智能變電站介紹

1、智能變電站介紹 How？關(guān)于關(guān)于智能變電站 What？什么是智能變電站？為什么要構(gòu)建智能變電站？Why？ 如何構(gòu)建智能化變電站？ What？關(guān)于智能變電站 What？ What？什么是智能變電站？智能變電站智能變電站 采用采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，的智能設(shè)備， 以以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，為基本要求， 自動完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計量和監(jiān)測等基本功能，自動完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計量和監(jiān)測等基本功能， 并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制

2、、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、 協(xié)同互動協(xié)同互動等高級功能的變電站。等高級功能的變電站。什么是智能變電站？什么是智能變電站？智能變電站智能變電站智能傳感技術(shù)智能傳感技術(shù)采用智能傳感器實現(xiàn)一次設(shè)采用智能傳感器實現(xiàn)一次設(shè)備的靈活控制備的靈活控制網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化二次回路實現(xiàn)采構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化二次回路實現(xiàn)采樣值的網(wǎng)絡(luò)化傳輸樣值的網(wǎng)絡(luò)化傳輸數(shù)字采樣技術(shù)數(shù)字采樣技術(shù)采用電子式互感器實現(xiàn)電壓采用電子式互感器實現(xiàn)電壓電流信號的數(shù)字化采集電流信號的數(shù)字化采集信息共享技術(shù)信息共享技術(shù)采用基于采用基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)的信息交互模型實現(xiàn)二次設(shè)備信息交互模型實現(xiàn)二

3、次設(shè)備間的信息高度共享和互操作間的信息高度共享和互操作智能變電站采用了多種新技術(shù)，其整個二次系統(tǒng)的整體架構(gòu)、配置及與一智能變電站采用了多種新技術(shù)，其整個二次系統(tǒng)的整體架構(gòu)、配置及與一次系統(tǒng)的連接方式與傳統(tǒng)變電站相比均有較大變化次系統(tǒng)的連接方式與傳統(tǒng)變電站相比均有較大變化智能變電站概述同步技術(shù)同步技術(shù)采用采用 B碼、秒脈沖或碼、秒脈沖或IEEEl588網(wǎng)絡(luò)對時網(wǎng)絡(luò)對時方式實方式實現(xiàn)采樣值同步現(xiàn)采樣值同步 關(guān)于智能變電站 What？為什么要構(gòu)建智能變電站？Why？ What？傳統(tǒng)變電站規(guī)約混亂，設(shè)備擴(kuò)展性能差導(dǎo)致系統(tǒng)集成商抓狂，以及檢修維護(hù)人員焦慮1.傳統(tǒng)變電站的技術(shù)瓶頸發(fā)展基礎(chǔ)體系 技術(shù)支撐體系

4、智能應(yīng)用體系 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系一個目標(biāo)三個階段兩條主線四個體系五個內(nèi)涵構(gòu)建以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強(qiáng)的智能化電網(wǎng)技術(shù)上實現(xiàn)信息化、自動化、互動化管理上實現(xiàn)集團(tuán)化、集約化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化2009-2011年： 規(guī)劃試點階段2012-2015年： 全面建設(shè)階段2016-2020年： 引領(lǐng)提升階段堅強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效清潔環(huán)保、靈活互動、友好開放2.智能電網(wǎng)發(fā)展的需求 How？關(guān)于關(guān)于智能變電站 What？Why？ 如何構(gòu)建智能化變電站？ What？如何構(gòu)建智能化變電站？ 2、網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備3、高級運用和新技術(shù)、高級運用和新技術(shù)1、智能化的一次設(shè)備、智能化的一次設(shè)備智

5、能一次設(shè)備電子式互感器+合并單元傳統(tǒng)保護(hù)傳統(tǒng)保護(hù)傳統(tǒng)測量傳統(tǒng)測量傳統(tǒng)計量傳統(tǒng)計量數(shù)字化保護(hù)數(shù)字化保護(hù)數(shù)字化測量數(shù)字化測量數(shù)字化計量數(shù)字化計量合并單元合并單元電子式互感器電子式互感器傳統(tǒng)傳統(tǒng)CT傳統(tǒng)傳統(tǒng) CVT智能一次設(shè)備電子式互感器+合并單元n低功率、小信號模擬輸入；低功率、小信號模擬輸入； 光纖數(shù)字信號輸出；光纖數(shù)字信號輸出；n采集器就近安裝于采集器就近安裝于GIS端子室或匯控柜內(nèi)；端子室或匯控柜內(nèi)；n可靠的直流供電；可靠的直流供電； 智能一次設(shè)備電子式互感器+合并單元PSET6000GS電子式互感器智能一次設(shè)備變壓器在線監(jiān)測局放監(jiān)測局放監(jiān)測鐵心電流監(jiān)測鐵心電流監(jiān)測油中含水量監(jiān)測油中含水量監(jiān)

