關(guān)心IEC61850，南自院從2000年開始跟 蹤、研究該標(biāo)準(zhǔn)。目前，南瑞科技、電科院、四方、南瑞繼保、許繼、東方電子等國內(nèi)主流廠家 正在積極研究和開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品，國內(nèi)對于IEC61850的關(guān)注程度和研發(fā)投入正日益加大。 2004年底起，有國網(wǎng)國調(diào)中心牽頭組織了 6次有關(guān)IEC61850的互操作試驗，用戶和廠家對 于IEC61850在國內(nèi)數(shù)字化變電站上的應(yīng)用及其前景已形成基本共識。從設(shè)備角度，國內(nèi)主流廠家已經(jīng)開發(fā)了數(shù)字化變電站所需的主要保護(hù)、測控、故 錄、備投、計量等設(shè)備，并基本進(jìn)行了 一致性測試。從試驗示范角度，一些數(shù)字化變電站的試點應(yīng)用工程已經(jīng)建成并投入試運行?；?于不同原理的數(shù)字式互感器和智能化高壓電器，在不同地區(qū)的多座變電站已經(jīng)開始試用。從節(jié)能的角度來看，國內(nèi)外對具體電器設(shè)備的節(jié)能已展開了較多的研究，1973年 能源危機后，各發(fā)達(dá)國家在設(shè)備節(jié)能方面都投入了大量的研發(fā)精力。目前已有不少成熟產(chǎn) 品如地源熱泵空調(diào)、智能溫濕度控制器、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、LED節(jié)能燈等，且均已得到 了廣泛開發(fā)和利用。但這些產(chǎn)品在變電站的使用鮮見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種高效可靠的節(jié)能 型數(shù)字化變電站。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)節(jié)能型數(shù)字化變電站，其特征在于， 該變電站包括變電站層、間隔層、過程層、高壓設(shè)備，所述的變電站層通過間隔層、過程層后 與高壓設(shè)備控制連接，所述的間隔層設(shè)在過程層之上。所述的變電站層設(shè)有多個功能模塊，以實現(xiàn)所需功能，所述的變電站層與遠(yuǎn)方控 制中心連接。所述的間隔層設(shè)有多個保護(hù)模塊、多個控制模塊，所述的保護(hù)模塊與控制模塊 一一對應(yīng)連接，所述的多個控制模塊相互連接。所述的保護(hù)模塊與遠(yuǎn)方保護(hù)中心連接。所述的過程層設(shè)有過程層接口，該過程層接口包括傳感器、操作機構(gòu)。所述的傳感器采集高壓設(shè)備的信號，所述的操作機構(gòu)控制高壓設(shè)備運轉(zhuǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平，增強了輸配電 和電網(wǎng)調(diào)度的能力，降低了變電站建設(shè)的總造價，且實現(xiàn)了變電站中所有信息的采集、傳 輸、處理和控制全數(shù)字化的目標(biāo)。


圖1是本實用新型節(jié)能型數(shù)字化變電站的示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本實用新型主要完成一次電氣設(shè)備實現(xiàn)數(shù)字化通信，數(shù)字化一次設(shè)備和二次智能 裝置均按照全站統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)平臺(IEC61850標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行數(shù)據(jù)建模及通信，并在此平臺的基 礎(chǔ)上實現(xiàn)相互之間的互操作性。數(shù)字化變電站技術(shù)的運用，有利于變電站的安全穩(wěn)定運行、也有利于變電站降低 成本1)新型電子式互感器的運用，避免了傳統(tǒng)常規(guī)電磁式互感器的磁飽和、鐵磁諧振 等問題。電子式互感器可以使得一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)完全隔離。2)可以大量減少站內(nèi)二次電纜的數(shù)量，簡化站內(nèi)二次接線。3)數(shù)字化的一次電氣設(shè)備一般體積偏小，二次電纜被光纜代替又可以節(jié)省電纜層 和電纜溝的空間，這樣有利于變電站空間布置的緊湊化。4)站內(nèi)智能裝置基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)建模并通信，有效的縮短設(shè)備調(diào)試周期，節(jié)省 人工成本。如圖1所示，節(jié)能型數(shù)字化變電站，該變電站包括變電站層、間隔層、過程層、高壓 設(shè)備，所述的變電站層通過間隔層、過程層后與高壓設(shè)備控制連接，所述的間隔層設(shè)在過程 層之上。所述的變電站層設(shè)有多個功能模塊，以實現(xiàn)所需功能，所述的變電站層與遠(yuǎn)方控制 中心連接。所述的間隔層設(shè)有多個保護(hù)模塊、多個控制模塊，所述的保護(hù)模塊與控制模塊一一對應(yīng)連接，所述的多個控制模塊相互連接。所述的保護(hù)模塊與遠(yuǎn)方保護(hù)中心連接。所 述的過程層設(shè)有過程層接口，該過程層接口包括傳感器、操作機構(gòu)。所述的傳感器采集高壓 設(shè)備的信號，所述的操作機構(gòu)控制高 壓設(shè)備運轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
節(jié)能型數(shù)字化變電站，其特征在于，該變電站包括變電站層、間隔層、過程層、高壓設(shè)備，所述的變電站層通過間隔層、過程層后與高壓設(shè)備控制連接，所述的間隔層設(shè)在過程層之上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型數(shù)字化變電站，其特征在于，所述的變電站層設(shè)有多 個功能模塊，以實現(xiàn)所需功能，所述的變電站層與遠(yuǎn)方控制中心連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型數(shù)字化變電站，其特征在于，所述的間隔層設(shè)有多個 保護(hù)模塊、多個控制模塊，所述的保護(hù)模塊與控制模塊一一對應(yīng)連接，所述的多個控制模塊 相互連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能型數(shù)字化變電站，其特征在于，所述的保護(hù)模塊與遠(yuǎn)方 保護(hù)中心連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型數(shù)字化變電站，其特征在于，所述的過程層設(shè)有過程 層接口，該過程層接口包括傳感器、操作機構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的節(jié)能型數(shù)字化變電站，其特征在于，所述的傳感器采集高壓 設(shè)備的信號，所述的操作機構(gòu)控制高壓設(shè)備運轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及節(jié)能型數(shù)字化變電站，該變電站包括變電站層、間隔層、過程層、高壓設(shè)備，所述的變電站層通過間隔層、過程層后與高壓設(shè)備控制連接，所述的間隔層設(shè)在過程層之上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平，增強了輸配電和電網(wǎng)調(diào)度的能力，降低了變電站建設(shè)的總造價，且實現(xiàn)了變電站中所有信息的采集、傳輸、處理和控制全數(shù)字化的目標(biāo)。
文檔編號H02J13/00GK101873000SQ200910050058
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月27日
發(fā)明者張小越, 陸羽鋒 申請人:上海中區(qū)節(jié)電科技有限公司