时间：2023-06-05 09:58:33
关键词：程序模块化；变电站建造；土建方案；电气方案
中图分类号： F407 文献标识码： A
一、引言
变电站采用模块化装配结构建筑模式，通过工厂生产预制，现场装配安装两大阶段来建设变电站，这种建设方式大大减少了变电站的占地面积，大幅缩减建设工期。随着程序模块化装配式变电站在浙江，安徽等变电站的试点成功，国内外出现了许多变电站建设的模块化产品，表明这种模块化装配式变电站将会成为今后变电站建设的主流模式。
二、传统变电站的建造方案
1、 户外型变电站
传统户外型变电站模式的高压开关设备采用户外布置形式，变压器放置在户外， 10kV设备采用户内开关柜形式布置在开关室中，各电气设备采用露天连接方式，即设备之间采用导线或母线端子排，利用户外构支架支撑进行连接。由于高压设备及其连接直接暴露在户外，对环境及绝缘配合的要求较高，变电站通常构架高耸，高压线复杂，电力设施的体积和间距较大，占用土地较多，与周边环境不相协调，建设点选置比较困难。
2、户内型变电站
为了解决与土地和环境的矛盾，出现了户内型变电站，其电气设备全部或部分安装在户内。其高压设备多选用气体绝缘封闭式设备（GIS），各电气设备之间的连接多采用电缆方式。户内型变电站需要现房建设，且安装、调试工作量较大，施工周期长，总体造价约比户外变电站高出1倍，适用于土地紧张的城市中心区域。
3、地下或半地下型变电站
这种模式接近户内型变电站，只是将所有电气设备全部或部分安装在地面以下，更为有效地节省了土地面积，但是这种模式的变电站建设及维护运行费用高，只适用于土地资源更为紧缺的发达城市。
以上变电站模式各有优劣，适用于不同场所，但均是设备分散运抵现场后，再进行安装调试的建设方式。从变电站可研立项到竣工投运，每一个变电站都需经过设计、招标、安装、调试等复杂过程。如果把变电站设计为预制装配式结构，相关设备由生产厂家按通用规范分模块在工厂内安装完毕，并且完成内部联机和调试，到现场后只需进行外部连接、整体联机和调试，则可以降低综合造价，缩短建设周期，减少维护投入。
三、程序模块化变电站建造方案
模块化装配式变电站是变电站建设的一场革命，改变了传统的变电站电气布局、土建设计和施工模式，通过工厂生产预制、现场安装两大阶段来建设变电站。模块化装配式变电站是“两型一化”变电站的具体体现，其标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工，使变电站建设走向科技含量高、资源消耗低、环境污染少、精细化建造的道路。模块化装配式变电站把“三通一标”作为标准化建设的主要抓手，深化通用设计、通用造价、通用设备、标准工艺，做到优化、美化、简化。针对面广量大、建设工期紧迫、安质风险加大的基建实际，寻求高效、可控、标准、节能、环保、经济的建（构）筑物建造的新模式、新方法、新途径。
1、土建方面
全面落实资源节约、环境友好，实现社会综合效益最大化，有以下三个方面。
系统策划，标准先导，改变传统电气布置型式，废除传统建筑结构形式。推广土建专业通用设计，因地制宜，美化设计，使之与城市发展、周边环境相协调，并融入自然环境中。
贯彻建筑节能、节材、节水、节地方针，土建结构安全裕度精准，建筑耐久性与变电站运行寿命相协同，力求使建筑结构轻型化。在变电站设计方面，开展创新设计，变电站采用砂石地坪，主控楼采用工业化设计，施工采用清水墙工艺和节能环保材料，体现工业设施本色。
变现场浇筑、砌筑、粉刷为工业标准化生产检验合格后，送现场按标准工艺快速拼装；变施工串联流程为并联流程；相应简化净化施工现场，减少施工期粉尘、噪音、污水污染以及水资源消耗。建筑物主体及围墙采用装配式结构，现场基础、柱、梁、板、屋架一次就位，缩短了近一半施工周期。
2、电气方面
分进线模块、主变压器模块、出线模块、综合自动化模块、无功补偿和消弧线圈模块，各模块之间的现场连接是技术难点。此外必须系统制定变电站通用设计、部件加工详图、工厂生产工艺、现场拼装工艺、建筑取费定额、装配式建造管控六大标准体系。
进线模块。各种封闭式组合电器可以作为进线模块的基础，目前国内110kV以上电压等级的封闭式组合电器需要现场制作电缆连接套管，施工工艺要求严格。而国际上出现了工厂预制的整体式电缆套管及可以插拔式电缆插接头，更加便于安装及运行维护。
主变压器模块。变压器模块需要对常规变压器的进出线端子进行改进。一次侧可以采用可拔插的电缆附件或油气套管与进线模块相连。二次侧可以考虑电缆或架空线两种出线考虑，但需要考虑绝缘封闭的要求。
出线模块。出线模块目前主要有拼装式和户外共箱式。拼装式采用常规的中置柜、手车式或固定式户内开关柜，这种开关柜体积庞大、运输、安装困难，箱体内的维修空间也比较狭窄，厂家和用户都感到不便。近几年永磁机构真空断路器的出现，生产出了紧凑型开关柜，其体积小、重量轻、维护少、吊装和运输方便，提高了出线模块拼装模式的可行性。户外共箱式是开关设备装在充气箱体内，大电流参数的电缆接头作为进出线连接并兼有隔离断口功能，再加装防护外罩。这种型式利用了开关设备免维护的优点，结构紧凑，体积小，维护工作量少，布局简单，变电站的建设和运行更加简化。以共箱式开关设备为基础的全绝缘、全封闭型设计方案灵活、占地极小，将是今后重点推广的技术。
综合自动化模块。综合自动化模块包括保护屏、交直流屏、电度表屏、通信屏等后台部分，目前采用的是常规变电站的标准设备。
无功补偿和消弧线圈模块。无功补偿和消耗线圈可以采用敞开式布置加顶罩，也可以采用户内设备安装在箱体内。目前也没有新的适用技术。
四、其他补充
程序模块化装配式建造模式需要预制件、钢构件现代化工厂作支撑，需要对传统土建工程招标及标段划分作调整，需要对采购方式与施工组织重新定义。
程序模块化变电站的建设过程，通过工厂生产预制、现场装配安装两大阶段缩短土建施工周期，减少工程建设人员，简化检修维护工作。通过探索实践，完善出设计、加工、施工、管理、定额等标准，从而有效地控制工程质量、建筑周期和工程造价。其标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工，使变电站建设走向科技含量高、资源消耗低、环境污染少、精细化建造的道路。
结束语
程序模块化变电站建造在推广的过程中肯定会遇到很多的问题，但随着科学技术的进步与创新，随着人们发明创新意识的提高和思维的开拓，模块化装配式变电站建设应用一定会越来越广泛，在工程建设资源集约化、环保先行的社会发展大环境推动下，模块化装配式变电站的技术、产品和实施经验一定会很快成熟起来，并必将成为新形势下变电站建设的重要选择方案之一，并不断适应高速发展的城市建设过程。
参考文献：
[1] 柳国良等；变电站模块化建设研究综述[M]；电网技术；2008年32（14）
[2] 国家电网公司，“两型一化”试点变电站建设设计技术导则；2007年
关键词：标准配送式；变电站；二次系统；设计
1引言
为集成应用新技术、 深化标准化建设；适应“大运行”、“大检修” 要求；提高智能变电站建设效率；全面提高电网建设能力。国网公司2013年决定继续选取部分110kV～500kV变电站作为第二批配送式变电站试点。某110kV变电站作为第二批试点工程，于2014年2月开工建设，2014年9月竣工投产。结合工程特点，总结配送式变电站设计中关键二次技术要点。
2标准配送式变电站技术特点
配送式变电站遵循“安全性、适用性、通用性、经济性”协调统一原则 ，实现安全可靠、技术先进、节约环保、节地节资。概括为“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”。
（1）标准化设计
应用通用设计、通用设备。一次设备与二次设备、二次设备间采用标准化连接，实现二次接线“即插即用”。支撑“大运行、大检修”，实现信息统一采集、综合分析、智能报警、按需传送。实现顺序控制等高级应用功能模块化、标准化、定制化。
（2）工厂化加工
建、构筑物主要构件，采用工厂预制结构型式。保护、通信、监控等二次设备，按电气功能单元采用“预制舱式组合二次设备”。一、二次集成设备最大程度实现工厂内规模生产、集成调试。
（3）装配式建设
建、构筑物采用装配式结构，减少现场“湿作业”，实现环保施工，提高施工效率。采用通用设备基础，统一基础尺寸，采用标准化定型钢模浇制混凝土，提高工艺水平。推进现场机械化施工，减少劳动力投入，降低现场安全风险，提高工程质量。
3二次设备布置及预制式组合二次设备舱
（1）二次设备布置
全站仅设置1面Ⅲ型预制式二次组合设备舱，放于配电装置区，取消二次设备室。交直流一体化电源布置于10kV开关室内，一体化电源模块柜主要包括2个模块：1组蓄电池+直流馈线柜+直流充电柜；交流进线+分段柜。一体化生产、调试，整体运输，减少现场拼柜及柜间布线调试时间。智能终端合并单元一体化装置安装于预制式智能控制柜内，在厂内安装调试后配送至变电站。
（2）预制式组合二次设备舱
舱体尺寸12200×2800×3133mm（长×宽×高），保护测控装置屏柜尺寸统一为2260×600×600mm（高×深×宽），服务器柜尺寸统一为2260×900×600mm（高×深×宽），为增加舱内屏柜数量，预制舱采用“前接线前显示”二次装置，屏柜双列布置。
舱内二次设备按照功能分为站控层设备模块、间隔层设备模块、通信设备模块。预制舱内二次组合设备，含消防、通风、照明等附属设施均在工厂内规模生产、集成调试、模块化配送，实现二次接线“即插即用”，有效减少现场安装、接线、调试工作，提高建设质量、效率。
4 二次设备前接线技术
（1）保护、测控装置“笔记本式”前接线方案
在保持现有装置硬件结构基本不变的情况下，保留操作显示面板，面板和装置插箱一体，显示面板的一侧和插箱面板通过铰链相连。正常工作时，显示屏遮挡住插箱内部的端子接线、连接器、板卡等；操作显示屏时，只需要打开屏柜门。前接线示意图如图4-1所示。此方案对现有装置硬件结构改动量小，同时可满足施工、运行使用需求。但设计中要注意面板电源供电可靠性及电磁干扰问题，目前主要设备厂家均已解决干扰问题。
（2）电源模块 “热插拔式”前接线方案
交直流监控装置、绝缘监测装置本身采用插件式安装，所有的插件板均可独立的从装置中抽出，可将原装置旋转180°，使接线端子朝向屏前方，液晶显示面板可与上述保护、测控装置类似前置布置。
整流模块、DC/DC变换器、UPS电源模块采用的多个模块组合设计，模块本身是热插拔设计，无需改为前接线即可方便安装和检修。
其他元件包括开关信号采集模块、开关遥控控制模块、蓄电池巡检模块、辅助电源模块和继电器装置等。这些元件本身不带显示面板，实现前接线方式非常方便。
5预制电缆及光缆
慈云变110kV及主变一次设备至智能控制柜间电缆使用预制航空插头，实现二次标准接口。预制电缆采用圆形高密度航空插头，体积小，密度高，单端预制。
户外预制光缆与舱内装置连接方案采用光纤集中接口柜+舱内尾缆方案，舱间长光缆统一采用4、8、16、24芯，双端预制；舱内尾缆由厂家连接后连同二次设备舱整体配送。
6信息一体化及高级应用
站内信息内容应规范化及标准化，采集采取统一命名格式，实现信息分类展示。本站高级应用功能由站控层设备集成实现，主要的功能有顺序控制、智能告警及分析决策、事故信息综合分析辅助决策、支撑经济运行与优化控制、源端维护等功能。
参考文献
[1]高美金，傅旭华.标准配送式变电站的特点与建设[J].浙江电力，2014（03）.