6、測16智能一次設(shè)備變壓器在線監(jiān)測局放監(jiān)測局放監(jiān)測鐵心電流監(jiān)測鐵心電流監(jiān)測17一次設(shè)備智能化高壓斷路器在線監(jiān)測SF6壓力監(jiān)測壓力監(jiān)測SF6含水監(jiān)測含水監(jiān)測儲能電機(jī)電流檢測儲能電機(jī)電流檢測分合閘時間監(jiān)測分合閘時間監(jiān)測18一次設(shè)備智能化高壓斷路器在線監(jiān)測19三層兩網(wǎng)站控層站控層間隔層間隔層過程層過程層站控層站控層網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)過程層過程層網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)在規(guī)約里，每臺IED作為一個服務(wù)器（Service），被細(xì)分邏輯設(shè)備（Logical Device）、邏輯節(jié)點（Logical Node）和數(shù)據(jù)對象（Data Object）以及各對象的數(shù)據(jù)屬性（Data Attribute）進(jìn)行分層分級的建模。每個服務(wù)器包含一個

7、或多個邏輯設(shè)備。邏輯設(shè)備包含邏輯節(jié)點，邏輯節(jié)點包含數(shù)據(jù)對象。數(shù)據(jù)對象則是由數(shù)據(jù)屬性構(gòu)成的公用數(shù)據(jù)類的命名實例。從通信而言，IED 同時也扮演客戶的角色。任何一個客戶可通過抽象通信服務(wù)接口（ACSI）和服務(wù)器通信可訪問數(shù)據(jù)對象。為什么要采用IEC61850規(guī)約？-基于IEC61850規(guī)約的智能化變電站的特點IEC61850數(shù)據(jù)組織示例Physical Device(network address)Logical Device(e.g. Relay1)MMXU1MMXU2MXMXAVLogical NodesFunctional Constraint“MMXU2$MX$A” =Feeder #2

8、Current Measurements為什么要采用IEC61850規(guī)約？-基于IEC61850規(guī)約的智能化變電站的特點為什么要采用IEC61850規(guī)約？-基于IEC61850規(guī)約的智能化變電站的特點3、數(shù)據(jù)自描述 標(biāo)準(zhǔn)定義了采用設(shè)備名、邏輯節(jié)點名、實例編號和數(shù)據(jù)類名建立對象名的命名規(guī)則；采用面向?qū)ο蟮姆椒?，定義了對象之間的通信服務(wù)。面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)自描述在數(shù)據(jù)源就對數(shù)據(jù)本身進(jìn)行自我描述，傳輸?shù)浇邮辗降臄?shù)據(jù)都帶有自我說明，不需要再對數(shù)據(jù)進(jìn)行工程物理量對應(yīng)、標(biāo)度轉(zhuǎn)換等工作。由于數(shù)據(jù)本身帶有說明，所以傳輸時可以不受預(yù)先定義限制，簡化了對數(shù)據(jù)的管理和維護(hù)工作。 服務(wù)器服務(wù)器設(shè)備設(shè)備模型模型我是我有這些

9、模型 我是我是我有這些模型我有這些模型客 戶自我描述自我描述我知道了!我知道了我知道了! !邏輯設(shè)備邏輯設(shè)備（LOGICAL DEVICELOGICAL DEVICE）邏輯節(jié)點邏輯節(jié)點1 1（XCBRXCBR）邏輯節(jié)點邏輯節(jié)點2 2（MMXUMMXU）數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)屬性（DattrDattr）數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)對象（DATADATA）邏輯節(jié)邏輯節(jié)LNLN（1 1到到n n）邏輯設(shè)邏輯設(shè)LDLD（1 1到到n n）服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器（SERVERSERVER）100/1000Mbps以太網(wǎng)數(shù)據(jù)自描述為什么要采用IEC61850規(guī)約？-基于IEC61850規(guī)約的智能化變電站的特點4、網(wǎng)絡(luò)獨立性傳統(tǒng)技

