第三節(jié) 數(shù)字化變電站的典型配置

數(shù)字化變電站從結(jié)構(gòu)上也分為站控層、間隔層、過程層。只是過程層是采用電子式互感器等具有數(shù)字化接口的智能一次設(shè)備，且以網(wǎng)絡(luò)通信平臺為基礎(chǔ)，實現(xiàn)了變電站監(jiān)測信

號、控制命令、保護跳閘命令的數(shù)字化采集、傳輸、處理和數(shù)據(jù)共享，是可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化二次功能、程序化操作、智能化功能等的變電站，面向間隔的數(shù)字化變電站結(jié)構(gòu)如圖

2 4所示。

圖24 數(shù)字化變電站結(jié)構(gòu)圖

站控層主要設(shè)備包括主機、操作員站、五防主機、遠動裝置、繼電保護及故障錄波信息子站（保信子站）等設(shè)備。其主要功能是：通過網(wǎng)絡(luò)匯集全站的實時數(shù)據(jù)信息，不斷刷新實時數(shù)據(jù)庫，并定時將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入歷史數(shù)據(jù)記錄庫；按需要將有關(guān)實時數(shù)據(jù)信息送往調(diào)度端；接受電網(wǎng)調(diào)度或控制中心的控制調(diào)節(jié)命令并下發(fā)到間隔層、過程層執(zhí)行；具有全站操作閉鎖控制功能和站內(nèi)當?shù)乇O(jiān)控、人機聯(lián)系功能；具有對間隔層、過程層二次設(shè)備的在線維護、參數(shù)修改等功能。

間隔層主要設(shè)備包括各種保護裝置、測控裝置、故障錄波裝置、安全自動裝置、電能表等，其主要功能是各個間隔層實時數(shù)據(jù)信息的匯總；完成各種保護、自動控制、邏輯控制功能的運算、判別、發(fā)令；完成各個間隔及全站操作聯(lián)/閉鎖以及同期功能的判別；執(zhí)行數(shù)據(jù)的承上啟下通信傳輸功能，同時完成與過程層及站控層的網(wǎng)絡(luò)通信功能。

過程層主要設(shè)備包括電子式互感器、合并單元、智能終端等，其主要功能是完成實時運行電氣量的采集，設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)測，控制命令的執(zhí)行等。

圖25為110kV數(shù)字化變電站典型配置圖，圖2 6為220kV數(shù)字化變電站典型配置圖，圖27為500kV數(shù)字化變電站典型配置圖。圖中，合并單元是用以對來自二次轉(zhuǎn)換器的電流和電壓數(shù)據(jù)進行時間相關(guān)組合的物理單元，可以是現(xiàn)場互感器的一個組成元件，或是控制室中的一個獨立單元；SV指采樣數(shù)據(jù)值，SV網(wǎng)指從合并單元到間隔層設(shè)備間的采樣數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)；GOOSE是指面向通用對象的變電站事件，主要用于實現(xiàn)多智能電子設(shè)備之間的信息傳遞，如傳輸跳合閘信號（命令）。

110kV變電站采用主機兼操作員站方式，且雙機冗余配置；五防主機采用雙機冗余配置，其中一臺獨立配置，另一臺與操作員站共用；繼電保護及故障錄波信息子站和遠動裝置也雙機冗余配置；110kV線路、母聯(lián)配置雙套保護測控一體化裝置；主變配置雙重化主后保護測控一體化裝置和一套非電量保護測控一體化裝置，且非電量保護下放本體安裝；10kV配置單套保護測控一體化裝置。

圖25110kV數(shù)字化變電站典型配置圖

圖26220kV數(shù)字化變電站典型配置圖

圖27500kV數(shù)字化變電站典型配置圖

組網(wǎng)方面，站控層與間隔層網(wǎng)絡(luò)采用冗余以太網(wǎng)架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)宜采用雙星型結(jié)構(gòu)，雙網(wǎng)雙工方式運行，網(wǎng)絡(luò)主要傳輸制造報文規(guī)范（MMS）和面向通用對象的變電站事件（GOOSE）兩類信號；過程層與間隔層SV傳輸應采用雙單網(wǎng)方式，過程層與間隔層GOOSE信號網(wǎng)絡(luò)應采用雙網(wǎng)雙工方式運行，110kV電壓等級及主變各側(cè)采用GOOSE與SV合并組網(wǎng)或GOOSE與SV分開組網(wǎng)方式，SV采用雙單網(wǎng)，GOOSE采用共享雙網(wǎng)。

10kV電壓等級GOOSE與MMS宜合并組網(wǎng)。

220kV變電站采用主機兼操作員站方式，雙機冗余配置；五防主機采用雙機冗余配置，其中一臺獨立配置，另一臺與操作員站工作站共用；繼電保護及故障錄波信息子站與遠動裝置雙機冗余配置；220kV線路、母線及斷路器失靈、母聯(lián)和分段均配置雙重化保護，測控裝置按單套配置；110kV線路、母聯(lián)和分段配置雙套保護測控一體化裝置，110kV母線配置雙套保護；220kV主變配置雙重化電氣量保護和一套非電量保護，主變各側(cè)的測控裝置按單套配置，非電量保護測控一體化裝置按單套配置，下放本體；10kV配置單套保護測控一體化裝置。

組網(wǎng)方面，站控層與間隔層網(wǎng)絡(luò)采用冗余以太網(wǎng)。過程層與間隔層SV網(wǎng)和GOOSE網(wǎng)應獨立，具體為：220kV電壓等級及主變各側(cè)GOOSE與SV分開組網(wǎng)，SV采用雙套

獨立雙網(wǎng)，GOOSE采用共享雙網(wǎng)；110kV電壓等級GOOSE與SV分開組網(wǎng)，SV采用雙

單網(wǎng)，GOOSE采用共享雙網(wǎng)；10kV電壓等級GOOSE與MMS宜合并組網(wǎng)。

500kV變電站主機和操作員站分別采用雙機冗余配置；五防主機采用雙機冗余配置，其中一臺獨立配置，另一臺可與操作員站工作站共用；繼電保護及故障錄波信息子站與遠動裝置雙機冗余配置；500kV線路、斷路器和母線均配置雙重化保護，配置獨立的單套測控裝置；220kV線路、母線及斷路器均配置雙重化保護，測控裝置按單套配置；500kV主變配置雙重化電氣量保護和一套非電量保護，主變各側(cè)測控獨立單套配置，非電量保護測控一體化裝置按單套配置，下放本體；35～66kV電壓等級電容、電抗、站用變、母線配置單套保護測控一體化裝置。

組網(wǎng)方面，站控層與間隔層網(wǎng)絡(luò)也是采用冗余以太網(wǎng)。過程層與間隔層SV網(wǎng)和

GOOSE網(wǎng)應獨立，具體為：220～500kV電壓等級及主變各側(cè)GOOSE與SV分開組網(wǎng)，SV采用雙套雙網(wǎng)，GOOSE采用共享雙網(wǎng)；35～66kV電壓等級GOOSE與SV合并組網(wǎng)，

采用共享雙網(wǎng)。