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电力系统智能变电站技术设计.docx

更新时间：2026-09-08 08:43:26 大小：39K 上传用户：潇潇江南查看TA发布的资源 标签：智能变电站 STM32G474 IEC 61850 合并单元三层两网架构 下载积分：2分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

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电力系统智能变电站技术设计

1 引言

智能变电站是电力系统数字化转型的关键节点，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本特征，实现变电站运行监测、控制、保护、计量等功能的智能化。智能变电站采用IEC 61850标准，通过过程层、间隔层和站控层的分层架构，实现设备间的互操作和数据共享。本文基于STM32G474嵌入式平台，探讨智能变电站的技术架构和实现方案。

2 智能变电站架构

2.1 三层架构

智能变电站采用三层两网架构：过程层（合并单元、智能终端，基于STM32G474实现电压电流采样和开关控制，采样率80点/周波，SV报文传输）、间隔层（保护装置、测控装置，实现保护、测控、计量功能，基于IEC 61850 GOOSE和SV通信）、站控层（监控主机、操作员站、远动网关，实现站级监控和调度通信）。两网：过程层网络（GOOSE和SV共网或分网，采用交换式以太网，VLAN隔离）、站控层网络（MMS服务，用于设备参数配置和监控数据访问）。

2.2 合并单元设计

基于STM32G474的合并单元实现电压电流的同步采样和数据合并。功能包括：多通道同步采样（8通道，16位ADC，采样率4kHz，同步精度±1μs）、数据合并（将多路采样数据按IEC 61850-9-2格式封装为SV报文，每APDU包含80个采样点）、时钟同步（IEEE 1588 PTP协议，时钟精度±100ns）。合并单元满足0.2级计量精度要求，输出SV报文延迟<2ms。

2.3 智能终端设计

基于STM32G474的智能终端实现一次设备的状态采集和控制执行。功能包括：开关量采集（断路器、隔离开关位置，分合闸状态，采集周期1ms，去抖时间10ms）、遥控输出（分合闸指令，输出脉冲宽度可设，默认100ms）、温度采集（母线温度、接头温度，PT100传感器，精度±0.5℃）、GOOSE通信（接收保护装置跳闸指令，发送设备状态信息，GOOSE报文发送周期1ms，重发次数3次）。

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