10、術(shù)不嚴(yán)格分層，應(yīng)用層與底層聯(lián)系比較緊密。服務(wù)種類不能滿足數(shù)字化變電站需要，不支持在線服務(wù)。IEC61850定義了獨立于所采用網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用層協(xié)議的通信服務(wù)。解決了標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性與未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展之間的矛盾。IEC61850定義了60多種服務(wù)，可以滿足變電站通信需求。支持在線獲取數(shù)據(jù)模型，也支持IED水平通信（GOOSE報文）。應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)域變電站變電站通訊通訊技術(shù)技術(shù)慢慢快快標(biāo)準(zhǔn)化所面臨的問題標(biāo)準(zhǔn)化所面臨的問題標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案ISO/OSI7層棧層棧7654321數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型對象對象服務(wù)服務(wù)應(yīng)用應(yīng)用開關(guān)設(shè)備開關(guān)設(shè)備保護(hù)及控制保護(hù)及控制命令、事件、命令、事件、報警報警通訊通訊信息

11、、報文、信息、報文、框架框架目標(biāo)三：長期的穩(wěn)定性技技術(shù)術(shù)的的變變化化速速度度通訊協(xié)議的長期穩(wěn)定性 How？關(guān)于關(guān)于IEC61850規(guī)約的一些疑問的一些疑問 What？什么是IEC61850規(guī)約？為什么要采用IEC61850規(guī)約？Why？ 如何利用IEC61850規(guī)約構(gòu)建智能化變電站？ What？什么是IEC61850規(guī)約？ 如何利用IEC61850規(guī)約構(gòu)建智能化變電站？我們從以下三個角度來看智能化變電站的構(gòu)建情況：1、從變電站層次結(jié)構(gòu)上來看2、從使用設(shè)備上來看3、從使用服務(wù)上來看30 如何利用IEC61850規(guī)約構(gòu)建智能化變電站？從變電站層次結(jié)構(gòu)上來看從變電站層次結(jié)構(gòu)上來看，智能化變電站由站控

12、層，間隔層，過程層組成。站控層設(shè)備：監(jiān)控主機(jī)，工程師站等。間隔層設(shè)備：保護(hù)裝置，測控裝置等。過程層設(shè)備：光CT/PT，合并單元，智能開關(guān)等。 如何利用IEC61850規(guī)約構(gòu)建智能化變電站？從使用設(shè)備上來看從使用設(shè)備來看，構(gòu)建一個完整的智能化變電站需要以下三個部分：1、智能化的一次設(shè)備一次設(shè)備從信號繼電器到控制回路，全部采用微處理器（智能開關(guān)）和光電技術(shù)（無源光CT）設(shè)計。同時用于數(shù)字量信號傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)的電纜導(dǎo)線連接。換言之，變電站二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路及常規(guī)的強(qiáng)電模擬信號和控制電纜被光電數(shù)字和光/電網(wǎng)絡(luò)代替。 如何利用IEC61850規(guī)約構(gòu)建智能化變電站？從使用設(shè)備上來看2、

13、網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備變電站內(nèi)常規(guī)的二次設(shè)備，為實現(xiàn)繼電保護(hù)、防誤閉鎖、測量控制、故障錄波、電壓無功控制、同期操作等功能，需要在各功能裝置之間建立一一對應(yīng)的電纜或是網(wǎng)線的連接。而在二次設(shè)備的設(shè)計完全符合國際電工組織IEC61850規(guī)約的情況下，各個IED（智能電子設(shè)備 Intelligent Electronic Device）之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò)通信，這種網(wǎng)絡(luò)鏈路取代了傳統(tǒng)變電所中裝置設(shè)備之間的電纜連接。網(wǎng)絡(luò)鏈路與電纜回路的區(qū)別不僅在于傳輸介質(zhì)、傳輸形式的不同，區(qū)別于電纜回路模式下各個裝置之間的聯(lián)絡(luò)是點對點的電纜連接，智能化變電站中的各IED之間并無直接的物理聯(lián)系，而是通過交換機(jī)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)