[2]盛晓云.标准配送式智能变电站建设实践[J].通讯世界，2014（1）.
关键词：智能变电站 工厂化 一体化 自动化
0 引言
新一代智能变电站采用集成化智能设备和一体化业务系统，采用一体化设计、一体化供货、一体化调试的变电站模块化建设模式，实现“占地少、造价省、可靠性高”的目标。2015年国家电网公司组织实施了50座新一代智能变电站扩大示范工程，旨在进一步验证和提升第一批示范工程应用的技术路线和相关标准，为后续智能变电站建设和推广提供依据。
为确保扩大示范工程项目顺利实施，有必要紧密结合新一代智能变电站的产品技术特点，对项目组织实施方案进行深入研究，以下从工程设计、生产采购、厂内调试与集成、现场实施等方面进行具体分析。
1 一体化、标准化设计
（1）编制产品技术方案
针对各个示范工程项目的技术要求和国网的相关标准规范，组织研发、工程、设计人员成立技术方案支撑团队，从方案确定、设备选型、设计图纸、生产支持、系统联调乃至现场调试阶段全程进行方案的跟踪、评审与变更。方案支撑团队首先对合同范围内的所有设备进行逐项审定，确保选用的设备的软硬件满足合同的要求，同时均通过国网公司统一组织的入网检测。
预制舱吊装需要编写专项技术方案，进行详细的负荷测算，充分考虑吊装实施安全措施，确保吊装安全。预制舱运输需要进行道路勘探，以合理设计预制舱的机构尺寸，选择合适的运输车辆，满足道路运输中对高度、重量、转弯半径等的具体要求。
（2）多单位、多专业协同设计
新一代智能变电站采用全站二次设备集中招标的一体化供货模式，集成商负责各个单位、各个专业的统一协调工作。各厂家的二次设备屏柜最终在集成商处进行一体化集成，即入舱安装，因此需要各个厂家二次设备屏柜设计、预制舱结构设计、设计院二次布线设计能够进行跨单位、跨专业的协同工作，即实现一体化设计。例如各厂家的屏柜颜色、型式、开门方向、并柜结构、与舱体固定的配合结构等均需要进行充分沟通、协同设计。而舱内屏间电缆清册和预制光缆清册往往需要各专业设计方案确定后，设计院根据各个专业的图纸出具施工图后才能给出，留给后续长度复测、生产采购、安装集成的时间非常有限，需要集成商与各厂家设计人员和设计院进行充分、有效的沟通。
（3）设计联络会议
公司设计部门牵头负责组织各专业、各厂家的设计人员与业主和设计院召开设计联络会议。在设计联络会上，和相关设计院、业主单位进行细致的沟通，确定以下工作内容：
1）复核投标产品的主要性能和参数，并进行确认。
2）需设计院或用户进行工程项目的详细提资。
3）确定项目里程碑计划。包括方案确定、设计确认、生产完成、厂内联调、系统集成、运输发货、现场调试、验收投运等。
4）讨论各配合厂家、设计院、业主之间的沟通协调机制。
5）决定土建要求/运输尺寸和质量，以及工程设计的各种接口的资料要求。
6）讨论监造、工厂试验及检验问题。
7）讨论运输、安装、调试及验收试验。
8）沟通总进度控制、质量保证程序及质控措施。
2 模块化、工厂化生产
生产加工阶段根据各个专业的耦合关系，做好详细的生产采购计划，将项目生产、采购任务进行分解。按公司质量体系的规定做好产品状态标识，加强生产过程检验和采购到货检验，确保工程产品质量。参与工程实施的人员须按照质量管理体系相关产品作业指导书进行调试、检验及现场服务。
对预制舱式二次组合设备等模块化集成设备，按照新一代智能变电站的功能模块，在厂内进行设备集成。设备入舱集成环节，与项目业主单位和施工单位充分交流，熟悉地区二次电缆安装接线规范要求，做到和现场施工工艺的一致性。
3 一体化、自动化调试
新一代智能变电站的工程项目采用一体化、自动化的调试手段，可最大限度的将厂外工作向厂内转移，提高厂内联调工作效率，减少现场调试的工作量，缩减现场调试周期，提高现场调试质量。具体步骤如下：
1）制订联调方案。制订厂内联调和发货计划，梳理全过程工作任务分解表并提交由业主方审核确认。
2）联调提资。编制工程项目提资清单，向运行单位、设计单位、其他调试单位进行多方位的提资，收集相关ICD模型文件和图纸资料。
3）SCD集成。利用虚端子可视化工具，批量导入各厂家ICD和设计院虚端子，可视化检查虚回路，在线修改后离线导出文件供他方确认。大大提高了SCD集成效率。
4）单体调试和设备互联测试。在设备联调前利用自动化调试工具进行单体调试。各厂家设备进行互联测试，为系统级调试做好装置级的准备。
5）一体化调试。各厂家二次设备1：1模拟现场连接方式进行组网，在厂内进行二次设备的充分联调。联调过程中采用自动化调试工具检验虚回路配置的正确性、核查过程层和间隔层实时数据、进行网络故障定位分析，提高系统调试效率。各厂家、业主、维护与运行单位、设计院、电科院、施工方均派员参加厂内联调，并对联调结果进行验收确认，做到调试、验收一体化，厂内、现场一体化。
4 装配式建设、施工
新一代智能变电站二次设备通过一体化调试方式在厂内进行了充分的系统联调，通过预制舱等模块化集成手段实现了二次设备的安装、接线和整体运输，通过预制式光、电缆的应用，使得模块间建立起快速的连接方案。这都减少了现场调试、施工的工作量。
现场仅需进行预制舱和模块化二次设备的整体就位，模块间二次光电缆的快速插接，二次设备与一次设备的联调传动，变电站与调度远方的通信调试和信息核对。模块化二次设备采用装配式建设、施工方式，大大提高了现场施工效率。
5 结语
本文所述的变电站组织实施方案在国电南瑞所承担的9座新一代智能变电站扩大示范工程中得到应用，通过采用标准化设计、工厂化加工、一体化调试和装配式建设，示范工程项目得以顺利实施。示范变电站应用了预制舱、二次设备模块化集成和预制光缆，采用了工厂化、一体化的调试手段，减少了现场安装、接线、光纤熔接和工程调试的工作量，实现了环保施工，提高了施工效率，节省了大量的人力、物力及资源成本。
参考文献
[1]宋旋坤，李敬如，肖智宏等.新一代智能变电站整体设计方案[J].电力建设，2012.11.
[2]王进虎，杨威，王娜，吕宾宾. 新一代智能变电站站域保护调试技术研究.电力信息与通信技术， 2014.07.
[3]刘强兴，田家运. 新一代智能变电站二次设备与系统优化集成探讨. 电力系统装备，2015.06.
[4]何磊，孟强，田霞.智能变电站试点建设中存在的问题探讨.电工技术，2013.05.
