變電站三層兩網(wǎng)是什么

　　變電站三層兩網(wǎng)是指變電站的物理和電氣結(jié)構(gòu)。具體來說，變電站的結(jié)構(gòu)分為三層，從下往上分別為主站、聯(lián)絡站和配電站；而變電站的電氣結(jié)構(gòu)則分為兩個網(wǎng)，即輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)。

　　主站是變電站的最低層，位于變電站的最底下。它的主要作用是將輸電線路傳來的高壓電能降壓并接入聯(lián)絡站或配電站的電網(wǎng)中。主站包括變壓器、高壓側(cè)斷路器、隔離開關、組合電器等設備。

　　聯(lián)絡站是變電站的中層，通常設在變電站的中央位置。它連接主站和配電站，實現(xiàn)不同電壓等級的電力系統(tǒng)之間的連接。聯(lián)絡站除了包括主站所擁有的設備外，還包括用于聯(lián)絡的變壓器、中壓側(cè)斷路器和隔離開關、組合電器等設備。

　　配電站是變電站的頂層，它主要由低壓設備和配電變壓器組成。配電站將聯(lián)絡站傳來的電流進一步降壓，并通過低壓開關柜向周邊城市、鄉(xiāng)村供電。配電站還通過各種保護裝置和自動化裝置監(jiān)測和控制整個配電過程。

　　電氣結(jié)構(gòu)中的輸電網(wǎng)是指從電廠到變電站的輸電線路系統(tǒng)，包括各種電壓等級的變壓器、斷路器、隔離開關、補償裝置等設備。配電網(wǎng)是指從配電站到用戶供電的電力分配系統(tǒng)，它分為高壓、中壓和低壓三級。在配電網(wǎng)中，各級負荷分別接到變壓器和開關柜上，形成相應電力系統(tǒng)。

　　總之，變電站三層兩網(wǎng)是指變電站的物理和電氣結(jié)構(gòu)。通過不同層次的結(jié)構(gòu)和層層降壓的方式，變電站薈萃電力高壓線路發(fā)來的電力，最終分配給附近的居民和企業(yè)。同時，變電站的兩個電網(wǎng)則負責輸電和配電的不同環(huán)節(jié)。

　　智能變電站的三層兩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

　　在智能變電站中，繼電保護受自動化體系結(jié)構(gòu)設計的影響較大。體系結(jié)構(gòu)不僅影響保護裝置的接口要求，更重要的是會從整體上影響保護設備配置、實現(xiàn)方式、維護方式及運行可靠性。本期簡單的介紹一下智能變電站自動化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。

　　IEC61850標準提出的變電站的三層功能結(jié)構(gòu)。其中提到邏輯接口可以采用幾種不同的方法映射到物理接口，一般邏輯接口1、3、6、9映射到站控層中，邏輯接口4、5映射到過程層中。間隔之間的通信接口8可以映射到任何一種或者同時映射到兩種。上期圖中沒有做備注，很多朋友沒看明白，這里重新備注一下。

　　接口1：間隔層和站控層之間交換保護數(shù)據(jù)；

　　接口3：間隔層內(nèi)交換數(shù)據(jù)；

　　接口4：過程層和間隔層之間交換瞬時采樣數(shù)據(jù)；

　　接口5：過程層和間隔層之間交換控制數(shù)據(jù)；

　　接口6：間隔層和變電站層之間交換控制數(shù)據(jù)；

　　接口8：間隔層之間交換數(shù)據(jù)；

　　接口9：站控層之間交換數(shù)據(jù)；

　　根據(jù)上述思想，國內(nèi)智能站采用較多的是三層兩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。

　　1、三層

　　智能變電站自動化系統(tǒng)站控層設備包括：監(jiān)控主機、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關、數(shù)據(jù)服務器、綜合應用服務器、操作員站、工程師工作站、PMU數(shù)據(jù)集中器和計劃管理終端等；

　　間隔層設備包括：繼電保護裝置、測控裝置、故障錄波裝置、網(wǎng)絡記錄分析儀、及穩(wěn)控裝置等；

　　過程層設備包括：合并單元、智能終端、智能組件等。

　　2、兩網(wǎng)

　　變電站網(wǎng)絡在邏輯上可分為：站控層網(wǎng)絡、間隔層網(wǎng)絡、過程層網(wǎng)絡。全站通信采用高速工業(yè)以太網(wǎng)組成。

　　站控層網(wǎng)絡是間隔層設備和站控層設備之間的網(wǎng)絡，實現(xiàn)站控層內(nèi)部以及站控層和間隔層之間的數(shù)據(jù)傳輸；（上圖接口1/3/6/9）

　　過程層網(wǎng)絡是間隔層設備和過程層設備之間的網(wǎng)絡，實現(xiàn)間隔層設備和過程層設備之間的數(shù)據(jù)傳輸。（上圖接口4/5）

　　間隔層設備之間的通訊，在物理上可以映射到站控層網(wǎng)絡，也可以映射到過程層網(wǎng)絡。（上圖接口8）

　?。?）站控層網(wǎng)絡

　　站控層網(wǎng)絡設備包括站控層中心交換機和間隔交換機。站控層中心交換機連接數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關機、監(jiān)控主機、綜合應用服務器、數(shù)據(jù)服務器等設備間隔交換機鏈接間隔內(nèi)的保護、測控和其他智能電子設備。間隔交換機與中心交換機通過光纖連成同一物理網(wǎng)絡。上期提到過，站控層和間隔層之間的網(wǎng)絡通信協(xié)議采用MMS，故也稱為MMS網(wǎng)。網(wǎng)絡可通過劃分VLAN（虛擬局域網(wǎng)）分割成不同的邏輯網(wǎng)段，也就是不同的通道。

　?。?）過程層網(wǎng)絡

　　過程層網(wǎng)絡包括GOOSE網(wǎng)和SV網(wǎng)。

　　GOOSE網(wǎng)用于間隔層和過程層設備之間的狀態(tài)與控制數(shù)據(jù)交換。GOOSE網(wǎng)一般按電壓等級配置，220kV以上電壓等級采用雙網(wǎng)，保護裝置與本間隔的智能終端之間采用GOOSE點對點通信方式。

　　SV網(wǎng)用于間隔層和過程層設備之間的采樣值傳輸，保護裝置與本間隔的合并單元之間也采用點對點的方式接入SV數(shù)據(jù)。也就是我們常說的“直采直跳”。關于直采、網(wǎng)采、直跳、網(wǎng)跳的概念我們在后面再詳細介紹。

　　3、對時系統(tǒng)

　　智能站自動化系統(tǒng)中另一個重要的組成部分就是對時系統(tǒng)。對時系統(tǒng)由主時鐘、時鐘擴展裝置、對時網(wǎng)絡組成。主時鐘采用雙重化配置，支持北斗導航系統(tǒng)（BD）、GPS系統(tǒng)、地面授時信號，其中優(yōu)先采用北斗導航系統(tǒng)。時鐘同步精度優(yōu)于1μs。站控層設備與時鐘同步一般采用簡單網(wǎng)絡時間協(xié)議（SNTP）方式，經(jīng)站控層網(wǎng)絡對時報文接受對是信號。間隔層和過程層一般采用IRIG-B碼、秒脈沖對時方式。

　　下圖為根據(jù)某220kV智能變電站的自動化系統(tǒng)簡化的結(jié)構(gòu)示意圖，方便大家了解。