電力系統(tǒng)調(diào)度自動化4章節(jié)補(bǔ)充智能變電站.ppt

補(bǔ)充 電力系統(tǒng)智能變電站,主講人：齊鄭 ,North China Electric Power University,page2,2019/6/26,綜合自動化變電站的缺點(diǎn),互感器的問題 絕緣復(fù)雜 體積大、重量重 電磁式CT動態(tài)范圍小，有飽和現(xiàn)象 電磁式CT二次輸出不能開路 電磁式PT易產(chǎn)生鐵磁諧振 電磁式PT產(chǎn)生二次壓降 耗費(fèi)大量二次電纜 暫態(tài)數(shù)據(jù)無法上傳,North China Electric Power University,page3,2019/6/26,智能變電站,變電站的數(shù)字化是一個不斷發(fā)展的過程 智能變電站是由電子式互感器、智能化開關(guān)等智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，建立在IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。,電子式互感器 智能化一次設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備 IEC61850的應(yīng)用,數(shù)字化是手段，不是目的。 確保安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性 實(shí)際生產(chǎn)上的迫切需要 技術(shù)管理上的現(xiàn)實(shí)可能,North China Electric Power University,page4,2019/6/26,Control Center,HMI,Engineering,10 MBit/s Switch,Router,Station Bus,Relay A,Bay Controller,Conventional Switchgear,Conventional CT / VTs,Relay B,Relay A,Bay Controller,Conventional Switchgear,Relay B,Conventional CT / VTs,IEC61850-8,智能變電站的實(shí)現(xiàn)：第一步,North China Electric Power University,page5,2019/6/26,Control Center,HMI,Engineering,Switch,Router,Station Bus,Relay A,Bay Controller,Conventional Switchgear,Modern CT / VTs,Relay B,Relay A,Bay Controller,Conventional Switchgear,Modern CT / VTs,Relay B,IEC61850-9-1,IEC61850-8,智能變電站的實(shí)現(xiàn)：第二步,North China Electric Power University,page6,2019/6/26,Control Center,HMI,Engineering,Switch,Router,Station Bus,Relay A,Bay Controller,Modern Switchgear,Modern CT / VTs,Relay B,Relay A,Bay Controller,Modern Switchgear,Modern CT / VTs,Relay B,Process Bus,IEC61850-9-2,IEC61850-9-2,IEC61850-8,智能變電站的實(shí)現(xiàn)：第三步,North China Electric Power University,page7,2019/6/26,Control Center,HMI,Engineering,Switch,Router,Station Bus,Relay A,Bay Controller,Modern Switchgear,Modern CT / VTs,Relay B,Relay A,Bay Controller,Modern Switchgear,Modern CT / VTs,Relay B,Process Bus,IEC61850-8 IEC61850-9-2,智能變電站的實(shí)現(xiàn)：第四步,North China Electric Power University,page8,2019/6/26,電子式互感器,電子式互感器 絕緣簡單 體積小、重量輕 CT動態(tài)范圍寬，無磁飽和 PT無諧振現(xiàn)象 CT二次輸出可以開路,North China Electric Power University,page9,2019/6/26,電子式互感器,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) IEC 60044-7:1999 Instrument transformers - Part 7: Electronic voltage transformers IEC 60044-8:2002 Instrument transformers - Part 8: Electronic current transformers GB/T xxxxx.7-200x互感器-第7部分：電子式電壓互感器（IEC 600447：1999，MOD）(制訂中) GB/T xxxxx.8-200x互感器-第8部分：電子式電流互感器（IEC 60044-8：2002，MOD）(制訂中),North China Electric Power University,page10,2019/6/26,電子式互感器,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) IEEE C37.92-2005 IEEE Standard for Analog Inputs to Protective Relays from Electronic Voltage and Current Transducers IEEE PC37.235-200x Guide for the Application of Rogowski Coils used for Protective Relaying Purposes (制訂中) IEEE C37.xx-200x Guide for Application of Optical Current and Optical Voltage Systems for Protective Relaying (制訂中),North China Electric Power University,page11,2019/6/26,電子式互感器,無源電子式互感器 Faraday磁光效應(yīng)（電流互感器） Pockels電光效應(yīng)（電壓互感器） 利用光纖傳輸傳感信號 傳感頭部分不需電子電路及其電源 獨(dú)立安裝的互感器的理想解決方案,North China Electric Power University,page12,2019/6/26,電子式互感器,North China Electric Power University,page13,2019/6/26,電子式互感器,North China Electric Power University,page14,2019/6/26,電子式互感器,全光纖電流互感器,North China Electric Power University,page15,2019/6/26,電子式互感器,無源電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)及難點(diǎn) 光學(xué)傳感材料 傳感頭的組裝技術(shù) 微弱信號檢測 溫度對精度的影響 振動對精度的影響 長期穩(wěn)定性,North China Electric Power University,page16,2019/6/26,電子式互感器,有源電子式CT、PT 利用電磁感應(yīng)等原理感應(yīng)被測信號 CT：空心線圈(RC)；小鐵芯線圈(LPCT) PT：電阻、電容、電感分壓 傳感頭部分具有需用電源的電子電路 利用光纖傳輸數(shù)字信號 用于GIS或者罐式斷路器更方便 HVDC換流站、串補(bǔ)平臺,North China Electric Power University,page17,2019/6/26,電子式互感器,North China Electric Power