作者简介：
关键词：智能变电站；城镇化；建设；应用前景
中图分类号：TM63文献标识码： A
前言：随着我国城镇化建设的不断发展， 我国对电量的需求呈现爆发式的增长，消耗了大量的资源，为了能够给国家和用户源源不断提供电力，同时还需要满足高效、便捷以及稳定的传送需求，国家电网建设智能电网及更新、升级现存电网任务迫在眉睫，作为智能电网的重要组成部分。
一、智能变电站的特点
智能变电站是指采用智能设备，利用自动化技术满足通信平台网络化、全站信息数字化、信息共享标准化等需求，具有自动化完成信息的采集、测量、控制以及保护等基本功能，并且可以根据需要对电网实现智能调节、自动控制、协同互动等高级功能。 此外，智能变电站的信息处理和信息采集能力比传统变电站层次更深、范围更宽、结构更复杂，可以实现与相邻变电站、电网调度等互动。 目前，智能变电站一次设备的智能化，比如智能化开关以及光纤传感器等，二次设备的通信网络化、设备网络化、运行管理系统的自动化是变电站的关键技术特征。
二、智能变电站的功能概述
1、 紧密联接全网
智能变电站主要由站控层、间隔层和过程层组成，如图 1所示。 其中站控层的作用是对全站设备进行监视、控制、告警和交换信息，并即时完成数据的采集监控、操作闭锁、保护管理；间隔层的作用是对间隔层的所有实时数据信息进行汇总，并对一次设备提供保护和控制； 过程层则用于电气数据的检测、设备运行参数的在线检测与统计以及操作控制的执行等。这三层结构通过以太网、光缆等紧密地联接在一起，使得信息的采集、处理、执行等更加迅速便捷。由智能化变电站的结构图可以看出，智能变电站是智能电网的基础，在智能电网的体系结构中具有重要的作用。
智能变电站的建设需要服从三个有利于， 即要有利于强化在全网的范围内对网络中各个节点之间紧密性的加强， 要有利于统一智能电网， 要有利于互联电网对系统运行事故的有效控制和预防，能够对不同层次的节点实现统一协调控制，在智能电网控制中起到纽带的作用。
2、 分布式电源接入
随着石油、煤炭等不可再生资源的日益耗竭，未来的发电形式趋向于多样性，太阳能、风能等发电形式必然会得到普及应用。 作为分布式电源并网的入口，智能变电站在硬件以及软件设计的过程中都需要考虑到未来分布式电源并网的需求。伴随着大量分布式电源的介入， 配电网由传统单一的单向大型注入点供电模式向分布式发电设备多源多向模块化发展，形成配电网与微网并网运行的模式。 与目前常规变电站相比，智能变电站需要对运行管理、继电保护等方面进行适当调整，以便满足未来更高标准的需求。
3、 设备标准化设计、模块化安装
智能变电站中使用的一、 二次设备都是高度集成与整合的，都采用统一的接口。 在智能变电站正式运行前期，需要对采集的集成装备的一、二次功能进行模块化调试，以免在现场安装的过程中进行大规模的模块化调试，只需简单的联网、接线等操作。 装备、设施的模块化设计与模块化安装不仅仅大量节省了现场施工和调试的工作量， 而且也保证了设备的可靠性。 同时，它使得同样等级变电站的建设过程由于标准设计和模块化而变得不再繁复冗余，实现变电站的“可复制性”，极大的简化了工程的建设过程，提高了变电站的可靠性与标准性。
变电站的装备与设施的标准化设计和模块化安装对于变电站的设备安装于建造环节是一次革命性的变革。
三、智能变电站技术的应用分析
1、双重化网络结构的应用
双重化网络结构为变电站自动化系统提供了处理方案，真正达 到 了 各 厂 商 设 备 能 够 互 操 作 的 目 标，其 具 有 以 下优点：
1.1全方位完备的通信处理方案。对间隔层和过程层之间的通信方法进行了定义，有力地支持了智能一次设备、电子式互感器的信息传送。对变电站之间的通信接口进行了定义，为各区域自动化系统间的通信及完成广域保护做了铺垫。
1.2对报文与性能进行了详细的分类。
1.3实现了通信和应用的独立，能确保通信系统自身的持久稳定性。
1.4统一了各设备间互换信息的标准，实现了各设备间的互操作。
2、电子式互感器
电子式互感器具有暂态性好、体积小、安全性能高等方面的优点，是未来智能变电站需要使用的主要设备。根据原理，可以将电子式电流互感器分成无源型互感器和有源型互感器。下面对其使用策略进行探讨。
2、无源型互感器的应用
对于光互感器来说，全光纤电流互感器的温度、抗震性能都要好于磁光玻璃电流互感器，所以其在试点站中得到了广泛的运用。全光纤电流互感器的稳定性和误差与制作工艺、传感光纤材料、传感器的绕制方法等有比较大的联系。从试点的结果来看，电子元件和电气单元的稳定性是保证互感器正常运行的基础。
3、有源型互感器的应用
3.1一般情况下，在低电位安装GIS电子式互感器的远端模块，不用进行激光供电，具有良好的稳定性，供电成本也不高。不过由于GIS设备和电气耦合关系比较紧密，要考虑其电磁兼容问题，尤其是在隔离开关操作过程中引起的瞬态过电压对模块造成的影响。
3.2对于罗氏线圈等类型的有源型电子式互感器，其温度特点和电磁兼容性是需要重点注意的地方，如果不能很好地进行处理，会直接对保护设备运行的稳定性造成影响。另外，对罗氏线圈的积分环节也要给予足够的重视，如果处理不好，会对ETA的暂态性造成影响，甚至会出现直流偏移和拖尾的情况。
3.3AIS电子式互感器一般安装在远端模块高压侧，需要进行激光供电，成本比较大，运行可靠性不高。而且，远端模块的使用寿命会对电子式互感器造成影响，当前大多数电子式互感器故障都出现在远端模块，比较常见的原因有进水、高温等。
4、选取继电保护的跳闸方法
4.1网络跳闸。网络跳闸可以使光纤接线变得简单，使光口数量得到控制与保护，有利于设备及时散热。但是因为增设了交换机，所以只要交换机发生故障，就会失去控制保护作用。现阶段，大概有25％的试点站采用了网络跳闸方式，就当前的情况来看，网络跳闸的可靠性较高，还没有出现因交换机故障而引发的保护失效状况。由于网络跳闸削减了中间环节，所以能减少延时。
4.2点对点跳闸。由于其配置较多，致使发热量较大，进而严重制约安装设备的使用寿命。
四、智能变电站前景分析
与智能电网系统中的其他环节相比较，我国智能变电站已经达到能够进行大规模推广的时候，目前已有许多的二三级城市正在或者已经建成了智能化变电站。针对目前智能变电站的建设情况，未来我国进行智能变电站的研究和建设应从如下方面进行：
1、加强对 IEC61850 标准和智能变电站技术的理论研究；
2、进行标准化设计，采用 IEC61850 标准，使站内标准达到统一；
3、对以太网技术进行更加深入的研究，采用以太网来构建智能变电站的通信平台；
4、研究新型的互感器技术；
5、在智能化一次设备的基础上，对在线监测和电气设备的智能控制技术进行进一步的研究；
6、采用智能调度技术，开展能够适应于智能电网系统的智能变电站更高层次的应用、状态检修等方面的理论研究与技术探索，从而制定出实用型的技术应用方案；
7、不断加大示范工程的建设力度。
五、结束语
综上所述，变电站智能化已经成了一个不可逆转的发展趋势。 作为智能电网的重要组成部分，必须对智能变电站建设中的关键技术进行不断的研究和改进， 将先进的电力电子、通信、计算机、控制技术互相融合，才能最终达到资源优化配置的目标，实现智能变电站在城镇化建设中的重要作用。
参考文献:
[1]张晓更. 我国建设智能变电站的必要性及其前景探析[J]. 机电信息,2013,03.
[2]白雪莲. 智能变电站在城市轨道交通领域的应用前景[J]. 电气化铁道,2013,03.
【关键词】 通信电源 高频开关电源 一体化电源
一、应用分析
当前通信设备工作电源在电力通信中通常是采用高频开关电源和变电站一体化电源两种方式。
1.1 高频开关电源
高频开关电源随着晶体管开关电源的频率从20 H z提高到数百kHz后形成。高频开关电源组成有输入整流单元、高频变换单元、输出电源整流滤波单元，见图1，电网交流电源通过滤波和整流，变为较为平滑的直流电，再通过高频变化为高频交流电，最后经过整流滤波变为稳定可靠的直流电源。
在电力系统通信网中高频开关电源一般由高频开关电源的输出端和蓄电池并接在一起向通信设备供电。通信设备正常工作时是开关电源供电，同时开关电源向蓄电池进行充电。如果故障出现在交流系统或开关电源设备上，那么通信设备将由蓄电池提供电能。通信电源在故障被消除后恢复正常工作状态。
1.2 变电站一体化电源
变电站一体化电源是继电保护、自动化装置和事故照明系统通常使用的供电方式，也可以为通信设备供电。
变电站一体化电源是将交流输入电源经开关电源转换后输出直流220V或直流110V电源，一方面向变电站使用的蓄电池等供电，另一方面通过直流电源变换器和电源逆变器将直流电源转换成直流48V和交流220V。交流整流模块、蓄电池组、直流电源变换模块、电源逆变模块和控制调整模块构成了一体化电源。
一体化电源在正常情况下通过整流模块经电源变换器和电源逆变器对自动化装置和通信设备等都进行输电，变电站蓄电池在交流系统或整流模块不工作的时候对运行装置和设备实施输电，一体化电源在故障消除后恢复正常工作。
1.3技术特点、系统结构及运行维护模式对比
1.3.1 两种电源技术特点
相同的电力电子技术及相同的供电方式，使高频开关电源和变电站一体化电源都拥有高效率、高频化、模块化、智能化的技术优点：
1）用比较低的使用成本和工作温度造就更高的安全性和更长的使用周期是高效率的主要优势。整机效率最高可达93%-94%，而且还有提升的空间。
2） 高频开关电源的主要发展方向是高频化，从而实现缩小电源体积、减轻重量、改进开关电源的动态性能和滤波电路压力及降低成本。
