智能變電站高級應(yīng)用課件

2.智能告警變電站高級應(yīng)用5.源端維護(hù)3.順序控制4.站域保護(hù)6.負(fù)荷優(yōu)化控制1.設(shè)備在線監(jiān)測智能變電站增設(shè)以變壓器、斷路器等為重點(diǎn)監(jiān)測對象的在線狀態(tài)監(jiān)測單元，通過電學(xué)、光學(xué)、化學(xué)等技術(shù)手段對一次設(shè)備狀態(tài)量進(jìn)行在線監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)信息數(shù)字化采集、網(wǎng)絡(luò)化傳輸、狀態(tài)綜合分析及可視化展示。面臨的問題：需一次廠家增設(shè)檢測一次設(shè)備狀態(tài)的傳感器，并提供信號輸出節(jié)點(diǎn)給保護(hù)廠家的監(jiān)測設(shè)備（智能組件IED）1.設(shè)備在線監(jiān)測通訊控制單元變壓器監(jiān)測單元GOOSEMGA2020色譜微水IED：氣體微水含量：H2，CO，CH4，C2H2，C2H4，C2H6；變壓器繞組溫度監(jiān)測；鐵芯接地電流監(jiān)測

；局部放電監(jiān)測斷路器監(jiān)測單元220kVSF6斷路器的SF6氣體壓力監(jiān)測。10kV開關(guān)柜柜內(nèi)溫度、觸頭溫度監(jiān)測。

泄漏電流在線測量；雷擊記數(shù)上傳。

避雷器監(jiān)測單元IEC61850-8IEC61850-9-2通信處理單元站控層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測主站變壓器局部放電監(jiān)測定義：以局部放電所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象為依據(jù)，通過能表述該現(xiàn)象的物理量來表征局部放電的狀態(tài)。UHF法監(jiān)測局部放電：當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生局部放電時(shí)，將會(huì)向外輻射出特高頻（UHF）電磁波，因此通過檢測電力變壓器內(nèi)部是否存在UHF信號，就可以診斷電力變壓器內(nèi)部是否發(fā)生局部放電。采用UHF進(jìn)行局放狀態(tài)監(jiān)測的傳感器安裝有油閥式和內(nèi)置式兩種，分別用于技改站和新建站。脈沖電流法監(jiān)測局部放電：在變壓器局放過程中會(huì)產(chǎn)生脈沖，可以從高壓套管末屏接地線采集到的脈沖電流信號，來判斷變壓器是否發(fā)生局部放電。4主變導(dǎo)入式局放傳感器變壓器油色譜分析故障類型主要?dú)怏w組成次要?dú)怏w組成油過熱CH4、C2H4H2、C2H6油和紙過熱CH4、C2H4、CO、CO2H2、C2H6油紙絕緣中局部放電H2、C2H4、COC2H2、C2H6、CO2油中火花放電H2、C2H2油中電弧H2、C2H2CH4、C2H4、C2H6油和紙中電弧CH4、C2H2、CO、CO2CH4、C2H4、C2H6油色譜分析理論通過分析變壓器油中微量特征氣體的含量變化就可以有效預(yù)測和分析變壓器的潛在故障，為狀態(tài)檢修提供依據(jù)。采用色譜柱/半導(dǎo)體氣體檢測法。