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    4.4 基于NI平台的智能变电站智能终端模拟装置采集功能设计    29
    4.5 控制功能设计    36
    4.6 功能验证    41
    4.7 本章小结    44
    5 总结    46
    致谢    47
    参考文献    48
    1 绪论
    1.1 课题背景与研究意义
    随着近年来我国国民经济水平飞速地提升,到2020年,我国用电需求量预计将达到7.7万亿千瓦时,为现有水平的2倍。同时,随着科技的进步和信息化水平的不断提高,电力用户对供电的质量和可靠性提出了更高、更新的要求。为此,国家电网提出建设坚强智能电网的目标,来满足经济社会发展对电力的需求不断提高的现状。我国建设的智能电网既要具有传统电网安全、经济、高效、可靠地向社会供应电力的能力,又要能在新的时代背景下保护生态环境,为社会提供清洁电力,积极接纳新能源和可再生能源,为社会的环境保护事业尽出最大的贡献。
    作为智能电网的重要组成部分和关键节点,智能变电站正在逐步取代常规变电站。而在智能变电站中采用智能化程度高的设备和装置,可以对变电站运行情况进行实时监测,并可以随时掌握实际情况以便针对性地解决问题。智能终端就是能实现开关设备的智能化的设备。为适应当前社会对电力的需求,保证电网的可靠和稳定,提升变电站安全运行的能力,研究智能终端在智能变电站中的应用具有十分重要的意义。【1】
    1.2 智能变电站系统概述
    1.2.1 智能变电站的概念
    智能变电站由数字化变电站演变而来,经过4年的发展,技术已更加完善。其概念是随着智能电网的提出而来的,与智能电网密切相关,承担着为智能电网提供数据并对电网中的电力设备进行控制的功能。
    智能变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、信息共享标准化、通信平台网络化为基本要求,自动完成对信息的采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并具备对电网进行实时自动控制、智能调节、在线决策分析、协同互动等高级功能。[2]
    图1.1是传统变电站和智能变电站的一个比较。与传统变电站相比,智能变电站具有以下特点:
    1.信息建模标准化。变电站一、二次设备按照IEC61850标准统一建模,提高了设备之间的互操作性。
    2.数据采集数字化。使用电子式互感器, 使二次输出电气量数字化,节约绝缘部分和电气材料的成本,消除传统互感器的固有缺陷。
    3.信息交互网络化。采样值、状态信息及跳合闸命令等均在以太网平台上传输,实现数据及资源共享。
    4.通信介质光纤化。二次回路改用光纤传输数字量,使二次设备网络化,有效地实现电气隔离。同时节省了电缆,简化线路的设计和施工,解决了电磁干扰问题,提高了二次系统安全性。
    5.一次设备智能化。应用智能一设备, 实现智能操作,来实时监视设备的运行状态,提高全电网的智能化水平和设备的运行寿命。[2]
     传统变电站和智能变电站的比较
    图1.1  传统变电站和智能变电站的比较
    1.2.2 智能变电站的体系结构
    目前智能设备采用“一次设备”加上“智能组件”的模式,智能变电站体系结构仍然分为“过程层、间隔层、站控层”三层和“过程层网络、站控层网络”两网的形式。各层之间通过光纤连接,传输数字信号,实现了信息的互通。其体系架构如图1.2所示:
     图1.2  智能变电站体系结构
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