14、統(tǒng)一收集和發(fā)送。即各IED發(fā)送的數(shù)據(jù)由其所連接的交換機(jī)傳輸?shù)秸麄€網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行共享，同時通過其所連接的交換機(jī)接收其他IED在網(wǎng)絡(luò)上共享的數(shù)據(jù)。這樣所有二次電纜實際上都可以取消，同時許多常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯功能模塊。 如何利用IEC61850規(guī)約構(gòu)建智能化變電站？從使用設(shè)備上來看3、自動化的監(jiān)控管理系統(tǒng)在變電站全面實現(xiàn)智能化后，我們可以進(jìn)而在監(jiān)控系統(tǒng)中加入智能分析軟件，根據(jù)當(dāng)前所內(nèi)設(shè)備的運行狀態(tài)，為由“定期檢修” 向“狀態(tài)檢修”的轉(zhuǎn)變提供技術(shù)基礎(chǔ)。同時“程序化操作”等實用技術(shù)在智能化變電站中也有更好的推廣空間。 如何利用IEC61850規(guī)約構(gòu)建智能化變電站？從使用服務(wù)上來看從使用服務(wù)來看，

15、一個完整的智能化變電站由以下三部分服務(wù)支撐：1、MMSMMS：Manufacturing Message Specification (ISO 9506) 制造報文規(guī)范。該標(biāo)準(zhǔn)起源于80年代的通用汽車公司所制定的報文制造規(guī)范。在智能化變電站中，MMS技術(shù)主要被用在自動化網(wǎng)絡(luò)報文的傳輸。2、GOOSEGOOSE：Generic Object Oriented Substation Events 通用面向變電站事件對象。該服務(wù)主要應(yīng)用于智能化變電站中過程層與間隔層設(shè)備之間的通信傳輸，簡單的來說就是替代了這些設(shè)備間的控制、信號電纜的功能。3、SMVSMV：Sampled Measured Value

16、 采樣測量值。該服務(wù)主要應(yīng)用于智能化變電站中間隔層設(shè)備與過程層間的單向電流、電壓采樣值傳輸。我國智能電網(wǎng)與智能變電站概況我國智能電網(wǎng)與智能變電站概況發(fā)展基礎(chǔ)體系 技術(shù)支撐體系智能應(yīng)用體系 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系一個目標(biāo)三個階段兩條主線四個體系五個內(nèi)涵構(gòu)建以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強(qiáng)的智能化電網(wǎng)技術(shù)上實現(xiàn)信息化、自動化、互動化管理上實現(xiàn)集團(tuán)化、集約化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化2009-2011年： 規(guī)劃試點階段2012-2015年： 全面建設(shè)階段2016-2020年： 引領(lǐng)提升階段堅強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效清潔環(huán)保、靈活互動、友好開放智能電網(wǎng)發(fā)展的需求十二五期間，國家電網(wǎng)計劃：十二五期間，國家電網(wǎng)計劃：新

17、建新建50005000座智能變電站，座智能變電站，同時完成同時完成10001000座以上變電所的智能化改造。座以上變電所的智能化改造。智能電網(wǎng)發(fā)展的需求智能二次設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)智能二次設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)智能二次設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)智能變電站數(shù)據(jù)采集設(shè)備智能變電站數(shù)據(jù)采集設(shè)備智能變電站信息交互網(wǎng)絡(luò)智能變電站信息交互網(wǎng)絡(luò)智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備智能變電站故障記錄及輔助設(shè)備智能變電站故障記錄及輔助設(shè)備對于采用電子式互感器的智對于采用電子式互感器的智能變電站，互感器是實現(xiàn)智能變電站，互感器是實現(xiàn)智能變電站信息采集的基礎(chǔ)，能變電站信息采集的基礎(chǔ)，測量的準(zhǔn)確性、實時性測量的準(zhǔn)確性、實時性可靠性是智能變電

18、站安全高可靠性是智能變電站安全高效和優(yōu)質(zhì)運行的關(guān)鍵技術(shù)。效和優(yōu)質(zhì)運行的關(guān)鍵技術(shù)。無源型電子式互感器有源型電子式互感器數(shù)據(jù)采集傳感準(zhǔn)確化、信號傳輸光纖化、信號輸出數(shù)字化數(shù)據(jù)采集傳感準(zhǔn)確化、信號傳輸光纖化、信號輸出數(shù)字化是智能變電站對電子式互感器的基本要求。是智能變電站對電子式互感器的基本要求。 電子式互感器電子式互感器光學(xué)原理互感器光學(xué)原理互感器（OCTOCT/ /OVTOVT）羅氏線圈原理互感器羅氏線圈原理互感器（ECTECT/ /EVTEVT）電壓電壓變換變換電流電流變換變換普克爾效應(yīng)Pockel effect ）法拉第效應(yīng)( Faraday effect )塞格奈克效應(yīng)( Sagnac e

