对比国内外变电站数字化技术研究与应用实践可以得出结论，数字化变电站 主流结构为分层分布式，其发展的大趋势是数字化、网络化和智能化。

1.3 本文的工作

本文在查阅资料及多方研究的基础上完成了以下几项工作： (1)介绍了数字化变电站在当前时代背景下的研究现状及建设状况，阐述了

数字化发电站的特点及其对比传统发电站的优势所在，对数字化发电站的未来发 展方向作出了合理预测；

(2)结合实际运用对110kV数字化变电站的一次系统进行了设计，包括主接线 设计，变压器选型，电子互感器及智能断路器的原理分析和选型；

(3)对IEC61850通信标准和GOOSE网络进行了阐述，这是数字化变电站的基础 与核心；还对数字化变电站的网络结构及设备间的通信方式做了详细分析；

(4)通过某一建成的110kV数字化发电站为实例，将理论与实际相结合，更加 深刻地阐明了数字化变电站的基本原理。

2 数字化变电站概述

2.1 数字化变电站特点

数字化变电站的定义为：数字化变电站是建立在IEC61850变电站通信协议基 础上的由高速以太网为基本的，由电子式互感器和智能化一二次设备组成的数字 化变电站，其核心特点是具有分层结构和信息共享和功能。现阶段数字化变电站 的特征为:

(1)拥有智能化一次设备 一次设备智能化是智能变电站的重要标志之一。智能化一次设备具有标准信

息接口，融合监测、测控、保护、通信等于一体，将实现电网电力流、信息流、 业务流一体化的目标。系统采集的信号不是通过电缆，而是由光纤的模拟和数字 信号进行传输。

(2)网络化的二次设备 通过一次设备采集检测的信号通过光电技术和计算机技术进行数字化处理，

以简单化回路结构和常规继电器的结构。通过IEC61850标准和GOOSE网络实现数 字化变电站的跳闸、合闸功能和数字化设备信息的共享和操作性。设备之间建立 快速的以太网联接，通过逻辑功能模块代替常规设备以节省设备投入，简化设备 的接线。

(3)运行管理系统智能化 数字化变电站自动记录电生产的数据信息，对产生故障的原因进行分析，自

动产生报告并给出处理意见；实现了数据记录无纸化，数据信息自动化[3]。 (4)数据通信网络化 数据信息就地采集和数字化传输，化大量的电缆为光电光纤集中连接，以计

算机技术和高速以太网对监测、控制等功能进行优化。 随着变电站的完全数字化，智能设备将会取代传统变电站的大量常规设备，

将导致数字化设备在变电站中的占有量快速增加。在这种情况下，统一的通信标 准的建立就显得不可或缺。国际电工委员会制定的IEC61850标准是至今为止最为 完备的变电站自动化通信协议，它引领了未来的数字化变电站发展方向和潮流。文献综述

2.2 与常规变电站的比较

(1)非常规电流互感器的应用

非常规互感器信号传输方式为光纤通信，安全且迅捷；非常规互感器较为轻 巧，可自检；非常规互感器的电磁谐振现象较为不明显，无需要考虑电磁的兼容 性问题。

(2)信息传输差异 常规变电站应用IED建设困难较多，辅助接点不足，想要达成各种多样的功

能需要大量新接点。数字化变电站不存在电磁干扰，传输处理不会产生额外无用 数据，同时精度得到了相当程度的改善。如今数字化变电站基于以高速以太网及 IEC1850协议，随着电力产业的进步，无线通信技术和数据处理技术将为数字化 变电站提供更为广阔美好的前景。