6變壓器油色譜分析變壓器智能組件油色譜分析進(jìn)出油回路內(nèi)置式局放傳感器油色譜分析本體進(jìn)出油回路7變壓器套管絕緣監(jiān)測套管末屏泄露電流監(jiān)測傳感器同步采集三相電壓（主變高壓側(cè)電壓）與末屏電流，計(jì)算電壓與電流相位角正切值，求得介質(zhì)損耗。從而監(jiān)測套管絕緣情況。8變壓器狀態(tài)監(jiān)測主界面套管絕緣局部放電油中氣體及微水工況及繞組溫度一次設(shè)備綜合狀態(tài)主界面一次設(shè)備狀態(tài)智能斷路器智能斷路器技術(shù)分?jǐn)嗦菲鞅O(jiān)視和斷路器智能操作序號參量數(shù)據(jù)源或采樣方法1分合閘線圈電流波形電流傳感器2儲能電機(jī)電流波形電流傳感器3一次電流電流傳感器或過程層網(wǎng)絡(luò)4斷路器機(jī)構(gòu)行程位移傳感器5斷路器分合閘位置輔助開關(guān)6斷路器儲能狀態(tài)行程開關(guān)7SF6密度密度傳感器8SF6水分露點(diǎn)傳感器9局部放電特高頻傳感器（UHF）斷路器主要監(jiān)測參量11智能斷路器斷路器智能操作：按IEC定義“動(dòng)觸頭從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的自適應(yīng)控制的轉(zhuǎn)換”斷路器的智能操作可根據(jù)電網(wǎng)發(fā)出的不同開斷信息，自動(dòng)調(diào)整操動(dòng)機(jī)構(gòu)和選擇滅弧室的工作條件，從而改變了斷路器的單一空載分閘特性。如：無載時(shí)以較低的分閘速度斷開，故障時(shí)以較高速度斷開等，以獲得實(shí)際開斷時(shí)電氣和機(jī)械性能上的最佳開斷效果。數(shù)據(jù)采集變電站主控室滅弧室操動(dòng)機(jī)構(gòu)分合信號斷路器狀態(tài)信號智能識別數(shù)據(jù)采集調(diào)節(jié)裝置智能控制單元電網(wǎng)斷路器智能操作的工作原理122.智能告警變電站高級應(yīng)用5.源端維護(hù)3.順序控制4.站域保護(hù)6.負(fù)荷優(yōu)化控制1.設(shè)備在線監(jiān)測2.智能告警1、基于全站設(shè)備對象信息統(tǒng)一建模，通過告警信息的篩選過濾，實(shí)現(xiàn)變電站正常及事故情況下告警信息分類2、建立信息上送的優(yōu)先級標(biāo)準(zhǔn)，在異常及事故情況下實(shí)現(xiàn)信息分級上送3、并通過告警信息之間的邏輯關(guān)聯(lián)，運(yùn)用推理技術(shù)確定最終告警，便于運(yùn)行人員快速調(diào)用、調(diào)度人員快速?zèng)Q策遙信變位、遙測越限、保護(hù)動(dòng)作、二次報(bào)警、錄波數(shù)據(jù)篩選過濾網(wǎng)2精簡告警篩選過濾網(wǎng)1上送電壓越限重合閘動(dòng)作三相瞬時(shí)故障開關(guān)分閘開關(guān)合閘保護(hù)動(dòng)作三相瞬時(shí)故障智能告警實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)硬件(ALPHA/IBM/SUN/PC)操作系統(tǒng)(LINUX/UNIX)信息一體化平臺SCADA知識庫定義告警等級、遙信類型等主程序推理機(jī)平臺接口、拓?fù)浣涌诘戎悄芨婢男畔⒎诸愓{(diào)度端信息分類廠站端信息分類時(shí)序信息提示信息異常信息事故信息時(shí)序信息提示信息次緊急信息緊急告警事故告警緊急程度推理機(jī)智能推理

