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致谢•27
参考文献•28
1 引言
智能变电站是坚强智能电网的重要支撑和基础，属于变电领域的前沿技术，是国家电网公司根据智能电网的发展趋势及关键设备的研究经验提出的国际首创的技术体系。而我国在智能变电站方面则是出于世界领先地位，现在国内有多家公司如南瑞继保、许继、金智科技、国电南自、思源电气等在着重进行智能变电站设备的研制和生产，而且它们的设备以及较为广泛的应用到全国各个智能变电站中去，目前使用效果良好，在智能变电站的推广使用中起到了重要作用。
在智能变电站中，高压设备是电网的基本单元，高压设备智能化（简称智能设备）是智能电网的重要组成部分，也是区别于传统电网的主要标志之一[1]。变压器、电抗器、断路器、封闭式组合电器GIS、电力电缆、高压套管等高压设备，或故障率相对较高，或故障影响较大，具有自检测的需求，但是传统的高压设备是静态、孤立的系统，对于自身的运行状态缺乏有效的判断手段。而智能组件应能反映智能化的基本思想：“自我参量检测、就地综合评估、实时状态预报”，这与原有的高压设备、检测设备的结构及功能实现方式有根本性的区别。
合并单元本身是电子式互感器的一部分或者一个附件，同时它与互感器本体又有相对独立性。另外，工程中有相当数量的传统互感器通过模拟式MU转换为数字量输出，在这种应用中，MU是完全独立的设备。因为，从合并单元的角度，接入的互感器可能是电子式互感器、传统互感器或者两者的组合。MU接入的互感器种类繁多，接口形式多样，数量不一，输出接口形式与数量也不统一，工程应用中的差异较大，造成装置设计不易标准化。合并单元装置设计与实现的难点在于理清应用需求，提出可灵活适应各种需求的型号规划与设计方案。
本文针对合并单元的结构、功能、实现同步的方法、合并单元报文的分析、合并单元的设计等方面进行了详细的说明。
1.1 课题设计思想
本课题为南瑞继保导师施志晖老师立题，课题的研究基于南瑞继保为智能变电站生产的设备对合并单元进行的研究。本文参考了公司内部的资料和其他材料，基于公司的实验设备完成了一系列的测试和分析，得到了预期的成果。本校讲师姚凯作为校内指导，对课题的完成给予了论文和外文翻译等方面的指导建议。
1.2 智能变电站的技术特点
图1-3-1 智能电网各环节下的技术特征
2 基础理论的研究
2.1 合并单元的定义
合并单元，如图 2-1-1 所示。合并单元基本功能接受来自互感器的电流、电压信息，经一定处理后，输出数字量给保护、控制及测量设备。简单来讲，合并单元在整个数字化变电站内充当的角色就是电流、电压等电气量采集与测量、控制及保护设备之间的数字接口，是为站控层提供数据支撑的重要元件，所以合并单元的性能及可靠性直接影响到整个数字化变电站的可靠安全运行。需要指出的是，合并单元不仅仅只是与电子电流/电压互感器接口，它还应能与常规电流/电压互感器接口。
合并单元主要包含 3 个功能模块：合并单元与测控设备及保护设备接口功能模块、合并单元与电子互感器接口功能模块和同步功能模块。
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