19、ffect )電阻分壓電容分壓羅柯夫斯線圈( Rogowski coil )數(shù)據(jù)采集設(shè)備數(shù)據(jù)采集設(shè)備電流有源型電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)要求：有源型電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)要求：最大限度降低由于繞制工藝、澆鑄、一次導(dǎo)線位置、一次電流磁場耦合干擾及溫度等造成的計量誤差；有源電子式電流互感器采用空心線圈感應(yīng)高壓側(cè)信號，所以必需給高壓側(cè)供電，因此供電可靠性問題必須解決。無源型電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)要求：無源型電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)要求：有效解決溫度、震動等因素對光學(xué)折射效應(yīng)的影響，確保其長期工作的穩(wěn)定性。合并單元的關(guān)鍵技術(shù)要求：合并單元的關(guān)鍵技術(shù)要求：合并單元將多個互感器采集單元輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步合并處理

20、，為二次系統(tǒng)提供時間同步的電流和電壓數(shù)據(jù)，是將電子式互感器與變電站二次系統(tǒng)連接起來的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要滿足二次系統(tǒng)對輸出數(shù)據(jù)的同步性、實時性、均勻性等方面的要求。信息交互網(wǎng)絡(luò)站控層站控層間隔層間隔層過程層過程層站控層站控層網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)過程層過程層網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)信息交互網(wǎng)絡(luò)站控層設(shè)備：監(jiān)控主機(jī)，工程師站等。間隔層設(shè)備：保護(hù)裝置，測控裝置等。過程層設(shè)備：光CT/PT，合并單元，智能開關(guān)等。 智能變電站技術(shù)為繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展帶來的機(jī)遇智能變電站技術(shù)為繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展帶來的機(jī)遇 電子式互感器的采用為繼電保護(hù)技術(shù)中長期難于解決的一些問題電子式互感器的采用為繼電保護(hù)技術(shù)中長期難于解決的一些問題 提供了新的途徑，如電磁式電

21、流互感器飽和引起的差動保護(hù)區(qū)外提供了新的途徑，如電磁式電流互感器飽和引起的差動保護(hù)區(qū)外 誤動、變壓器勵磁涌流與故障電流的識別、瞬時值差動保護(hù)技術(shù)誤動、變壓器勵磁涌流與故障電流的識別、瞬時值差動保護(hù)技術(shù) 的應(yīng)用及其他繼電保護(hù)新技術(shù)發(fā)展應(yīng)用。的應(yīng)用及其他繼電保護(hù)新技術(shù)發(fā)展應(yīng)用。 智能變電站依靠高速、智能變電站依靠高速、可靠、開放的通信網(wǎng)絡(luò)可靠、開放的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)變電站過程技術(shù)，實現(xiàn)變電站過程層的網(wǎng)絡(luò)化。層的網(wǎng)絡(luò)化。解決了傳統(tǒng)變電站電解決了傳統(tǒng)變電站電纜二次接線復(fù)雜、抗纜二次接線復(fù)雜、抗干擾能力差、系統(tǒng)擴(kuò)干擾能力差、系統(tǒng)擴(kuò)展性差等缺點，實現(xiàn)展性差等缺點，實現(xiàn)信息共享信息共享 。繼電保護(hù)設(shè)備繼電

