发布时间：2023-09-26 14:43:06
绪论：一篇引人入胜的数字化技术的特点，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
前言：
随着计算机技术、通讯技术的不断发展，电力系统对电力设备数字化、网络化的要求不断提高。基于 IEC61850 的数字化变电站技术也在日益更新，特别是交流采样值通过IEC61850-9-2 协议的网络传输技术也被用户逐步认可。传统的一次设备已经不能适应变电站数字化发展的需求，通过对传统变电站的数字化改造，基本取消了硬接线和传统的二次继电器逻辑接线，所有的开入、模拟量的采集均在就地完成，转换为数字量后通过标准规约从网络传输，所有的开出控制也通过网络通信完成，真正实现了网络数据的共享。
1数字化变电站的技术特征
数字化变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，建立在 IEC61850 通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。主要技术特征包括：
1.1非常规互感器的使用
非常规互感器有两种基本类型，一种是电子式互感器，一种是电光效应的互感器，其最大特点就是可以输出低压模拟量和数字量信号，直接用于微机保护和电子式计量设备，去除了许多中间环节，适应电力系统数字化、智能化和网络化的需要，由于动态范围比较大，能同时适用于测量和保护两种功能。因此，非常规互感器对于变电站自动化系统的发展具有重要的意义。
1.2一次设备的智能化
智能操作断路器是根据所检测到的电网中开关开断前一瞬间的各种工作状态信息，自动选择和调整操动机构以及与灭弧室状态相适应的合理工作条件，以改变现有断路器的单一分闸特性。
1.3二次设备的网络化
变电站内的二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源其享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。
1.4自动运行的管理系统
电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流交换自动化；变电站运行故障时能即时提供故障分析报告，指出故障原因，提出故障处理意见；自动发出变电站设备检修报告，反映设备的正常运行状态。
2传统变电站数字化改造的基本要求
IEC61850 规约将数字化变电站分为过程层、间隔层和站控层(如图 1)，各层内部及各层之间采用高速网络通信。与常规变电站相比，数字化变电站间隔层和站控层的设备及网络只是接口和通信模型发生了变化，而过程层则由传统的电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接，逐步改变为电子式互感器、智能化一次设备、合并单元、光纤连接等内容。因此，传统变电站数字化改造主要是对过程层和间隔层设备进行升级，将一次系统的模拟量和开关量就地数字化，用光纤代替现有的电缆连接，实现过程层设备与间隔层设备之间的通信。
3传统变电站数字化改造的模式
由于数字化变电站是基于过程层信息和站控层信息在以太网上的完全共享，又由于数字化变电站采用了一系列不断发展的新技术。因此，从实用化层面分析，目前传统变电站数字化改造可以采用的模式大致可分为以下三种：
（1）基于站控层IEC61850的数字化变电站。该系统与传统的变电站自动化系统基本类似。间隔层智能电子设备IED（保护及自动化装置）仍然可被安装在间隔层设备上或集中组屏。这种模式的推广是为了解决传统变电站中智能设备的互联互通及信息互操作问题。由于变电站的智能设备的通信及功能被约束在IEC61850标准范围内，因此，整个系统中的每一个节点的信息传输被标准化，从而使得整个系统的可维护、可扩充性能大为提高。联闭锁的GOOSE信号及保护间的配合信号也可以在这里实现。
（2）基于传统互感器及过程层GOOSE信息交换的数字化变电站。这种模式不仅在站控层信息交换采用了IEC61850，而且增加了过程层网络进行过程层信息交换。对于每一个间隔，配置了过程层智能操作箱，首先将设备的信息及操作数字化，与之相关的间隔层智能电子设备IED（保护及自动化装置）则通过光纤以太网与对应间隔智能操作箱相连接。IED与合并单元、智能操作箱之间既可以点对点的方式互联，以网络总线方式相连。IED可以根据需要安装在变电站的任何地方。由此可见，原来一次设备与IED之间的传统的大量铜芯电缆被少量的通信光缆代替了。同时由于建立了过程层网络，过程层的高速采样数据可以被不同类型的装置共享，从而大大简化了现场的一次接线。
