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1、数字化变电站电能质量监测解决方案若干思考篇一：电能质量在线监测仪PQM-100系列电能质量在线监测装置适用范围奥特迅PQM-100系列主要应用于电力系统、发电厂、变电站、石油、冶金、大型厂矿企业、铁路牵引、医疗、通信和电动汽车充电站等场所。应用领域电能质量监督与管理、电网经济运行、电能质量综合、治理、电力事故分析、电力负荷监测、电力系统稳态和暂态定性监测。工作原理装置采用嵌入式CPU+FPGA架构，FPGA进行信号采样和信号处理，嵌入式CPU进行数据分析、统计、存储、图形显示和对外通信，具有分析能力强和运行速度快等特点；装置采用低功耗新型芯片，在硬件设计上采用冗余方案，使系统运行更加稳定可靠。
2、装置主要监测记录电能质量稳态指标有：电压、频率、三相不平衡度、电压波动、闪变、谐波及谐波功率，其中，谐波和谐波功率可有效监测到50次谐波；在暂态扰动记录上，主要支持暂降、暂升及短时中断等启动录波记录。装置支持PQDIF数据格式，便于其它软件系统使用我们的数据。装置还按照IEC 61850标准进行建模，支持支持IEC 61850-8-1通讯标准，便于装置将来在数字化变电站中的应用。功能特点支持高次谐波测量最高可测量50次谐波及谐波功率。 电能质量录波分析PQDIF是电能质量国际通用的数据存储格式，式装置记录的数据能方便的被其他电能质量装置软件使用。高可靠性全嵌入式结构采用嵌入式硬件平台和嵌入式软
3、件平台，linux操作系统，具有极好的硬件抗干扰能力和软件实时性和稳定性。 软件功能强大可通过图形或图表的方式实时显示监测数据；可方便查询历史数据，并以趋势曲线的方式展现，便于用户分析数据的变化趋势； 用户可通过电能质量事件查看对应的原始记录波形；具有极强的统计分析功能，包括：合格率统计、各电能质量指标的综合统计、某条线路所有电能质量指标的综合统计、暂态事件的SARFI-ITIC统计、事件的累计概率统计、电能质量日报、电能质量月报等。 灵活可靠的组网及数据远传能力支持电力行业通讯标准IEC60870-5-103、IEC60870-5-104等，以及数字化变电站IEC61850;支持各种联网及数
4、据远传方式，可适应于拨号方式、专线方式、TCP/IP网络连接方式等； 可由装置直接对外通讯，设备内部通讯及对外组网完全物理隔离，防止病毒侵入； 高精度采样点时标每个采样点均带有绝对时标，采用高精度时间同步技术，采样点时间精度误差篇二：数字化变电站系统介绍-入门篇数字化变电站系统介绍-入门篇编写目的：本文档完全是数字化变电站的入门文档，面向对象是那些对数字化变电站感兴趣的同事，希望通过此文档消除各位对数字化站神秘性的印象，而如果能顺便提起各位对数字化站的兴趣那就功德圆满了。1、定义：61850为数字化变电站提供了整套解决方案，是数字化变电站实现的基础。61850标准包括很多方面，如总体要求、系统
5、和工程管理、原理和模型、一致性测试等，太多，详见“IEC61850变电站通信网络与系统系列标准”；对于61850标准，一个字：太难！不过还好此文档我们只关心实用部分。下面我就按照网络结构、各层与常规站的主要不同、各层装置的结构、对时方式等方面做个简单介绍，力争让大家对数字化站有个面上的印象。为了方便理解，文档最后对一些常见术语做简单说明。 2、网络结构：采用分层分布式网络结构，共分3层，分别为站控层、间隔层、过程层。典型特征：一次设备智能化，二次设备网络化。从网络结构上我们可以看出，数字化站比常规的综自站多了一个过程层，这就是数字化站与常规站的最大不同。而过程层与间隔层之间取消了硬电缆，取而代
6、之的是网络通讯。大家可以这样理解，最早的变电站数据采集直接通过电缆接到控制室的控制屏，随着变电站自动化的发展，有了间隔层装置用来采集一次数据，这样电缆由主控室改到了保护小室，保护小室与控制室通过网络通讯。而数字化站又有了过程层设备采集一次数据，这样电缆又由保护小室直接到了一次设备。（从这方面看，数字化站很省钱的，要知道铜啊铁啊是很贵的，而且最近一直在涨）。由于网络结构的改变，对过程层和间隔层设备都提出了要求，也就是：一次设备智能化，二次设备网络化。简单来说，一次设备具备了采集数据的能力，而二次设备（就是间隔层装置）采集数据的方式由硬电缆改为了网络。4、各层装置的结构通讯方式的改变使装置的结构有
7、了很大变化，且看以下介绍。过程层：包括智能操作箱和MU，还有数字互感器（非常规互感器）。：智能操作箱组成插件种类背板端子操作箱的功能相当于目前常规测控装置（交流除外）和常规操作箱的集合。对于完整的数字化变电站来说，此装置应该是集成在智能机构中，但是由于一次设备的智能化是目前数字化站的最大难点，包括国际大公司比如ABB、siemens等的产品都不是很成熟（不必崇拜大公司，61850都10多年了还不完善，可见老外的智商也就那样），所以才有了过渡产品智能操作箱的出现。智能操作箱完成对一个间隔断路器、刀闸的控制和采集工作，对间隔层设备具备2个独立的GOOSE接口，对一次设备仍然为电缆接口。也就是说，智