22、保護(hù)設(shè)備裝之間的聯(lián)系由復(fù)雜的電纜連線變成簡單的網(wǎng)絡(luò)連接。裝之間的聯(lián)系由復(fù)雜的電纜連線變成簡單的網(wǎng)絡(luò)連接。傳統(tǒng)接線網(wǎng)絡(luò)連接故障記錄及輔助設(shè)備針對智能變電站信息數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)化特點的故障錄波設(shè)針對智能變電站信息數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)化特點的故障錄波設(shè)備、分析記錄設(shè)備及其他輔助設(shè)備在智能變電站運行維備、分析記錄設(shè)備及其他輔助設(shè)備在智能變電站運行維護(hù)中必不可少。護(hù)中必不可少。能夠適用于數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)的故障錄波器能夠適用于數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)的故障錄波器能夠準(zhǔn)確進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息分析記錄的在線監(jiān)視儀器能夠準(zhǔn)確進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息分析記錄的在線監(jiān)視儀器能夠滿足數(shù)字化保護(hù)測試功能的保護(hù)測試儀能夠滿足數(shù)字化保護(hù)測試功能的保護(hù)測試儀省內(nèi)智能變電站實例

23、介紹省內(nèi)智能變電站實例介紹 紹興220kV宣家變（外陳變）220kV宣家變（外陳變）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三級調(diào)度三級調(diào)度主機(jī)主機(jī)/ /人機(jī)工作站人機(jī)工作站1 1主機(jī)主機(jī)/ /人機(jī)工作站人機(jī)工作站2 2工程師工作站工程師工作站 遠(yuǎn)動裝置遠(yuǎn)動裝置1/2 1/2 100MB100MB星形以太網(wǎng)星形以太網(wǎng)工業(yè)級以太網(wǎng)交換機(jī)工業(yè)級以太網(wǎng)交換機(jī)浙江省電力公司浙江省電力公司220220kVkV外陳變電站自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖外陳變電站自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖激光打印機(jī)激光打印機(jī)針式打印機(jī)針式打印機(jī)220kV220kV繼電器小室繼電器小室測控測控IEDIED保護(hù)保護(hù)IEDIED智能智能操作箱操作箱公用信息公用信息管理機(jī)

24、管理機(jī)保護(hù)子站保護(hù)子站主變、主變、110kV110kV繼電器小室繼電器小室測控測控IEDIED主變保護(hù)主變保護(hù)IEDIED公用信息公用信息管理機(jī)管理機(jī)110kV110kV測控測控保護(hù)保護(hù)IEDIED100MB100MB光纖環(huán)網(wǎng)光纖環(huán)網(wǎng)35kV35kV配電裝置小室配電裝置小室三級調(diào)度三級調(diào)度 電力數(shù)據(jù)網(wǎng)電力數(shù)據(jù)網(wǎng) 省電力數(shù)據(jù)網(wǎng)省電力數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀保護(hù)測控保護(hù)測控一體一體IEDIED保護(hù)測控保護(hù)測控一體一體IEDIED50220kV宣家變（外陳變）IED配置情況 紹興220kV宣家變（外陳變）金華500kV芝堰變（蘭溪變）500kV芝堰變（蘭溪變）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)服務(wù)器1GPS對時裝置遠(yuǎn)動雙機(jī)

25、各級調(diào)度中心集控中心單光纖環(huán)網(wǎng)單光纖環(huán)網(wǎng)服務(wù)器2操作員工作站微機(jī)五防工作站繼電保護(hù)工程師站GOOSE A斷路器保護(hù)智能操作箱500kV保護(hù)小室220kV保護(hù)小室電纜主變及35kV小室低壓保護(hù)變壓器保護(hù)母設(shè)智能終端變壓器本體智能終端保信子站故障錄波器故障錄波器跳閘信號MMSIRIG -B測控線路及母線母線線路線路母線GOOSE B母線線路線路母線53總體結(jié)構(gòu)保護(hù)雙重化原則所有500及220kV保護(hù)，包括母差、失靈、重合閘完全雙重化配置且完全獨立，互不聯(lián)系，與之對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)也完全獨立，測控接入第一套網(wǎng)絡(luò)中。500kV芝堰變（蘭溪變）IED配置情況500kV芝堰變（蘭溪變）IED配置情況 500kV芝

26、堰變的一些特點 紹興220kV宣家變（外陳變）金華500kV芝堰變（蘭溪變） 500kV芝堰變的一些特點網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更清晰針對實現(xiàn)功能的不同，500kV芝堰變的網(wǎng)絡(luò)被分為MMS、GOOSE-A、GOOSE-B三個，這三個網(wǎng)絡(luò)相互獨立，沒有交叉。雙重化保護(hù)與雙重化的GOOSE網(wǎng)絡(luò)一一對應(yīng)，在減少交換機(jī)投資的同時仍能保證雙重化保護(hù)在單個網(wǎng)絡(luò)或單臺裝置故障時不失去保護(hù)功能。同時交換機(jī)按照間隔配置，使得交換機(jī)與間隔設(shè)備有固定的對應(yīng)關(guān)系，方便運行監(jiān)視和檢修維護(hù)。59 500kV芝堰變的一些特點采用了就地智能終端智能終端的應(yīng)用，為傳統(tǒng)的一次設(shè)備提供了數(shù)字化接口；智能終端的就地化，減少了二次電纜敷設(shè)長度。同時也