（3）基于站控层及过程层全信息交换的数字化变电站。与第2种模式相比，该模式采用电子式互感器代替了传统互感器。电子式互感器的发展在数字化变电站领域有着绝对的优势。无论是有源式、无源式、还是内置GIS式的电子式互感器，由于采样直接在一次进行，转换为光信号后经过光缆传给二次，使得互感器对绝缘的要求大大降低，并大大减小了模拟量信号在传输过程中受到的干扰。
根据上述三种方案的技术特点，不难看出全信息交换的数字化变电站既能比较好的解决现有自动化技术的缺陷，又能克服传统电磁型设备的不足，是现阶段比较理想的数字化改造模式。组网模式参考图2。
4实例分析
110kV长洲站作为广州电网全数字化先进技术应用试点，采用了罗氏线圈电子式互感器、低功率线圈（小信号）互感器、智能操作箱、基于61850规约的保护测控一体化装置。系统由站控层、间隔层、过程层组成，采用分层、分布、开放式结构，所有二次设备均支持IEC61850规约。通过GOOSE网络快速变量传输机制进行间隔层控制保护装置之间的通信，解决了保护死区和开关失灵等问题，同时减少了电缆，方便了工程的实施与维护。高压室与控制室间采样数据、控制命令不再依赖控制电缆传输，电磁兼容问题也得以抑制。而且利用GOOSE在信号没有变位的时候，发送心跳报文实现了链路的状态检修，解决了传统电缆接线松动无法检测的隐患。
结语
全数字化变电站有着传统变电站不可比拟的优势，但是应用电子设备数量多是数字化变电站的一个潜在缺陷，长期户外高温运行，对设备的健康和数据采样的稳定性，都有一定的影响。同时，完全网络化的设计在实现信息共享的同时也大大增加了系统遭受攻击的风险，而且为了保证系统冗余度所采取的措施，也为设备损坏时的及时更换带来不便。因此，在实现传统变电站数字化的同时，我们也要加快解决数字化运行的一些问题，使得这种技术更好的为实现智能化电网服务。
6 参考文献：
[1]高翔.数字化变电站应用展望[J].华东电力,2006,(8).
[2] 高翔,张沛超.数字化变电站的主要特征和关键技术[J].电网技术,2006(23).
中图分类号：P231.5 文献标识码：A 文章编号：
0引言
数字化测图主要是一个进行数据采集，数据处理、图形编辑和图形输出的过程。以计算机为中心，并通过计算机对地形空间进行数据处理的数字地图。它实现了测图的自动化、数字化、高精度，赋予了地形图新的生命力，使大比例尺地形图测图与应用进入了新的发展时期。与传统的模拟法测图相比，数字化测图工作对测绘事业更具有重要的意义。
一、数字化测图工作的特点
1、数字化测图概念
20世纪80年代产生了电子速测仪,这种电子速测仪基础原理是数字化测图,是以计算机为核心。在外连输入输出设备硬件、软件的条件下,通过计算机对地形空间数据进行处理得到数字地图,使电子计算机技术日新月异的发展及其在测绘领域的广泛应用。从广义上说,数字化测图又称为计算机成图。主要包括:地面数字测图、航测数字测图、地图数字化成图、计算机地图制图。大比例尺数字化测图主要指野外实地测量即地面数字测图,也称野外数字化测图。目前我国测图行业常常使用的有三种,分别是原图数字化、航测数字成图、地面数字成图。就是将采集的各种有关的地物和地貌信息转化为数字形式,通过数据接口传输给计算机进行处理。一般来说分为三个步骤:数据采集、数据处理及地形图的数据输出,最终打印图纸、提供软盘等。得到了内容丰富的电子地图,绘出地形图或各种专题地图数字化测图的运行示意图数据采集点位信息、地物模型、绘草图数据处理、特征信息数据传输、地貌模型、屏幕编辑、绘图文件存盘地图,这还需要时由电子计算机的图形输出设备,例如如显示器、绘图仪等。
2、几种常见的数字化测图特点常见的数字化测图特点有点位精度高、改进了作业方式、便于图件的更新和加工利用、增加了地图的表现力、便于图件的更新、方便成果的深加工利用、可作为GIS的重要信息源等几种。数字化测图的工作过程主要有:数据采集、数据处理、图形编辑和图形输出。数字化测图工作的特点还分为外工作特点和内工作特点。外工业作特点主要有自动化程度高、 作业周期短、测站覆盖范围大、工作范围易于划分、对测点依赖性强、对记录要求高、测量精度高;数字化测图内业工作的特点主要有成图周期短、成图规范化、成图精度高、分幅和接边方便、易于修改和更新、对外业记录依赖性强、对绘图人员要求高等。数字化成图技术的运用,省去了手工制图中图廓整饰、展点、草绘等高线、形成铅绘图、审校、修改、清绘着墨形成初步成果、验收、修正、最终提交成果资料等十分复杂的工作流程,使这一切工作都在计算机中进行,在成果验收时发现问题也可在计算机中修正。
