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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]
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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