27、意味著戶外電子設(shè)備應(yīng)用的逐漸成熟。 500kV芝堰變的一些特點 采用GOOSE技術(shù)后，保護(hù)測控屏內(nèi)接線大大減少，施工與調(diào)試工作減少，二次檢修安全措施更方便、更可靠。而且GOOSE通信可實現(xiàn)后臺在線監(jiān)視和告警，不必?fù)?dān)心二次線接觸不良等問題。二次接線大大減少500kV芝堰變220kV線路保護(hù)信息信號流向圖 隨著數(shù)字化保護(hù)出口方式的變化，電纜回路的取消，保護(hù)裝置出口采用軟壓板進(jìn)行隔離。 軟壓板的設(shè)置，使得保護(hù)二次回路的遠(yuǎn)方操作變?yōu)榭赡?，變電站的自動化程度進(jìn)一步提高。保護(hù)軟壓板的應(yīng)用檢修狀態(tài)硬壓板軟壓板對應(yīng)表 #2主變第一套保護(hù)主變第一套保護(hù)GOOSE輸入輸出對應(yīng)表輸入輸出對應(yīng)表 程序化操作是變電站自

28、動化應(yīng)用程度的一個重要體現(xiàn)。IEC61850的應(yīng)用使得保護(hù)等二次設(shè)備的操作具備了遠(yuǎn)方操作的技術(shù)條件。芝堰變工作按程序化操作要求，改進(jìn)了閘刀操作電源遙控等多項設(shè)計，在一次設(shè)備、二次設(shè)備上均實現(xiàn)了程序化操作。 程序化操作提高了倒閘操作的效率，并最大程度上杜絕了人為誤操作因素。為變電所少人或無人值班改造、監(jiān)控中心控制創(chuàng)造條件。程序化操作的應(yīng)用 500kV芝堰變的一些特點 紹興220kV宣家變（外陳變）金華500kV芝堰變（蘭溪變） 智能化改造采用的新技術(shù)信息一體化平臺SCADA故障錄波故障錄波電能量電能量保護(hù)信息保護(hù)信息在線監(jiān)測在線監(jiān)測信息一體化平臺信息一體化平臺67高級應(yīng)用智能開票系統(tǒng)運行方式運行

29、方式安排安排實際運行實際運行情況情況設(shè)備操作規(guī)則設(shè)備操作規(guī)則操作票操作票基礎(chǔ)模板票基礎(chǔ)模板票操作術(shù)語操作術(shù)語描述性操作規(guī)則描述性操作規(guī)則操作設(shè)備和實時庫操作設(shè)備和實時庫中的設(shè)備對應(yīng)關(guān)系中的設(shè)備對應(yīng)關(guān)系操作票文本的關(guān)鍵操作票文本的關(guān)鍵字字68高級應(yīng)用一鍵式順序控制閘刀位置判別圖像識別圖像識別自動判斷自動判斷人工判斷人工判斷69開展程序化控制研究開展程序化控制研究 程序化操作應(yīng)用提出了變電站倒閘操作的新模式，倒程序化操作應(yīng)用提出了變電站倒閘操作的新模式，倒閘操作的安全風(fēng)險從倒閘操作過程轉(zhuǎn)移到程序化操作票編閘操作的安全風(fēng)險從倒閘操作過程轉(zhuǎn)移到程序化操作票編寫設(shè)定環(huán)節(jié)，運行人員必須適應(yīng)新的操作模式要求