3） 高频开关整流器的主要优势之一是模块化设计，直流供电系统的模块式架构因轻盈小巧的高频开关整流器模块的出现而产生，各种不同功率等级的电源系统都能被很容易的组成。
4） 现代电源的发展趋势是智能化。变电站不同部件的供电需求要通过电源系统智能化的实现得到满足，从而实施对电源系统有效监视、全面控制、完善告警和保护。
1.3.2 系统结构及运行维护模式对比
1）不一样的输入电源：高频开关电源是交流电源输入供电，交流电经过整流后输出48V直流电源给通信设备；一体化电源系统采用的是变电站直流220V通过直流变换模块输出48V直流电源给通信设备。
2）不一样的蓄电池运行模式：高频开关电源的直流48V输出是和蓄电池并接在一起，通信设备在高频开关电源不能正常输出时，蓄电池可以直接向负载供电。一体化电源系统中的蓄电池是和直流220V或110V直接并接在一块，通过直流变换模块输出直流48V，给通信设备供电。在交流供电失电或直流220V或110V系统故障时，通信设备能得到蓄电池通过直流变换模块的供电，但是，在直流电源变换模块不工作时，蓄电池是不能给通信设备供电的。
3）不一样的电源防雷模式：电源设备交流输入侧、直流输出侧装备防雷装置的2级防雷模式被高频开关电源使用；电源设备交流输入侧加装防雷装置的1级防雷模块在一体化电源中得到应用。
4）不一样的电源接地模式：高频开关电源采用的是直流输出侧高电位点直接接地方式；一体化电源虽然在直流变换模块的后端也是高电位点直接接地方式，提供直流-48V给通信设备使用，但在直流变换模块的前端直流220V或直流110V处采用的是不接地运行模式。
5）不一样的运行维护模式：高频开关电源由通信专业人员进行建设、维修以及实施集中监管；一体化电源设备的遥信、遥测量由一体化电源系统统一纳入站内监控系统，其运行维护和监管由变电设备人员统一监管。
二、策略分析
2.1 通信设备重要性的策略
由于电力系统中主要变电站的电压等级不同，通信设备传输的信息和配置的容量的不一样也受到影响。通信设备传输站内电力调度、自动化和办公信息还有调频载波和专用光纤通道来传输线路保护信息一般使用在220 kV及以下变电站中。通信设备在500 kV变电站中因为存在传输线路的制约和继电保护双重化配置的要求而对传输线路保护信息的责任进行承担。通信设备在部分220 kV枢纽变电站内一样也承担着为110 kV变电站内提供信息转接工作。因为500 kV及传输一、二、三级主干通信网的220 kV变电站的通信设备的重要性，需使用安全性、可靠性更高的独立的高频开关电源，在规范设计中独立的高频开关电源蓄电池应在电网和电源设备不工作的情况下对通信运行设备可靠运行提供保证。
2.2 电源设备安全性的策略
2.2.1 电源防雷
因为高频开关电源包含了许多电子器件且电力通信系统对电源设备有比较高的诉求，所以通信电源设计需要使用在电源设备的交流输入侧、直流输出侧和通信设备电源输入侧加装防雷装置的3级防雷模式，外来的过电压、过电流唯有通过多级保护才能够把电压控制在非常低的水平，才能确保通信设备内部器件的稳定工作。电源供电回路上的过电压和过电流通过分级保护实施方式中的加装防雷模块来进行控制。感应雷电流的影响应是在机房内部工作的通信电源重要考虑的，就是说防雷装置通过选用8/20us参考模型来实施采用，通信电源在通信电源设备进入雷电流时通过防雷装置确保其避免雷电的伤害。
2.2.2 供电方式
电源设备交流侧在通信电源供电形式上一般使用单母线分段输电形式，再使用交流系统自动转化装置来完善供电的可靠性。当前存在单母线以及单母线分段两种输电方式。因为通信传输业务的重要，独立通信电源以及220 kV变电站一体化电源设备需要使用通信直流电源单母线分段供电方式，单母线供电方式被使用在110kV变电站一体化电源设备中。
2.2.3 电源保护
通信电源的过电流和过电压、欠电压保护是通信电源保护考虑的核心。电源系统在通信电源大于保护指标的时候可以自主实施保护状态或自动停止工作，或者自动改进参数，确保通信电源设备能在合理的条件下工作。电容型输入型整流回路在高频开关电源的交流输入整流电流中一般都有被使用，通信电源过电流保护中，在电源合闸接入电源的一瞬间，由于电容器上的初始电压为0，电容器初始充电会形成很大的瞬间冲击电流，所以软启动方式被用来对开关电源安全的运行实施确保。过电压和欠电压在通信电源保护层面来讲，因为过电压在通信电源设备会造成用电设备内部器件失灵，用电设备会因为欠电压会而不能正常工作，所以，通信电源被设定在直流输出电压标称值的120%的范围内，能够手动和自动调节输出电压，确保通信电源在正常值内工作。
2.3 电源智能化管理的策略
通信电源的性能、故障、配置以及安全监控使用通信电源智能化管理模式的实施实现，从而使通信电源的供电稳定性以及设备的安全性得到增加：
1）要完成对通信电源的工作情况的评估，完成对其功能监管、性能管理监控以及性能研究；
2）要通过检测、隔离、告警监视、故障定位、校正、测试等故障管理中实施对通信电源异常情况实施监管；
3）要通过通信电源配置管理实现通信电源的情况查询、监控和配置性能，从而可以建立、增加、删除通信电源模块；
4）要通信电源安全管理上确保和完成通信电源的安全运行认证、访问控制、运行数据的机密性以及完整性。
另外，通过通信电源集中控制管理模式在通信电源管理软件设计中的实现和计算机和通信网络等新技术使用，使遥信、遥测、遥控和遥调在电源设备中得到实现，交流电源和直流电源的过压、欠压、限流、过热以及短路保护情况在通信电源的时刻管控和控制得到实现。通信电源的远程监控开关机、均浮充转换、限流点设置等控制功能使用通信网络来完成，开关状况、故障情况、工作情况监测等遥信项目及模块和蓄电池的输出电压的测量等遥测项目在同一时间得到实现。
三、结束语
在电力系统中无人值守变电站获得了大范围的使用，变电站内通信设备以及通信电源系统的工作稳定性在无人值守的实现中对其给出了更大的诉求。通信设备的供电需求在变电站一体化电源系统中可以得到很好实现，一体化电源因为变电站一体化电源系统在防雷、接地和蓄电池供电模式等方面的更深入的改善而成为变电站通信电源的成长方向。
参 考 文 献
[1]纪越峰.综合业务接入技术[M]北京：北京邮电大学出版社，2013.
1信息分级及子站端实现(Informationclsification)
电力调度分级划分为国调、网调、省调、地调、县调和集控，一般按照电压等级对变电站内不同设备信息进行分级采集，如图2所示。子站端远动系统采集变电站的一次设备、过程层设备、间隔层设备及站控层设备的实时测控信息，通过实时数据库(db)与内置调度分级系统，根据不同调度需求和信息分类规则，生成各级调度转发数据库(zfdb)，按调度规定的相应规约把站内信息送至各级调度中心。信息分类一般规则按一次设备(开关、刀闸、机构、测量等)、过程层设(OSE链路状态、SMV链路状态等)、间隔层设备(保护动作、保护告警、压板、装置告警、通信状态等)、站控层设备系统信息(通信状态、系统故障、系统告警等)进行划分。
2子站端信息分级模块及映射研究(Modelmapping)
根据智能变电站信息分级和各级调度采集规则，利用智能化信息分级远传软件系统实现信息分级以及远传功能。子站端软件主要包含五个模块：(1)智能信息分类功能模块；(2)全站信息建模功能模块；(3)远传分级建模功能模块；(4)IEC61970模型映射功能模块；(5)IEC104远传通信模块。各功能模块关系如图3所示。智能化信息分类模块根据关键词和相关定义建立分类规则库，在全站信息建模时按分类规则自动实现全站信息的分类，并生成智能分类后的全站信息数据库(db)，由远程分级模块对信息进行远程信息分级，通过IEC104远传通信模块及IEC61970模型映射功能模块把分级后的信息送至主站。子站各模块关系如图3所示。
2.1子站端远传规约选择变电站子站与调控主站间的通信协议采用电力系统实时数据通信应用层协议IEC104。104规约应用服务数据单元(DU)结构一般结构如表1所示，由数据单元标识，一个或多个信息体和应用服务数据单元的公共时标所组成[4]。为实现信息分级及控制功能IEC104规约扩充了两个DU：信息分级传送文件(DU54)和信息分级文件(DU127)。扩充DU的基本原则是不改变IEC104协议的帧结构和通讯流程。
2.2子站端电网模型(IEC61850)与远动实时数据库的映射研究子站端电网模型(IEC61850)不对具体的通信技术和采用的通信协议做出限定，满足技术需要并能传输标准的信息模型，就可以使用该通信技术和协议，需要解释该通信技术和协议如何承载标准的信息模型，既映射问题[6]。子站端电网模型(IEC61850)与远动实时数据库(db)的关联关系，映射研究内容包括：(1)站内IED与实时数据库IED地址的映射；(2)遥测类的映射；(3)遥信类的映射；(4)遥控类的映射；(5)遥脉类的映射；(6)定值类的映射。如下：(1)站内IED与实时远动数据库IED地址的映射选择一个SCD文件查找到其中的IED名称进行IED映射，给每个IED分配IED地址。网关的名称命名为IED名称。如表2所示。(2)遥测类的映射遥测类的映射CDC类型：MV、CMVBSC、WYE、DEL等。如表3所示。(3)遥信类的映射CDC类型：SPS、DPS、SPC、DPC、INS、ACT、ACD。如表4所示。(4)遥控类的映射CDC类型：SPC、DPC、INC、BSC(遥调)、ISC(遥调)、APC等。如表5所示。(5)遥脉类的映射CDC类型：BCR，如表6所示。(6)定值类的映射映射定值数据集，是为了配合国内实施规范。如表7所示。