8、能操作箱通过电缆接入一次设备（与传统一样），然后通过GOOSE报文的网络方式上送给间隔层的保护、测控等装置。其中，前面板测试口用于下载程序和配置，同时可以连接操作箱面板显示软件。此装置就地安装，一般安装在开关柜上。 ：合并单元的配置数字互感器传统互感器PPS/IEEE1588合并单元具备光纤接口和电缆接口，可以接入数字互感器和传统互感器，具备12路互感器接口，按6+6配置，即可以支持12光、12电、6光6电三种配置。输出为以太网或串口的数据。合并单元需要同步信号输入。合并单元简单来说就是将电流、电压数字互感器输出来的数字量合并在一起，通过同步信号同步后，上送给间隔层装置；也可以将传统互感器过来
9、的模拟信号转换成数字信号然后上送给间隔层装置。一句话，合并单元的功能就是：合并电流、电压，模拟转换成数字。按照数字化网络结构来说合并单元属于过程层设备，需要就地安装，但是由于mu的激光工作电源的温度限制，经常和间隔层装置一样组屏安装在保护室。：数字互感器主要包括电式和光式两种特点：绝缘性能优良，造价低。电磁式互感器一次侧与二次侧之间通过铁心耦合，绝缘结构复杂，其造价随电压等级的升高呈指数关系上升。在光电式互感器中，高压侧信息通过光纤传输到低压侧，其绝缘结构简单，造价一般随电压等级的升高呈线性增加。消除了磁饱和、铁磁谐振等问题。光电式互感器无铁心，消除了磁饱和及磁谐振现象，互感器运行暂态响应好、
10、稳定性好。暂态响应范围大。电磁式互感器因存在磁饱和问题，难以实现大范围测量。光纤互感器有很宽的动态范围，一个测量通道额定电流可达到几十安培至几千安培，过电流范围可达几万安培，可同时满足测量和继电保护的需要。没有易燃、易爆炸等危险，无需检压检漏 。非常规互感器一般无需油或SF6绝缘，避免了漏油、漏气、爆炸等问题。二次侧无开路、短路危险。电磁式互感器二次回路存在开路和短路危险，非常规互感器的高压侧与低压侧之间一般只存在光纤联系，可保证高压回路与低压回路在电气上完全隔离。频率响应范围宽。非常规互感器实际能测量的频率范围主要取决于互感器的电子电路部分，其极限频带在几MHz以上，能很好地满足电力系统故障
11、录波的要求。体积小、重量轻，运输方便。光纤互感器的传感头本身的重量一般小于1kg。美国西屋公司公布的345KV OCT高度为，重量为109kg。而同等电压等级的充油电磁感应式互感器高为，重量达7718kg，这给运输和安装带来了很大的不便。抗电磁干扰能力强。光纤互感器通过光纤信号传递信息，隔断了电磁干扰的路径，电磁干扰仅能通过场的方式偶合，其强度大大降低。简单一点：对于调试来讲，非常规互感器与常规互感器最大的区别就是输出的是数字信篇三：智能变电站在线监测解决方案智能变电站在线监测解决方案 变电站在线监测系统实现了休息共享平台化、系统框架网络化、设备状态可视化、监测 目标全景化、全站信息数字化、通
12、讯协议标准化、监测功能构件化、信息展现一体化、实时 采集站内设备的状态数据、进行综合的诊断分析和全寿命评估。一方面，变电站在线监测系 统内部是一个独立的内部互联配变设备网络， 另一方面又是远方主站的一个节点， 向主站发 送变电站内部设备的监测诊断系统和自身状态信息。变电站在线监测需求 设备符合电力 IEC61850 规约，兼容变电站各种 IED 设备 设备须适应变电站恶劣环境 光纤资源有限，布线困难，要求通信设备接口灵活 形式多变，组网方式灵活 方案优势 设计符合 IEC61850 规约，能兼容变电站任何智能 IED 或其他设备 -4075工作温度，优于 IEC61850-3 标准的 EMI
13、抗性 灵活的组网方式，可以根据现场组建各种复杂网络 支持接口类型可根据需要搭配 支持 SW-Ring 环网冗余专利技术，网络故障自愈时间20ms 支持 、密码管理、端口镜像、端口汇聚 支持支持 DC110220V 或 AC100240V 三位端子电源输入 无风扇设计,工业级设计，-2570温度工作范围 IP30 防护等级，19 寸标准机架安装方式 IES5024 系列 （3onedata） 支持 10Base-T/100Base-TX ， 100BaseFX（SC 或 ST 接口， 单模或多模） 支持 1248VDC 四位端子的电源输入，电源支持无极性 双电源输入，1 路继电器输出告警 无风扇、低功耗设计 IP40 等级防护，波纹式高强度金属外壳，DIN 导轨式安装 工作温度-4075，存储温度-4085 IES318 系列 （3onedata）