二、数字化测图工作中应注意的事项
数字化测图不同于传统的模拟法测图，在测量实践中应正确认识与掌握数字化测图的特点。根据数字化测图的特点，在野外数据采集、内业数据处理与成图编辑中，应注意以下事项。
1、在控制测量中，使用GPS测量时，除必要的测量起算数据外，尽可能要有已知检测点，检测合格后，再把检测点加入控制网作为已知点进行平差计算，这样可以有效检测测量精度，防止测量错误。
2、使用全站仪进行碎部点数据采集时，应严格注意输入测站点与后视点。如果测站点与后视点错号（点号与位置均认识错误），实践证明无法检测出来，造成内业处理上的不便。
3、数字化测图内业图形编辑主要依靠外业记录，外业测量时，记录员应详细记清测点点号、点的属性、连线关系，必要时绘制草图。否则，内业处理时，容易造成错乱。
4、全站仪测距精度较高，但在野外测量时，不能盲目扩大测程及测站的覆盖范围，由于测角误差不可避免，因此应严格注意仪器的对中、整平、后视瞄准的精度。
5、在内业图形编辑时，各类地物符号应严格按照地形图图式要求进行编辑。以满足数字化成图的规范要求。
6、图形编辑应遵循“不清不绘”的原则，对记录不清的暂时不编辑，经外业检查后再进行编辑处理。遵循“边编辑边注记”的原则。对于大测区来说，野外采集的信息很多，为避免错误，每编辑完一个完整的地物，应及时加上必要的符号和文字注记，如独立树，应注记树的类别等。
7、数字化地形图是GIS系统的重要信息来源，在图形编辑时应注意结点的连接精度和封闭图形的闭合性，对应连接的线条应用编辑功能进行连接；对有特殊要求的地物应单独建立图层，并适当选取层的颜色。
8、数字化测图在分组测量时，各组测量的数据编辑完成后，应将整个测区到拼接起来，认真检查各组测图的衔接情况，检查处理后，再考虑整个测区地形图分幅的问题。
9、数字化地形图内业图形编辑完成后，应利用绘图机绘出样图，到实地进行认真的检查。检查内容主要包括地物有无漏测、属性注记是否与实际相符、陡坎的走向、电力线和通讯线的连线关系、等高线是否反映实际等等。对内业处理中有疑问的地方应重点检查。实践证明，实地检查是数字化测图必不可少的重要环节。
三、数字化测图应用
数字化测图是近几年随着计算机、地面测量仪器、数字化测图软件的应用而迅速发展起来的全新内容,广泛用于测绘生产、水利水电工程、土地管理、城市规划、环境保护和军事工程等部门.数字化测图作为一种全解析机助测图技术,与模拟测图相比具有显著优势和发展前景,是测绘发展的技术前言.目前许多测绘部门已经形成了数字图的规模生产.作为反映测绘技术现代化水平的标志之一,数字测图技术将逐步取代人工模拟测图,成为地形测图的主流。数字测图技术的应用发展,极大的促进了测绘行业的自动化和现代化进程.
四、结语随着计算机技术的普及，数字化测图技术也会日益完善。数字化地形图具有便于保存、修改、更新和建立电子地图的特点，其长远的经济效益是很可观的数字化测图与模拟法测图相比，虽然测量的内容没有变化，但这两种测量方法在本质上有很大的差别。本文简述数字化测图特点，结合数字化测图的实践经验，对数字化测图实践工作的整个过程提出了应注意的事项，对数字化测图工作实践具有重要的指导意义。
参考文献
〔1〕詹卫华肖高铭孙芳.数字化测图方法探讨.江西测绘
中图分类号： TM63 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2012）06-0086-01
一、引言
随着计算机技术和电子技术的发展,由微机保护、测控装置、远动通信服务器和计算机监控系统构成的变电站自动化系统经过上世纪八九十年代快速发展，现在已成为变电站建设的标准。变电站自动化系统实现了站控层和间隔层设备数字化，以及两层间信息交换的数字化。通讯系统已建成以光缆为媒介的网络，完全满足变电站自动化系统对数据的实时性和可靠性要求，适应传感器、开关等过程层设备恶劣环境的电子技术已基本成熟，实现间隔层信息交换数字化、过程层设备数字化以及间隔层与过程间信息交换数字化的全数字化变电站成为变电站技术发展的必然趋势。
二、数字化变电站的特点
数字化变电站指信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化的变电站，基本特征为设备智能化、通信网络化、运行管理自动化等。
数字化变电站有以下主要特点：