3工程应用(Application)
在变电站子站端远动系统调试界面中增加调度分级配置功能，可以方便配置信息分级，如图4所示。在某地区实际工程中，应用具备信息分级功能的子站远动系统后，减少子站运维人天数27人/天，大幅度降低了变电站子站端和调控主站端信息接调的工作量，提高了子站端信息远传的调试工作质量和效率，节约了运行维护的成本。
4结论(Conclusion)
关键词:变电站自动化可编程控制器
1引言
地铁的供电系统为地铁运营提供电能。无论地铁列车还是地铁中的辅助设施都依赖电能。地铁供电电源一般取自城市电网，通过城市电网一次电力系统和地铁供电系统实现输送或变换，然后以适当的电压等级供给地铁各类设备。
地铁全面采用变电站自动化设计，由于变电站数量多、设备多，在加上其完善的综合功能，信息交换量大，而且要求信息传输速度快和准确无误。在变电站综合自动化系统中，监控系统至关重要，是确保整个系统可靠运行的关键。
变电站自动化系统，经过几代的发展，已经进入了分散式控制系统时代。遥测、遥信、遥控命令执行和继电保护功能等均由现场单元部件独立完成，并将这些信息通过通讯系统送至后台计算机系统。变电站自动化的综合功能均由后台计算机系统承担。
将变电站中的微机保护、微机监控等装置通过计算机网络和现代通信技术集成为一体化的自动化系统。它取消了传统的控制屏台、表计等常规设备，因而节省了控制电缆，缩小了控制室面积。
2地铁变电站自动化系统组成
在本地铁变电站自动化系统设计中，采用分层分布式功能分割方案。系统纵向分三层，即变电站管理层、网络通讯层和间隔设备层。分层式设计有利于系统功能的划分，结构清晰明了。系统采用集中管理、分散布置的模式，各下位监控单元安装于各开关柜内，上位监控单元通过所内通信网络对其进行监视控制。变电站自动化系统需要对35kV交流微机保护测控装置、直流1500kV牵引系统微机保护测控装置、380/220V监测装置、变压器及整流器的温控装置、直流/交流电源屏等设备进行监控和数据采集。
由于可编程序控制器技术经过几十年的发展，已经相当成熟。其品种齐全，功能繁多，己被广泛应用于工业控制的各个领域。用PLC来实现地铁变电站自动化的RTU功能，能够很好地满足“三遥”的要求。本系统采用了Modicon Quantum系列PLC，来实现变电站自动化的RTU功能。Quantum具有模块化，可扩展的体系结构，用于工业和制造过程实时控制。对应于变电站的电压等级和点数的多少，可以选用大、中、小型不同容盈的PLC产品。
随着当地保护装置功能的日益强大，可以通过与保护装置的通讯来实现遥控和遥信功能。一些特殊要求的情况下，采用DI， DO， AI模块来实现遥控和遥信。使用PLC的DI模块来实现遥信、用PLC的DO模块来实现遥控、用PLC的AI模块来实现遥测、用PLC的通信功来完成与微机保护单元的通讯。利用PLC的各种模块可以很方便的实现“三遥”基本功能。
3地铁变电站自动化系统设计
3.1系统结构
[关键词]无人值守；监控信息；接入验收；全过程；系统开发
中图分类号：TV736 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0376-01
0 引言
变电站设备检修，是提高设备健康水平，保证安全、可靠、经济运行的重要措施[1]。“大运行”体系下无人值守变电站的设备检修工作不仅要保证设备本身的可靠运行，还应满足无人值守、集中监控技术条件，即设备监控信息，必须及时、准确、规范上送调控中心，并全面反应运行设备实时健康状态[2]。因此，监控信息接入贯穿于整个设备检修周期，设备检修的过程既是监控信息接入验收的过程[3]。如果监控信息接入验收超期（超出批复期限），不仅将造成大量人力和设备占用成本，同时可能导致设备启动延误，电网长期薄弱方式运行。这样不仅影响电网安全稳定运行，同时造成因设备不能按时启动而引起巨大的经济损失，恶劣的社会影响[4]。因此，如何有效提高监控信息接入效率，缩短变电站电气设备检修周期，成为电力工作者值得深入研究的重要课题。
为解决上述问题，本文设计开发了一种基于C/S结构的变电站监控信息接入验收系统，能够有效提高监控信息接入效率，满足监控信息接入全过程自动化技术支持及安全管控需求。
1系统设计思想
1.1系统研发方案设计
系统研发基于C/S网络结构并采用单机/网络混合处理模式和JAVA语言，实现友好人机交互界面，整体研发方案如图1所示。
本系统研发方案的选择使系统具有以下优点：
1）单机网络混合处理模式的应用，一方面使得系统具备单机离线工作模式；另一面联网模式下，实时读写数据库，允许多用户同步在线操作，验收记录实时在线共享。
2）C/S网络结构使得系统对信息安全性控制能力强，无需对系统运行速度及运行负荷可过多考虑，经济性较好。
3）JAVA语言和DB2数据库的应用，使得系统开放性好，安全性强，跨平台，操作简单，可以应用海量数据系统要求。
1.2 系统功能方案设计
按系统功能结构将功能模块设计方案一级分解为信息智能匹配模块、验收信息检索模块、验收指令下发模块、验收结果反馈模块、监控信息模块五个部分，如图2所示。
1）信息智能匹配模块
该模块通过建立不同设备类型、不同型号或机构的设备监控信息表典型模板，允许用户根据实际需求个性化组合模板集，数据匹配后智能生成整站监控信息表，并按验收导入和版本导入两种模式存入数据库。
2）验收信息检索模块。
该模块功能是在监控信息智能匹配生成的基础上实现交互式动态查询，包括三部分内容：检索方式、检索周期和检索规则。其中检索方式采用在单次接入验收工作范围内检索，以避免海量数据存储下检索整个数据库带来的系统响应问题；检索周期采用通用时钟定时器，每5min/次，以均衡信息接入时效性与服务器响应速度之间的冲突；检索规则采用变电站三遥监控信息统一编号，以避免功能开发难度，保证同一变电站监控信息表的完整性。
3） 验收指令下发模块。
验收指令下发模块旨在满足多用户多线程操作需求下因系统短时通讯问题而引起的验收指令下发失败问题，通过建立验收指令重发机制，并限定重发执行次数，首次执行后，跟踪反校执行结果，若失败，则再次执行，如此循环直至达到最大循环次数，停止，防止多次操作引起死循环，造成系统瘫痪。
4）验收结果反馈模块
该模块主要用于验收结果反馈的人机交互实现，通过对验收结果反馈信息的优化，生成标准告警文本，直接推送至验收功能区，以提醒工作人员。
5）监控信息模块
该模块是在以上四个模块功能的基础上实现验收信息结束后的整个变电站监控信息统一存储于数据库，实现监控信息数字化。
2 系统主要功能及应用
系统具备信息表智能生成、在线协同验收、信息表版本管理三大功能模块，满足监控信息接入全过程自动化技术支持需求。
2.1 信息表智能生成
信息表智能生成功能支持目前变电站典型接线和不同设备类型、不同型号或机构的电气设备监控信息表典型模板集个性化组合，输入相关设备调度编号后，自动匹配生成整站监控信息表，并按“事故、异常、变位、告知”进行分类，明确遥测信息越限值。
2.2 在线协同验收
在线协同验收功能具备验收情况自动统计功能，区别未验收及已验收条目，可根据项目功能菜单实现自动排序功能，提高验收针对性。同时具备“验收确认”功能，一键执行记录要项自动同步。配置调控一致性权限封装，满足同一变电站地县一体化同步验收功能，提高接入验收效率。系统支持业务关联方（运维、检修单位）会签确认及全站批量同步处理功能，保证验收记录的完整性、唯一性、可考证性，提供主、厂站设备功能状态交接依据。
2.3 信息表版本管理
信息表版本管理包含调试版本、正式版本两个选项，具备一键式添加导入验收版本功能，具备变电站监控信息表版本号自动累加功能，每一变电站正式版本信息表均对应唯一的版本启用号，实现验收版本到正式版本一键切转，实现错误检查，不同版本信息比对功能，实现监控信息表定值化管理。
3 应用效果
目前，该系统已在某市级电网投入试运行，试运行测试结果见表1。测试结果表明该装置能够有效缩短了监控信息接入时间，并取得较好的安全效益指标，如表2所示。
另外，系统的应用有效缩短了设备监控信息接入用时，即检修用时。目前已累计缩短设备检修用时76天，提前恢复16个110kV馈供变电站全方式供电20天。
4结论
变电站监控信息接入验收系统的应用实现了监控信息表智能化生成、责任化修订、协同化验收、版本化管理的自动化技术支持及监控信息接入全过程安全管控，有效提高监控信息接入效率，缩短变电站电气设备检修周期，提高电网供电可靠性，同时经济效益明显。
作者简介：
关键词：电能量采集系统；电力系统；应用；信息共享 。
1 引言
目前，电力系统的管理工作正在不断向现代化、科学化、集约化方向发展的进程中，积极调整理念，制定长远发展规划，不断加大对自动化管理的投入和软硬件建设，不断建立完善以科技进步为平台、以高新技术为支撑的现代化运行体系。
电能量采集管理自动化系统（简称电量系统）是集电能自动采集、传输、统计、分析、结算于一体的自动化系统，是电网推行商业化运营和管理，电力走向市场的技术保障之一，全面实现发、输、配电网用户电能量的自动采集、分析与计量等功能的自动化系统。但从目前电力企业的计算机应用状况来看，企业内部各个信息系统相对独立，形成了许多数据孤岛，难以实现对电力经营全过程的支持。因此，为适应商业化运营的需要，建设一个基于电量自动采集的电能量远程计量及其综合应用系统是十分必要的。