University,page18,2019/6/26,電子式互感器,North China Electric Power University,page19,2019/6/26,電子式互感器,有源電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)及難點(diǎn) 供電技術(shù)(GIS、罐式斷路器例外) 激光；小CT；分壓器；光電池 遠(yuǎn)端電子模塊的可靠性,North China Electric Power University,page20,2019/6/26,電子式互感器,North China Electric Power University,page21,2019/6/26,電子式互感器,合并單元： 合并三相信號 同步 分配信號給二次設(shè)備,North China Electric Power University,page22,2019/6/26,電子式互感器,輸出 模擬量 ECT：4V（測量）及200mV（保護(hù)） EVT：4V 數(shù)字量 ECT：2D41H（測量）及01CFH（保護(hù)） EVT：2D41H 電子式互感器不一定是“數(shù)字化”,North China Electric Power University,page23,2019/6/26,電子式互感器,關(guān)鍵技術(shù) 二次接口 互感器的安裝位置、合并單元的配置方案 各個二次設(shè)備共享數(shù)字信號 采樣數(shù)據(jù)的同步三相電流電壓之間、差動保護(hù) 計(jì)量系統(tǒng) 互感器的可靠性 、穩(wěn)定性 通信、供電、遠(yuǎn)端模塊 運(yùn)行維護(hù)規(guī)程,North China Electric Power University,page24,2019/6/26,智能化一次設(shè)備,智能開關(guān)設(shè)備的定義 IEC62063:1999 具有較高性能的開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，配有電子設(shè)備、傳感器和執(zhí)行器，不僅具有開關(guān)設(shè)備的基本功能，還具有附加功能，尤其在監(jiān)測和診斷方面。,在線監(jiān)視功能 智能控制功能 數(shù)字化的接口 電子操動,North China Electric Power University,page25,2019/6/26,智能化一次設(shè)備,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) IEC 62271-3 High voltage switchgear and assemblies with digital interfaces based on IEC 61850 (制訂中) IEC/TR 62063:1999 High-voltage switchgear and control gear - The use of electronic and associated technologies in auxiliary equipment of switchgear and control gear,North China Electric Power University,page26,2019/6/26,智能化一次設(shè)備,在線監(jiān)視功能 電、磁、溫度、開關(guān)機(jī)械、機(jī)構(gòu)動作 狀態(tài)檢修 狀態(tài)監(jiān)測 狀態(tài)評估 檢修計(jì)劃 監(jiān)測系統(tǒng)的成本、可信度、可靠性,智能控制功能 最佳開斷 定相位合閘 定相位分閘 順序控制,North China Electric Power University,page27,2019/6/26,智能化一次設(shè)備,數(shù)字化的接口 位置信息 其它狀態(tài)信息 分合閘命令,開關(guān)的電子操動 變機(jī)械儲能為電容儲能 變機(jī)械傳動為變頻器通過電機(jī)直接驅(qū)動 機(jī)械運(yùn)動部件減少到一個 機(jī)械系統(tǒng)的可靠性提高 電子電路的壽命、可靠性成為關(guān)鍵,North China Electric Power University,page28,2019/6/26,智能化一次設(shè)備,North China Electric Power University,page29,2019/6/26,智能化一次設(shè)備,功能 保護(hù)：電機(jī)過熱，超時，開關(guān)位置不一致 智能化監(jiān)視 智能化控制 聯(lián)鎖 電機(jī)控制 順序控制,North China Electric Power University,page30,2019/6/26,智能化一次設(shè)備,North China Electric Power University,page31,2019/6/26,智能化一次設(shè)備,優(yōu)勢 節(jié)約占地 節(jié)省電纜 現(xiàn)場投運(yùn)工作量小，投運(yùn)周期短 減少人為失誤 控制回路優(yōu)化 與互感器的電氣距離縮短 在線監(jiān)測,關(guān)鍵技術(shù) 智能模塊的高可靠性設(shè)計(jì)技術(shù) 惡劣環(huán)境：EMI、振動、濕熱 相應(yīng)的檢驗(yàn)、運(yùn)行維護(hù)規(guī)程,North China Electric Power University,page32,2019/6/26,網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備,適應(yīng)電子式互感器的應(yīng)用 適應(yīng)智能化一次設(shè)備的需要 適應(yīng)IEC61850的需要,平臺 高性能的DSP、MCU 大容量存儲器 大規(guī)模可編程邏輯器件 100M網(wǎng)絡(luò)接口 工業(yè)用實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng),North China Electric Power University,page33,2019/6/26,網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備,基于IEC61850的 測控裝置、保護(hù)裝置、遠(yuǎn)動裝置、網(wǎng)關(guān) 后臺監(jiān)控系統(tǒng) 與電子式互感器配套的 合并單元 保護(hù)測控裝置,關(guān)鍵技術(shù) 高性能的硬件、軟件平臺 網(wǎng)絡(luò)化計(jì)量系統(tǒng)的認(rèn)證 相應(yīng)的檢驗(yàn)、運(yùn)行維護(hù)規(guī)程,North China Electric Power University,page34,2019/6/26,IEC61850,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) IEC 61850-SER Communication networks and systems in substations DL 860系列標(biāo)準(zhǔn) 變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)(IEC61850 IDT),IEC61850是國際電工委員會TC57工作組制定的變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)系列標(biāo)準(zhǔn)，是基于網(wǎng)絡(luò)通信平臺的變電站自動化系統(tǒng)唯一的國際標(biāo)準(zhǔn)，也將成為電力系統(tǒng)從調(diào)度中心到變電站、變電站內(nèi)、配電自動化無縫連接的通信標(biāo)準(zhǔn)，還可望成為通用網(wǎng)絡(luò)通信平臺的工業(yè)控制通信標(biāo)準(zhǔn),North China Electric Power University,page35,2019/6/26,IEC61850,互操作 信息分層 站控層、間隔層、過程層 面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)對象統(tǒng)一建模 邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)對象、屬性 信息自我描述 抽象服務(wù)通信接