30、。為確寫設(shè)定環(huán)節(jié)，運行人員必須適應(yīng)新的操作模式要求。為確保程序化控制的可靠實施，系統(tǒng)具有以下特點：保程序化控制的可靠實施，系統(tǒng)具有以下特點：1 1、設(shè)計變電所閘刀操作電源、母聯(lián)開關(guān)控制電源遙控控制功能；、設(shè)計變電所閘刀操作電源、母聯(lián)開關(guān)控制電源遙控控制功能；2 2、引入人工干預(yù)功能，實現(xiàn)程序化操作與人工檢查相結(jié)合；、引入人工干預(yù)功能，實現(xiàn)程序化操作與人工檢查相結(jié)合；3 3、具有中斷處理能力，自動記錄程序化控制斷面；、具有中斷處理能力，自動記錄程序化控制斷面；4 4、與五防系統(tǒng)配合，研發(fā)完善的程序化控制系統(tǒng)。、與五防系統(tǒng)配合，研發(fā)完善的程序化控制系統(tǒng)。 高級應(yīng)用一鍵式順序控制70 程序化控制界面

31、圖：程序化控制界面圖：程序化控制實施后效果對比 通過現(xiàn)場測試，如操作500kV某開關(guān)失靈保護(hù)停用操作票，該票總步驟數(shù)13步。如采用常規(guī)操作，正常需耗時8分鐘，而采用程序化操作僅需2分，當(dāng)操作步驟越多時，效率越明顯。 如220kV某出線間隔的倒排操作，操作步驟共16步，如果采用常規(guī)操作需要往返開關(guān)場，操作時間至少15分鐘，而采用程序化操作，僅需5分鐘。效果：n程序化操作步驟由系統(tǒng)自動執(zhí)行，無需執(zhí)行監(jiān)護(hù)復(fù)誦制，操作速度明顯提高且確保操作正確； 1.倒閘操作過程中避免誤入間隔的情況出現(xiàn)，也不會誤投、誤退、誤操作設(shè)備。高級應(yīng)用智能告警與故障綜合分析系統(tǒng)告警信息預(yù)處理建立專家系統(tǒng)庫事故處理輔助決策系統(tǒng)顯

32、示分析方案智能智能告警告警與故與故障綜障綜合分合分析系析系統(tǒng)統(tǒng)建立智能建立智能告警系統(tǒng)告警系統(tǒng)的告警處的告警處理模型，理模型，用于推理用于推理監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生的眾產(chǎn)生的眾多信號多信號智能告警處理高級應(yīng)用圖模一體化SCDSCD文件文件SVGSVG文件文件系統(tǒng)配置工具（增加作圖功能）廠站客戶端調(diào)度客戶端IED配置74一次設(shè)備智能化一次設(shè)備智能診斷與狀態(tài)檢修n對被監(jiān)測一次設(shè)備的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，形成實時、小時、對被監(jiān)測一次設(shè)備的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，形成實時、小時、日、周、月數(shù)據(jù)曲線。日、周、月數(shù)據(jù)曲線。n綜合利用設(shè)備測量結(jié)果的橫向與縱向比較，結(jié)合環(huán)境條件，綜合利用設(shè)備測量結(jié)果的橫向與縱向比較，結(jié)合

33、環(huán)境條件，判斷設(shè)備的運行狀況，實現(xiàn)一次設(shè)備的狀態(tài)可視化判斷設(shè)備的運行狀況，實現(xiàn)一次設(shè)備的狀態(tài)可視化 。n對一次設(shè)備狀況進(jìn)行預(yù)測，給出檢修決策。對一次設(shè)備狀況進(jìn)行預(yù)測，給出檢修決策。 狀態(tài)監(jiān)測狀態(tài)監(jiān)測智能診斷狀態(tài)檢修75時間和成本浪費省錢并安全可靠故障診斷與狀態(tài)診斷的效果差異76一次設(shè)備智能化可視化展示一次設(shè)備智能化避雷器在線監(jiān)測選擇500kV和220kV各一個線路間隔安裝避雷器在線監(jiān)測系統(tǒng)。 在避雷器接地線上安裝穿芯式傳感器，監(jiān)測避雷器泄露電流的全電流和阻性電流。 安裝監(jiān)測裝置測量低至0.1mA的電流信號（毫安級或幾百微安級），同時能檢測避雷器動作電流動作次數(shù) 。78一次設(shè)備智能化紅外測溫技術(shù)n在主變壓器周邊安裝紅外測溫探頭，監(jiān)測變壓器油在主變壓器周邊安裝紅外測溫探頭，監(jiān)測變壓器油枕、變壓器套管、本體和連接引線的紅外測溫情況，枕、變