2 电能量远程采集计量系统的体系结构
2.1 系统构成
电能量采集系统采用分层、分布式结构，由主站、变电站电量采集终端、配变/大用户采集终端和通信网络组成。主站的结构为分布式局域网络，数据采集系统通过配置不同的通信模块以网络、模拟或数字专线/拨号、全球移动通信系统（Global System forMobile Communications，GSM）、通用分组无线业务（General Packet Radio Service，GPRS）或光纤等方式与采集终端通信，同时抄录站端采集装置的信息。数据传输支持主站召唤方式和终端主动上报方式，终端将电量数据和时标上传至主站。主站可发广播命令，同时完成终端统一对时、电能表数据冻结、电能表处理器复位等功能。
2.2 系统主站
2.2.1 硬件平台
主站包括数据库服务器、前置机、工作站和网关机。数据库服务器采用冗余双机集群互为热备用工作方式，前置机采用双机平衡工作方式。主站网络采用冗余的高速双网结构，分为内网、安全区、信息网、变电站四部分。其中变电站部分与专用设备相联，经过网桥直接接入内网，安全性高；安全区部分接互联服务器和Web 服务器；电力信息网可通过防火墙访问系统安全区的服务器，但不允许访问主服务器以保证系统的安全性。考虑服务器的并发网络流量，采用千兆网卡将服务器接入三层千兆交换机。同时，在建设系统网络的过程中考虑具有新增设备的接入能力。
2.2.2 软件平台
系统软件按三层浏览器/服务器（Browser/Server）及客户机/服务器Client/Server）结构、模块化、分布式设计，实现业务与数据分离。底层包括支持平台（操作系统、数据库及数据库访问接口）及服务器模块（软总线、数据处理、前置通信、事项服务等）；中间层具有访问底层的统一接口；应用层通过中间层对底层进行访问。系统模块采用跨平台设计，其中对重要模块实现主辅备份。
操作系统在设计上支持各类主流操作系统（Unix和Windows2000），已在Sun Solaris Unix、HP Tru64Unix 及Windows 2000 操作系统上通过测试。
数据库管理系统在设计上支持各类主流大中型数据库管理系统，已在Oracle、SQL server 及Mysql 上通过测试。
采用能够跨操作系统的语言（C++加QT 类库、Java 等）开发各模块的程序，并在程序开发过程中充分考虑各种操作系统的差异。
2.2.3 系统软件模块
（1）软总线模块。提供构筑在TCP/IP 通信协议基础上的一整套系统内跨平台通信解决方案，实现按名字定位的网络透明通信及屏蔽底层的具体通信细节。同时提供用户管理机制，为上层模块的开发提供更多的方便。
（2）控制台模块。主控台是基于软总线模块建立的，它是整个系统的主界面，为管理本机上运行的各个模块提供了统一入口，具有友好的操作界面，便于用户管理，易于维护系统的正常、稳定运行。
（3）前置通信模块。主要实现系统的数据采集，根据设置的自动采集策略采集远方终端数据，事项数据通过软总线发送到事项服务器，由事项服务器统一处理；其它数据发送到数据处理服务器，由数据处理服务器进行存盘和处理。
（4）Web 应用模块。是综合电能量采集与管理系统的浏览器界面。采用Web 方式实现系统基本的人机会话，在客户端实现免安装和维护，特别适合像电能量远程计量系统这样多个部门同时使用的系统。
（5）事项管理模块。分事项服务器和事项查看器，其中事项服务器负责接收系统内各模块发送的的事项，并实现保存、转发（邮件和事项查看器）功能。
（6）线损计算与分析模块。统计线损[4]是根据表计采集的电量数据计算电网中各元件的损耗；理论线损一般按典型日拓扑计算（典型日拓扑需要管理人员人工维护），数据以时段电量为基础，包括理论计算的拓扑分析、状态估计等。
（7）负荷分析模块。可在电量统计数据的基础上对单个负荷或一组负荷进行各种统计分析。
（8）配变监测模块。掌握公用配变运行状况，为业务扩展、配变安全、经济运行提供可靠依据。
（9）图形化人机会话模块。绘制和显示各类示意图（地理示意图、接线图、主站网络图及其它自定义示意图）。
（10）数据处理模块。用于接收前置通信模块采集的原始数据，并存入数据库。一般来说，电表的电能量原始数据主要有窗口值（表码值）和负荷曲线，在此基础上同时考虑换表、换电流互感器（CT）以及旁路替代等操作实现计量点电量的分时段、日、月、年等统计。统计的电量数据是所有其它高层应用的基础，因此电量数据的正确性关系到高层应用的正确性，是一个比较重要的模块。
（11）其他模块。系统还包括报表模块、计划考核、负荷预测、关口侧电费结算、便携式抄表、对时模块 、二次开发接口等模块。
2.2.4 系统安全性考虑
（1）网络安全。采用防火墙实现内外网隔离，将与其它系统互联的服务器放在防火墙的安全区，允许其它系统相关计算机的访问，同时也能访问其它系统，但其它系统不能直接访问本系统的内网。在系统外部访问的网段上设置安全认证措施，使认证失败的用户不能建立连接，从而保证用户的合法性，杜绝非法操作。
（2）系统设计方面。系统有完备的用户权限管理功能，为每一个功能设置一个权限，并由系统管理员根据需要分配给相关部门的相关用户，每一个用户又有各自的密码保护，这样能有效地防止非法用户的入侵以及非法操作；对于原始数据在技术上保证其不可修改；在经过修改的其它数据上打上修改标志，并记录修改的人员与时间；使用本系统提供的开发接口访问本系统数据时，必须先进行用户认证，使认证失败的连接不能访问系统数据；而且对不同用户分配只读、读/写等功能权限；系统应用程序自动生成登录事件记录，包括登录的用户名、登录时间、登录IP 以及相应的执行操作等，并生成完整的日志。
2.3 电量采集终端
电量采集终端包括变电站电量采集终端、配变和大用户采集终端。其主要功能是采集、存储电能表的数据，监测系统运营状况，通过不同的通信方式按照一定的通信协议与主站交换信息。它主要有以下功能：
（1）电能量采集。在提供接口规约的情况下能够与各种类型的脉冲电度表和数字电度表接口，读取电能量数据；可根据需要采集表计送出的各种电量数据，包括正反向有功、无功、需求量，负荷曲线，费率，电压，电流，功率因数，频率，峰、谷、平、尖电量等各种数据；采集记录状态信息，如遥信状态、失压、掉电、缺相、电能表所记录的相关事项等；采集脉冲电度值；采集遥信状态用于判断旁代信息。
（2）数据存储。存储周期可根据需要设置；具有足够大的存储容量，可长时间存储数据；掉电数据不丢失。具有防误写措施，以保证数据的准确性。
（3）通信。电量采集终端具有多个通信接口，可通过网络、模拟或数字专线/拨号、GSM/GPRS和专用线路等多种通信方式与主站通信；电量采集终端与主站的通信规约可采用IEC 60870-5-102，也可采用其它标准规约或厂家通信规约；电量采集终
端可配置多个RS232 接口和RS485 接口，各串行口数据传输波特率均可根据需要独立设置，与电表的通信采用DL/T645 通信规约，也可采用其它标准规约或厂家通信规约。
（4）数据处理。能够对各路电度表的数据进行处理，分时段、日统计各路电能量数据并存储，时段及间隔可根据需要设定；记录和处理电能终端的各种事项。
（5）状态监视。能够检测各路智能表的通信状况，与主站的通信状况及拨号Modem 的工作状态，并形成事项发送给主站。当地也可查询。
（6）人机界面。可设置和显示各路电度表的窗口值、电表的满度值、电表的每转脉冲数和每度电的转数；可观察各种数据信息、参数和状态，可当地设置、修改参数，校对时钟；可查询当前某一路的电压、电流值及查看当前遥测数据；可监视各路串口的通信状态及通信参数。具有安全访问措施，可设密码，键盘锁定，禁止非法操作；可当地设置和修改参数，也可经由主站设置和修改参数；可设定禁止修改的参数。
（7）事项记录。能够采集电表的有关事项，并行成事项记录，如失压、与电表通信的异常事项等；同时能够对自身的工作状态进行检测，将工作异常情况形成事项记录；能够将各种事项通过信道传送给主站，供管理人员查询及处理。
（8）自恢复。具有看门狗电路，可使系统自动恢复，具有自检和自恢复功能。
（9）校时。具有实时时钟和日历，时钟可由主站定期校准，以保证时钟的统一和准确，同时终端也可对智能电度表校时；如系统权限允许，通过键盘可设置系统时间。
（10）维护。运行参数可现场通过键盘和中文液晶显示器来设置（需经允许和密码匹配）；也可由主站设置，实现远程维护。
3 电能量远程计量系统的功能
3.1 电能量数据采集与分析
数据采集主要完成变电站、配电变压器和高压供电客户电能表数据的采集。其中电能表数据主要包括多费率的窗口值、三相电流、三相电压、功率、最大需求量、电表运行事项等。变电站采集终端根据需求对表计的各种数据进行有选择地采集并按指定采集电表数据及实现各种数据的统计，如电压合格率、供电可靠性的统计数据、日最大、最小值统计数据等。
3.2 全网线损的自动生成与分析
该系统的主要功能包括以下几方面：
（1）数据输入方式。实现基于网络示意图的网络参数输入。
（2）输电网理论线损计算。包括网络拓扑、状态估计、潮流计算、线损计算。
（3）配电网理论线损计算。可采用等值电阻法、计算精度较高的均方根电流法、解决弱环网问题的改进迭代法。
（4）低压电网理论线损计算。可采用台区损失法、电压损失法等。
（5）理论线损与统计线损的比较。按电压等级分别列出变压器、线路等的损耗，并与上一年以及历年的分压线损及分类线损进行比较。
（6）提供降损决策分析。为调整电压降损、送电线路升压降损、并联无功补偿、增加并列线路降损、增大导线截面积降损等提供多种决策综合分析。