對變電站的主要故障類型能根據(jù)故障發(fā)生的關(guān)鍵條件，結(jié)合接線方式、運(yùn)行方式、開關(guān)變位及開關(guān)狀態(tài)、遙測量、時(shí)序等綜合判斷，給出當(dāng)前故障的故障類型、相關(guān)信息、故障結(jié)論及處理方式

智能告警系統(tǒng)的故障推理**線路保護(hù)A相跳閘

XX

ms；**線路A相斷路器跳閘

XX

ms；**線路保護(hù)重合閘動(dòng)作

XX

ms；**線路A相斷路器合閘

XX

ms；**線路保護(hù)永跳出口動(dòng)作

XXms；**線路ABC相斷路器跳閘

XX

ms；智能告警系統(tǒng)可以根據(jù)故障發(fā)生的關(guān)鍵條件，結(jié)合接線方式、運(yùn)行方式、開關(guān)變位及開關(guān)狀態(tài)、遙測量、時(shí)序等綜合判斷，推理出故障的故障類型、故障結(jié)論并提供處理方案。**線路永久故障，故障相A相，重合失敗。故障綜合分析對包括SOE及保護(hù)裝置、向量測量、故障錄波等相關(guān)事件信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、整合、綜合分析，結(jié)合知識庫，得出故障分析結(jié)果，為電網(wǎng)運(yùn)行提供輔助決策決策結(jié)果與智能告警系統(tǒng)之間進(jìn)行互動(dòng)，并在后臺以簡明的界面可視化綜合展示--故障分析報(bào)告分析決策及告警信息上傳主站并定向發(fā)布，實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)行狀態(tài)與電網(wǎng)、配網(wǎng)及用戶之間的互動(dòng)故障綜合分析智能告警推理結(jié)果故障錄波頭文件關(guān)聯(lián)知識庫/預(yù)案故障電流、故障相別、故障測距等信息匹配故障綜合分析報(bào)告故障綜合分析報(bào)告2.智能告警變電站高級應(yīng)用5.源端維護(hù)3.順序控制4.站域保護(hù)6.負(fù)荷優(yōu)化控制1.設(shè)備在線監(jiān)測順序控制也稱程序化操作，是指在變電站原有標(biāo)準(zhǔn)化操作的前提下，由變電站自動(dòng)化系統(tǒng)自動(dòng)按照操作票規(guī)定的順序執(zhí)行相關(guān)運(yùn)行方式變化的操作任務(wù)，每執(zhí)行一步操作前自動(dòng)檢查防誤閉鎖邏輯，一次性地自動(dòng)完成多個(gè)控制步驟的操作。順序控制必須滿足無人值班及區(qū)域監(jiān)控中心站管理模式的要求，可接收和執(zhí)行監(jiān)控中心、調(diào)度中心和本地自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)出的控制指令，經(jīng)安全校核正確后，自動(dòng)完成符合相關(guān)運(yùn)行方式變化要求的設(shè)備控制。3.順序控制智能變電站的順序控制操作常規(guī)倒閘操作智能變電站的順序控制操作順序控制是監(jiān)控系統(tǒng)微機(jī)根據(jù)操作操作目的及五防規(guī)則發(fā)出整批指令，由系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備狀態(tài)信息變化情況判斷設(shè)備操作效果，并根據(jù)操作效果自動(dòng)執(zhí)行下一指令，從而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對變電站設(shè)備的程序化、自動(dòng)化操作。智能變電站建立了統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的順序控制模型，所有一次設(shè)備都具備電動(dòng)操作功能，二次具備軟壓板功能實(shí)現(xiàn)與變電站內(nèi)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)或智能巡視系統(tǒng)的互動(dòng)，增加控制端的可視化操作；實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心、調(diào)度中心的互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度主站端對順序控制的實(shí)時(shí)監(jiān)視，并能夠控制整個(gè)順序控制的過程；一鍵式順控執(zhí)行畫面2.智能告警變電站高級應(yīng)用5.源端維護(hù)3.順序控制4.站域保護(hù)6.負(fù)荷優(yōu)化控制1.設(shè)備在線監(jiān)測站域保護(hù)及控制的理念是對站內(nèi)信息的集中處理、判斷，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)安全自動(dòng)控制裝置（如備自投、母線分合運(yùn)行）的協(xié)調(diào)工作，適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行方式的要求。4.站域保護(hù)站域控制采用的是NS3646，集中了10kV備自投及低周減載功能3103203002.智能告警變電站高級應(yīng)用5.源端維護(hù)3.順序控制4.站域保護(hù)6.負(fù)荷優(yōu)化控制1.設(shè)備在線監(jiān)測“源端”→變電站端維護(hù)內(nèi)容→變電站主接線圖；網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)關(guān)系圖等目前問題→“源端”與調(diào)度主站數(shù)據(jù)模型不一致;通信規(guī)約與站內(nèi)數(shù)據(jù)模型不兼容變電站端調(diào)度/集控端變電站端變電站端IEC61850模型IEC61850模型IEC61850模型IEC61970模型IEC101/104規(guī)約5.源端維護(hù)源端維護(hù)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模型和通信規(guī)約的轉(zhuǎn)換：變電站端按點(diǎn)表發(fā)送數(shù)據(jù)，調(diào)度端則按點(diǎn)表一一對應(yīng)接收數(shù)據(jù)，存在大量的工程配置和調(diào)試對點(diǎn)的工作變電站端調(diào)度/集控端變電站端變電站端IEC61850模型IEC61850模型IEC61850模型IEC61970模型遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)源端維護(hù)“源端”實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換：