1.一次设备智能化。采用数字输出的电子式传感器、智能开关（或配智能终端的传统开关）等智能一次设备。一次设备和二次设备间用光纤传输数字编码信息的方式交换采样值、状态量、控制命令等信息。
2.二次设备网络化。二次设备间用通信网络交换模拟量、开关量和控制命令等信息，取消控制电缆。变电站的二次设备基本都是微机保护装置和微机控制型装置,它们以网络通信技术为基础，将各种自动装置、继电保护装置及远动装置和调度端连接起来，这样，在理想状态下综合自动化变电站就可以实现高速度、高质量、高灵活性且低成本生产运营。
3.运行管理系统自动化应包括自动故障分析系统、设备健康状态监测系统和程序化控制系统等自动化系统，提升自动化水平，减少运行维护的难度和工作量。
三、数字化变电站的发展概况
（一）国外数字化变电站的发展概况
国外几个大的电力设备公司，如ABB、西门子等，已开发了全套的数字化变电站一次设备和二次设备，并得到成功的应用。在IEC61850标准的制定过程中，进行了各厂家设备间的互操作试验并在示范变电站得到应用。国外厂商已经开发出符合IEC61850要求的智能电子设备，不但有保护装置，还有符合该标准的过程层设备，如智能断路器，带数字接口的光电CT、PT等。ABB公司开发的PASS系统将智能化的开关设备和传感器集成在一起，并融和了部分保护功能和测控功能。该系统在国外已有一定范围的应用。从1998年到2000年，ABB，ALSTOM和SIEMENS合作在德国进行了OCIS（Open Communication in Substations）计划，完成了间隔层设备和主控站之间的互操作试验。试验中由ABB完成主控站通过在以太网上实现IEC61850-8-1来连接ABB、ALSTOM和SIEMENS的设备。2001年，在加拿大，ABB和SIEMENS进行了间隔层设备的互操作试验，由SIEMENS的保护装置向ABB的开关模拟器发送跳闸信号，ABB的开关模拟器收到信号后将开关打开并将开关打开的GOOSE信息发给其他设备，配置为重合闸装置的ABB保护向断路器发送重合命令。2002年1月，ABB和SIEMENS在美国，进行了采样值传输互操作试验，同年9月，这两个公司又进行了跳闸和采样值互操作性试验，试验都很成功。2002年到2004年之间，ABB、ALSTOM和SIEMENS在德国柏林进行了间隔层设备的互操作试验，这次成功的试验证明了互操作性和简化工程难度的可行性。
（二）国内数字化变电站的发展概况
中国电力科学研究院和国内的各大电力设备制造厂商从2001年就开始关注IEC61850，并且开始对该标准进行翻译。到目前IEC61850的国产化工作已基本完成。国家电力公司积极推进互操作性试验检验和促进IEC 61850系列产品的开发和兼容情况。国内较有影响力的电力自动化设备供应商积极响应并参与了此互操作性试验，参与厂商提供的各种设备能够完成IEC61850规约定义的所有功能，能达到标准规定的一致性测试和无缝操作要求。多个国内厂家的电子式传感器通过鉴定和投运，电压等级涵盖10kV～500kV，部分产品的鉴定水平达到国际先进。现已有数十套国产电子式传感器在多个变电站投入运行，最长有30个月的连续稳定运行经验。同时，由于国内一次设备厂家的电子技术能力相对较弱，尚没有开展智能开关设备等其他智能一次设备的研究工作。为解决开关等其他一次设备智能化的问题，一些二次设备厂家开发了用于一次设备智能化的智能终端（或称智能单元）。智能终端安装在一次设备端子箱，采集设备状态和控制设备，用光纤通信与二次设备交换信息。传统二次设备与一次设备间用硬接线交换模拟信息，数字化变电站的二次设备需具备能与智能一次设备用通信系统交换数字信息的能力。国内主要二次设备厂家通过改造成熟二次设备，为其增加过程层通信接口，现已能提供数字化变电站的全套二次设备。国内许多电力公司都在跟踪数字化变电站的最新发展，加快发展数字化变电站的步伐,并做了大量实际工作。我国一些省份电力公司已经开始按IEC61850标准进行数字化变电站示范站的建设，已有多个数字化110kV及220kV变电站投入运行。国际上数字化变电站的研究已从实验室阶段进入实际工程应用，我国十一五规划中明确指出“大力推广数字化变电站”。建成一批数字化变电站示范站。为大面积的推广数字化变电站技术奠定基础，由此可见数字化变电站必将是我国变电站技术的发展方向。
参考文献：
[1] 周长久.国内领先的数字化变电站技术[J].云南电业，2006.11.
[2] 朱子坤.数字化变电站自动化系统[J].西北水电，2005.3.