3.3 变电站母线平衡统计分析
通过采集变电站母线上计量点、考核点的电表数据，按照母线运行情况计算母线输入电量、输出电量和不平衡电量，进而计算母线的不平衡率。
3.4 负荷管理
（1）配变管理。通过对安装于公用配电变压器上的终端设备，实现了对变压器的实时监测管理，以及时发现变压器的异常或不合理、不经济的运行现象。主要监测三个方面：负载率、三相不平衡度、功率因数。
（2）并网点管理。并网点用户主要指地方小火电、地方小水电、热电厂以及其他各种类型的用户。通过监测并网点用户的发电、上网、下网等计量点的负荷、电量数据，绘制相应的负荷、电量曲线，及时了解其实时的供用电情况，并根据电力企业的实际需求，依据有关规定或协定，对其进行合理监控，使上网电量始终控制在计划指标内，按电网的实际要求进行发电和上网。
（3）计量监察和查、防窃电。包括客户计量装置运行状况的监测、人为窃电行为的监测及异常信息报警。
（4）供电质量监测与分析。包括电压合格率统计分析、功率因数统计分析及供电可靠性统计分析。
（5）负荷统计分析与预测。包括负荷统计分析、负荷预测、行业用电分析及历史日数据分析。
（6）电费管理。包括电费催收、预购电控制等。
3.5 营销决策支持
（1）统计报表生成。设计特定条件，提取合成客户服务层和营销业务层的原始及处理信息，利用报表设计工具形成自助报表。
（2）综合查询。查询业扩报装情况；电费应收、实收和欠费情况；电价执行情况和均价水平；客户的电量、电费和电价情况；供电合同的签约和执行情况；电能计量管理情况等。
（3）用电需求预测。根据预测对象和预测期的长短确定预测的内容、范围和时间，应选用适当的预测方法和模型；对预测结果进行修正校核，对用数学模型求得的值与实际值进行比较，算出误差，对误差值较大的找出原因并进行修正。
（4）营销分析。包括销售分析、市场分析、客户分析等。
3.6 电力市场支持
电力市场电量考核系统的主要功能是根据实际电能数据对各单位的电力交易合同的执行情况进行考核，主要包括：
（1）根据各计量点的电能量数据，对发电厂的发电计划的执行情况进行考核，计算欠发电量、过发电量；考核各时段的发电计划曲线的执行情况，根据考核规则计算奖励电量和惩罚电量等。
（2）根据各计量点的电能量数据，对下属各供电公司的购电计划执行情况进行考核，计算奖励电量和惩罚电量以及补偿电量等。
（3）根据关口点的电能量数据，对全公司供电量计划的执行情况进行考核，计算奖励电量、惩罚电量以及补偿电量等。
3.7 档案管理
包括与系统相关的各种电力设备参数及它们之间关系的描述，与数据采集有关的采集方法和采集参数描述，与统计有关的统计方法和统计参数描述，与系统管理有关的操作人员、权限设置描述，与系统互联有关的接口描述以及各种设备变更、旁代操作事项的管理等。
3.8 开放的数据接口
电力营销自动化基础平台同时担负着数据中心的任务，提供开放的数据接口非常必要，对接口的总体要求是安全、可靠、易用。安全性要求指在使用该接口前需要安全认证，易用性主要指二次开发的调试及开发力求简便，且接口涉及的数据标识等尽量通用。
关键词：航站楼；综合布线；设计
中图分类号：S611文献标识码： A
一、前言
人类社会已开始进入信息社会，信息逐渐渗透到人们工作、生活、娱乐、商业、制造业、军事等各个领域，办公自动化、电子商务、网上购物、远程医疗、家庭上网、电子博物馆等概念逐渐变为现实，这一切都是依赖于计算机技术、通信技术、网络技术、信息技术的飞速发展，依赖于这些新技术在人们生活中的广泛应用。Internet 是这些技术的典型应用，经过了几年快速的发展，其规模已发展到几万个互连网，并正在以每月百分之十几的速率增长；国内网络建设的发展也十分迅速，已建成如 Cernet、CST Net、China GBN、China Net 等四大网络。以它们为骨干连接在一起数目众多的基础网络，成为信息交流的节点，这些信息节点可以是一座智能大厦，也可以是智能建筑群，如：商务型大厦，办公用大楼，交通运输设施，卫生医疗设施，园区建筑。不管是大厦的网络还是园区网络，都离不开信息传输的通道，离不开布线系统。
综合布线系统是一套用于建筑物内或建筑群之间为计算机、通信设施与监控系统预先设置的信息传输通道。它将语音、数据、图像等设备彼此相连，同时能使上述设备与外部通信数据网络相连接。
综合布线系统是为适应综合业务数字网（ISDN）的需求而发展起来的一种特别设计的布线方式，它为智能大厦和智能建筑群中的信息设施提供了多厂家产品兼容，模块化扩展、更新与系统灵活重组的可能性。既为用户创造了现代信息系统环境，强化了控制与管理，又为用户节约了费用，保护了投资。综合布线系统已成为现代化建筑的重要组成部分。
综合布线系统应用高品质的标准材料，以非屏蔽双绞线和光纤作为传输介质，采用组合压接方式，统一进行规划设计，组成一套完整而开放的布线系统。
该系统将语音、数据、图像信号的布线与建筑物安全报警、监控管理信号的布线综合在一个标准的布线系统内。在墙壁上或地面上设置有标准插座，这些插座通过各种适配器与计算机、通信设备以及楼宇自动化设备相连接。
二、机场航站楼综合布线系统设计
在对航站楼的综合布线系统进行设计时，为了减少出错，将复杂的工程简单化，要对其功能进行分区设计，其主要分区如下：
（一）工作区
工作区主要由配线系统信息插座模块到现场终端设备之间的连接电缆构成，其服务面积根据应用功能的不同而变化二对于一般（建筑面积十万平米之下）的机场航站楼来说，信息点数的数量一般不超过7000个，在航站楼公共区域布置信息点，主要根据相应的工艺流程，而非单位面积，而在办公区域布置信息点，由于办公人员的集中性，使用的计算机和通信设备众多，为了保证系统的正常运行，需要采用增强型设计，可以按照每8m2个信息点来设计，还可以根据实际需要，对信息点的数量进行添加，满足工作的需要.
对于弱电中心机房和生产调度用房，弱电系统终端设备的分布更加集中，对于信息点的需求也更大，需要参考实际情况进行设计，并留出足够的余量，方便进行扩充。
（二）配线系统
配线系统的构造相对比较复杂，由工作区的信息插座模块、信息插座模块至弱电小间配线设备的配线电缆和光缆、弱电小间的配线设备及设备缆线和跳线等组成二航站楼配线系统必须遵守综合布线系统工程设计规范，对相应的配线进行整理和归纳，确保线路的连接正确二电线和光缆必须与相对应的配线模块连接，同时，缆线与配线模块的容量必须相符，以免造成线路安全事故二目前，基本上工作区的信息插座模块都采用RJ45模块，通过4对对绞电缆传输至弱电小间的RJ45快捷配线架上。
（三）干线系统
干线系统是综合布线系统的重要组成部分，包括总弱电间与弱电小间之间的干线电缆和光缆，以及安装在总弱电间的建筑配线设备及设备缆线和跳线二在航站楼综合布线系统中，干线系统主要由连接总弱电间至航站楼不同弱电小间的单模光纤数据主干，以及多条3类大对数电缆的语音主干等组成二在系统链接中，数据光纤主干部分主要采用双路由布置，这样可以从物理层面上保证航站楼网络系统汇聚层到核心层的双路由功能的实现。
（四）建筑群系统
建筑群系统由连接多个建筑物的主干电缆和光缆、建筑群配线设备及设备缆线和跳线共同组成二针对航站楼综合布线系统来说，航站楼综合布线系统语音进线和光缆进线就是其研究的范围二有机场电话站的机场，由机场电话站引入相应对数的语音电缆，在没有机场电话站的机场，由某电信运营商引入相应对数的语音电缆，室外语音电缆引入航站楼进线间，通过去恺和防雷处理后，引入总配线间；由机场信息中心引入室外单模光缆至航站楼进线间，通过去恺处理后，引入总配线间的光纤配线架，再至各弱电小间。
三、机场航站楼综合布线系统设计应重点关注的问题
首先，在对航站楼综合布线系统进行设计时，信息点布置的足够的冗余对实现灵活的线路管理是非常重要的二在实际应用中，设备的布局会根据现场施工以及甲方需求情况的变化而不断变化，这时，设计中在每块区域足够的冗余考虑就起到了重要的作用，只要每个区域的信息点冗余足够，现场设备的增减或位置的变换并不需要重新进行布线，只需要在弱电小间对线路进行简单的跳线即可，这样，既可以顺应技术发展的潮流，始终紧跟时展，又可以减少工程的重复设计，降低资金投入，促进可持续发展二其次，根据航站楼其他弱电子系统的技术发展，对于综合布线系统来说，越来越多的弱电子系统需要通过综合布线系统进行前端设备和后台终端设备的传输链接，这就对综合布线系统的设计人员提出了很多新的要求二综合布线系统的设计人员不单需要考虑传统综合布线系统的信息点布置，还可能需要考虑航站楼安防监控系统的信息点、内通系统信息点、有线电视系统及航显系统信息点等的设置，不同弱电子系统信息点的设置高度与位置也与传统综合布线系统信息点大不相同，这就需要综合布线系统设计人员在弱电系统设计前、中、后期和其他弱电子系统的设计人员保持良好的沟通，来共同完成综合布线系统设计。
四、结语
机场航站楼综合布线系统是实现信息交互、不同弱电系统通信等的前提和基础，因此需要具备开放性，除了按照民航综合布线系统设计规范，还必须遵守部级的标准；由于机场航站楼对于信息服务实效性和准确性的要求，系统必须具备可靠性，同时还能满足实际工作的需要由于科学技术的快速发展，系统还要具备可扩展性，以尽量避免重复设计，减少资金的浪费二因此，在对航站楼的综合布线系统进行设计时，要抓住重点和关键，进行综合考虑，在保证设计质量的同时，促进可持续发展。
参考文献
[1]于辉.航站楼综合布线系统的设计[J] .智能建筑与城市信息，2010，（9）：31-34.