IEC61850→IEC61970變電站端調(diào)度/集控端變電站端變電站端IEC61850模型IEC61850模型IEC61850模型IEC61970模型遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)模型映射IEC61970模型IEC61970模型模型映射模型映射IEC61970模型IEC101/104IEC101/104IEC101/104源端維護(hù)源端維護(hù)使得調(diào)度主站的工作壓力大大減輕，只需要在站端通過源端維護(hù)軟件進(jìn)行更新并上傳，調(diào)度主站就可以得到更新后的結(jié)果。在站端由廠家提供設(shè)備能力描述文件（ICD），利用源端維護(hù)功能軟件進(jìn)行畫圖、連接拓?fù)潢P(guān)系，建立二次設(shè)備模型（SCD），經(jīng)過聯(lián)庫后建立一次設(shè)備模型（SSD），SCD和SSD在經(jīng)過一次二次關(guān)聯(lián)之后得到公共信息模型（CIM），然后利用CIM生成矢量圖形模型（SVG）。CIM和SVG與調(diào)度主站的數(shù)據(jù)庫無縫連接后，調(diào)度主站可以調(diào)用建立好的數(shù)據(jù)庫，從界面上可以得到變電站模型、圖形的顯示。標(biāo)準(zhǔn)配置文件（SCD）→公共信息模型（CIM）矢量圖形模型（SVG）調(diào)度主站設(shè)備能力描述文件(ICD)二次設(shè)備模型(SCD)一次設(shè)備模型(SSD)公共信息模型(CIM)矢量圖形模型(SVG)數(shù)據(jù)庫變電站源端維護(hù)示意圖2.智能告警變電站高級應(yīng)用5.源端維護(hù)3.順序控制4.站域保護(hù)6.負(fù)荷優(yōu)化控制1.設(shè)備在線監(jiān)測利用信息一體化平臺相關(guān)信息，由負(fù)荷優(yōu)化控制功能軟件進(jìn)行分析計(jì)算，并根據(jù)預(yù)設(shè)目標(biāo)及優(yōu)化控制策略（包括負(fù)荷切割策略）上送和接受調(diào)度確認(rèn)信息，在主站端實(shí)現(xiàn)變壓器負(fù)荷的自動(dòng)調(diào)節(jié)，并通過一體化平臺輸出調(diào)節(jié)命令，將變壓器負(fù)荷控制在希望范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)無功電壓及負(fù)荷的智能調(diào)節(jié)及負(fù)載均衡。調(diào)節(jié)結(jié)果相關(guān)信息自動(dòng)反饋到調(diào)度端，實(shí)現(xiàn)變電站負(fù)荷與電網(wǎng)協(xié)同互動(dòng)。6.負(fù)荷優(yōu)化控制采用軟件模塊嵌入到智能變電站信息一體化平臺中，利用計(jì)算機(jī)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)和主站端負(fù)荷優(yōu)化控制策略互動(dòng)，包括負(fù)荷切割策略上送和接受調(diào)度確認(rèn)信息，以及調(diào)度遠(yuǎn)方投/退功能雙網(wǎng)或單網(wǎng)變電站端調(diào)度主站端定值修改遠(yuǎn)方投停智能變電站信息一體化平臺負(fù)荷優(yōu)化控制模塊調(diào)度員測控裝置監(jiān)測數(shù)據(jù)上送策略結(jié)果下達(dá)負(fù)荷優(yōu)化控制對于主變過載，減載策略根據(jù)主變過載能力信息預(yù)先在系統(tǒng)設(shè)定，在主變過載切負(fù)荷前，系統(tǒng)給出切負(fù)荷策略，并提前把信息反饋給調(diào)度及重要用戶，并由調(diào)度確認(rèn)。對于電網(wǎng)事故減載，則由調(diào)度下減載目標(biāo)值，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)置的線路等級自動(dòng)給出切負(fù)荷策略，并提前把信息反饋給調(diào)度及重要用戶，并由調(diào)度確認(rèn)。調(diào)度中心互動(dòng)智能告警一鍵式順控負(fù)荷優(yōu)化控制設(shè)備狀態(tài)可視化互動(dòng)源端維護(hù)故障綜合分析高級應(yīng)用/與調(diào)度中心互動(dòng)子站調(diào)度主站順控互動(dòng)召喚預(yù)演執(zhí)行中斷執(zhí)行順控票上送預(yù)演順控票過程上送執(zhí)行順控票過程上送執(zhí)行順控票結(jié)果上送一鍵式順控智能告警分檢開關(guān)SOE上送智能告警分檢保護(hù)SOE上送智能告警故障推理報(bào)告上送智能告警當(dāng)前組態(tài)數(shù)據(jù)上送運(yùn)行目標(biāo)值上