关键词：智能化变电站；故障系统；录波
中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）32-0008-02
智能化变电站是采用可靠、先进、集成等各种智能化设备，自动完成配电网各种信息的采集、测量、控制与检测等，实现对配电网的调节、控制、协调与分析，是配电网的重要组成部分，其能否安全可靠的运行直接决定着整个电网的可靠性。然而由于智能化变电站极为复杂化，规模也日益扩大，造成各种安全隐患十分严重，一些简单的事故就可能造成大范围停电，严重的还可能导致电网瘫痪。基于此，开发一套能实现变电站内故障信息的分析决策系统，以便准确判断故障类型、位置并及时排除故障，增强供电的可靠性，就具有重要的意义。
1 智能化变电站故障系统的关键问题
为了能对故障位置和类型进行准确判断，并能够及时排除故障，智能化变电站故障系统的开发必须克服以下三方面的问题：①大容量数据采集和存储。通常情况下，1个变电站会存在多个合并单元，每个合并单元采样点平均采样字节数为255 Byte，这就要求开发的故障系统必须具有较强的数据吞吐、处理能力和准确度，同时还能通过高速通道将故障信息及时进行传输；②故障录波和上报记录两个模块互相独立，互补影响；③故障录波数据和报文记录能够实现关联分析、相互印证。
2 智能化变电站故障系统结构图与作用
2.1 智能化变电站故障系统结构图
智能化变电站故障系统采用模块化设计，具体系统结构如图1所示。
整个系统组成结构共包括五个模块：报文采集、解析模块；报文监测、记录模块；故障录波模块；高精度时钟模块和分析站模块。
2.2 智能化变电站故障系统模块作用
2.2.1 报文采集、解析模块
该模块是整个故障系统的核心部分，具体如图2所示。
该模块主要负责接收报文信息，接收后即刻读取当前时标，并给该信息打上与GPS同步的时间印章，同时结合师表和报文中的采样计数器，准确得出故障信息从采集到传输的延时。在工作时为了降低报文检测模块的中断响应频率，该模块将信息打包后传输给报文监测、记录模块，采用计数器同步方式将所有MU数据实现同步，然后再根据录波通道配置，提取录波模拟量和开关量，将提取出的信息传输给故障录波模块。
2.2.2 报文监测、记录模块
该模块主要负责实时、连续、无损记录各种信息的交互及其过程，对整个故障系统结构中通信网络、连接、报文、节点及端口等网络流量和报文信息进行统计。记录完成后，还能对各个模块的信息进行监测和对状态进行评估，根据监测的信息确定报文有无出现异常现象，对报文错误、重复、错序、符合性等进行实时预警。
2.2.3 故障录波模块
该模块能实现对变电站故障录波的全部功能，如启动、波形记录等。
2.2.4 高精度时钟模块
该模块主要作用是维护20 ns分辨率的高精度时钟系统，共提供三种对时方式：脉冲对时、B码对时和1588对时，与GPS实现同步，通过高速串行总线，能够实现对多个CPU同时提供时标。
2.2.5 分析站模块
该模块主要作用是分析智能化变电站运行过程中网络通信状态和电力故障，提供多种可视化的分析工具，为相关工作人员进行电力故障排查提供帮助，共包含在线监测、离线分析、建模和配置、对外通信四个子模块。
①在线监测模块。该模块的主要作用是实时显示各种监测到的信息状态，如：GOOSE和SV报文监测、故障录波和网络状态监测。GOOSE报文监测通常根据正常周期和错误原则来监测，具体见表1、2；SV报文监测主要包括同步偏差、丢点、重复、格式错误等监测；故障录波监测主要包括波形慢扫描、开关量检测等。
②离线分析模块。该模块的主要作用是对SC、GOOSE报文、故障测距、波形等进行详细分析，并实现和网络报文的点对点关联，从故障波形的任意采样点能够迅速实现SV报文定位，也能从SV报文里迅速找到相对应采样点并进行图形化分析。
③装置与配置模块。该模块的主要作用是对各个模块进行有效管理，同时能实现参数和启动定值的修改。
④对外通信模块。该模块的主要作用是提供传输故障录波、报文记录、故障简报等多种文件；能够实现定制查看、修改和投退；能传输出现故障的设备信号；能实现远程控制启动和复归录波等。
3 结 语
综上所述，对智能化变电站故障系统的结构和作用进行了研究，并将研发的系统应用到具体配电网中，该系统是将网络信息分析和故障录波技术融为一体，对智能化变电站的发展趋势相匹配，具有很好的使用效果。
参考文献：
[1] 高翔，张沛超.数字化变电站的主要特征和关键技术[J].电网技术，2009，（23）.
[2] 薛晨，黎灿兵，黄小庆，等.智能变电站信息一体化应用[J].电力自动化备，2011，（7）.
[3] 苏宏升，李群湛.基于粗糙集理论和神经网络模型的变电站故障诊断方法[J].电网技术，2010，（16）.
对通信电源构成进行详细论述，分析DC/DC通信电源可能存在问题，在直流空开脱扣特性和储能元件的应用上，提出相应的改进措施。
针对智能变电站二次系统增加大量过程层设备负荷和网络设备负荷，按照变电站网络结构对应的供电负荷进行详细地分类统计，优化计算，作为主要设备的参数选择依据。
1、一体化电源通信方式
1.1总监控器通信网络方式
当变电站一体化电源设备由于电源模块和馈线开关数量较少，且各电源子系统集中混合组柜，所以通常只设置总监控器。一体化电源监控采用分散测控、集中管理的模式，将各电源智能监控模块分散布置在各电源柜内，各电源智能监控模块与一体化监控装置通信上传相关信息，一体化监控装置通过DL/T860通信标准直接接入自动化系统的MMS网。各电源智能监控模块通过总线方式直接与一体化监控装置通信，系统网络结构简单，见图2-2。站用电源系统所有信息的采集、判断、分析和管理都由一体化监控装置处理，信息量大，一体化监控装置的通信接口数量要求多，系统扩展性较差，故适合于终期规模较小的变电站。
1.2分层监控通信网络方式
220kV及以上电压等级变电站一体化电源设备，由于电源模块和馈线开关数量较多，各电源子系统构成复杂，需要独立组柜，各子系统宜分别设置监控器，对本系统的电源模块进行管理，并负责采集馈线开关状态及表计测量信息；同时设置总监控器与各子系统监控器进行通信，实现对整个一体化电源系统的监测与管理。如果取消各子系监控器的设置，由总监控器直接管理所有电源模块，虽然使整个系统通信简化，但同时造成总监控器处理信息量过大，一旦故障则影响整个系统。
2、一体化电源系统监控范围
一体化电源系统利用通信方式对各子系统进行数据分散采集和集中管理，可在自动化监控后台或集控中心对本站各电源子系统实现远方监控。
一体化电源系统中除交流电源子系统进线开关和联络开关采用框架式开关外，其它开关均为塑壳开关、微型空开和隔离开关，不具有电气操作机构。如果要实现远控，就需要给这些馈线开关或隔离开关加装外部辅助机械装置以及微型马达来实现；这样无疑会大幅增加整个系统的复杂性和投资费用，馈线柜的数量也会增加许多，因此实际工程应用案例极少。另外各电源子系统全部双套配置，重要负荷双回路供电，因此一旦发生站用电源馈线跳闸事故，一般需要检修维护人到现场查明故障原因，才能进一步恢复供电。因而功能中除对进线开关、联络开关进行远方控制外馈线开关以及隔离开关远方控制的必要性不大。
3、站用交流电源切换方式
500kV变电站备用电源自动投切有以下实现方式：
方式三：由进线监控模块实现备用电源自动投切功能。虽然只能实现电气闭锁，但取消自动备投装置，将自动备投功能嵌入交流进线监控模块，由进线监控模块对采集的信息进行分析处理并实现自动投切。本工程推荐采用方案三实现备自投功能，节省独立的备自投装置。
4、DC/DC电源改进措施
目前DC/DC电源变换模块在220kV站开始推广使用，对于整合后通信设备的供电可靠性是否满足要求还存在疑问。传统通信电源接线在馈线短路或过载时，由蓄电池提供短路电流，使馈线开关动作切除故障。DC/DC供电通信电源接线，由于DC/DC短路保护时间很短，可能先于馈线开关跳闸时间，DC/DC短路保护后不再有电流输出，使得馈线开关无法跳闸切除故障，造成一个馈线支路短路故障影响整个母线供电。针对这种情况，目前考虑从以下几个方面进行改进。
4.1直流空开脱扣特性的选择
DC/DC电源系统的各级馈线直流空开如果选型不当，就会造成短路时，开关拒动或越级跳闸，后果比较严重。
4.2储能元件的应用
DC/DC电源系统增设电容元器件，挂接到直流母线上。当系统发生过载或短路时，储能电容可瞬时提供一定的附加电流，从而缓解系统对大冲击电流的需求。电容值的大小应满足当任一馈线开关出口短路时，储能电容提供的附加放电电流大于空开额定脱扣电流的上限值。
4.3电子馈线保护装置的应用
电子馈线保护装置采用大功率开关器件实现回路的无触点开通和关断控制，由硬件电路实现短路瞬时保护功能，由软件电路实现过载短延时保护功能。当电流采样电路检测的回路电流大于3In时，装置的硬件比较电路快速控制开关器件关断，并使开关器件锁存在关断状态；当电流采样电路检测的回路电流大于1.15倍额定电流值时，装置的软件电路自动进入计时和电压监控程序，之后如果输出电压波动维持在40V以上，则计时程序延时10ms后自动输出关断信号；如果输出电压波动下降到40V及以下，则电压监控程序自动终止计时并立即输出关断信号。关断信号可快速控制开关器件关断，并使开关器件锁存在关断状态。通信电源馈线开关采用直流断路器，其具有的热磁保护功能，加上电子馈线保护装置的智能开关控制，可以使通信直流馈线回路的过载或短路故障得到有效的保护，避免DC-DC变换器因输出过载或短路而发生电压跌落的严重事故。在DC/DC出口短路故障时，DC/DC的短路保护将闭锁DC/DC输出。该方案在江苏、上海等地区的220kV、110kV变电站已经有所应用。该方案由许继电源提出，并对电子馈线保护装置申请发明专利，因此具有一定垄断性。
4.4DC/DC备用模块配置原则
增加DC/DC备用模块数量配置，使其能提供足够的电流，以保证馈线开关可靠动作。因而DC/DC电源的备用模块将不再单纯作为工作模块的故障备用，还兼作电源系统的事故备用。国外DC/DC电源系统备用模块配置原则为N+N，即双套冗余。国内《邮电通信电源设备安装设计规范》中也曾规定过当DC/DC工作模块数量N≥3时，备用模块按2块配置。
由于增加储能电容也能起到增大系统冲击电流的效果，出于经济性考虑，故建议DC/DC备用模块配置原则按N+2或N+3确定。在进行直流负荷统计时，DC/DC电源模块宜分别统计，即工作模块纳入经常负荷，备用模块纳入冲击负荷。
5、结论
一体化是变电站交直流电源的发展方向。交直流电源统一设计、监控，实现变电站交直流电源的分散数据采集、控制和集中监控管理，提高站用电源系统的可靠性和安全性；优化设备配置。
对智能变电站一体化电源系统电气接线、系统通信方案进行研究，分析取消通信专用蓄电池后，DC/DC通信电源可能存在的问题，提出相应的改进措施。
参考文献
