智能站基础知上.ppt

智能变电站基础知识 目录 目录 智能电网的概念 由于经济发展状况 电网建设水平 内外部发展环境不同 世界各国在智能电网建设的远景和侧重点上有些差异 对智能电网概念的描述也不尽相同 坚强 智能 以特高压电网为骨干网架 各级电网协调发展的坚强电网为基础 以通信信息平台为支撑 具有信息化 自动化 互动化特征 包括发电 输电 变电 配电 用电和调度各个环节 覆盖所有电压等级 实现 电力流 信息流 业务流 的高度一体化融合的现代电网 欧洲为解决风能等可再生能源的接入问题 美国为解决现有电网设备升级换代 绿色能源解决以及为经济复苏寻求支柱产业的问题 智能电网的主要特征 坚强 在电网发生大扰动和故障时 仍能保持对用户的供电能力 而不发生大面积停电事故 在自然灾害 极端气候条件下或外力破坏下仍能保证电网的安全运行 具有确保电力信息安全的能力 自愈 具有实时 在线和连续的安全评估和分析能力 强大的预警和预防控制能力 以及自动故障诊断 故障隔离和系统自我恢复的能力 兼容 支持可再生能源的有序 合理接入 适应分布式电源和微电网的接入 能够实现与用户的交互和高效互动 满足用户多样化的电力需求并提供对用户的增值服务 经济 支持电力市场运营和电力交易的有效开展 实现资源的优化配置 降低电网损耗 提高能源利用效率 集成 实现电网信息的高度集成和共享 采用统一的平台和模型 实现标准化 规范化和精益化管理 优化 优化资产的利用 降低投资成本和运行维护成本 智能变电站定义 采用先进 可靠 集成 低碳 环保的智能设备 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要求 自动完成信息采集 测量 控制 保护 计量和监测等基本功能 并可根据需要支持电网实时自动控制 智能调节 在线分析决策 协同互动等高级功能的变电站 摘自国家电网公司 智能变电站技术导则 怎么理解 电子式互感器应用 IEC61850标准的颁布和实施 高速工业通信网络技术发展 断路器智能接口技术应用 一次设备智能化及高级应用要求 智能变电站 网络化 标准化 术语 用以对来自二次转换器的电流和 或电压数据进行时间相关组合的物理单元 合并单元可是互感器的一个组成件 也可是一个分立单元 合并单元MU mergingunit 包含一个或多个处理器 可接收来自外部源的数据 或向外部发送数据 或进行控制的装置 例如 电子多功能仪表 数字保护 控制器等 为具有一个或多个特定环境中特定逻辑接点行为且受制于其接口的装置 智能电子设备IED intelligentelectronicdevice 一种智能组件 与一次设备采用电缆连接 与保护 测控等二次设备采用光纤连接 实现对一次设备 如 断路器 刀闸 主变压器等 的测量 控制等功能 智能终端smartterminal 术语 IEC61850 变电站网络与通信协议 标准 IEC61850是新一代的变电站网络通信体系 适应分层的IED和变电站自动化系统 GOOSE是一种面向通用对象的变电站事件 主要用于实现在多IED之间的信息传递 包括传输跳合闸信号 命令 具有高传输成功概率 GOOSE功能主要包括 a 开关 刀闸 地刀等过程层开入功能 智能终端 线路保护 测控 母差 合并单元b 开关 刀闸等控制功能 测控 智能终端 双套配置的只到智能终端A c 本间隔保护跳合闸功能 线路或后备保护 智能终端d 跨间隔保护跳闸功能 母差 变压器 智能终端e 保护间配合功能 线路保护 失灵起动母差 母差 线路保护实现远跳f 闭锁逻辑 智能终端 保护 测控装置 GOOSE 通用面向对象变电站事件 服务 术语 SV服务 采样值服务 MMS 制造报文规范 服务 MMS规范了工业领域具有通信能力的智能传感器 智能电子设备 IED 智能控制设备的通信行为 使出自不同制造商的设备之间具有互操作性 Interoperation 互感器将电流 电压采样值传送到合并单元 保护装置通过直采的方式从合并单元获取采样值 测控装置 故障录波 网络报文分析仪等通过SV网从合并单元获取采样值 智能变电站的演变 传统变电站 综自变电站 IEC61850变电站 数字变电站 智能变电站 常规变电站 通信规约统一 高级应用 智能一次设备 数字化和网络化 智能电网 常规变电站 站控层站控层设备由带数据库的计算机 操作员工作站 远方通信接口等组成 间隔层间隔层主要包括变电站的保护 测控 计量等二次设备 特点网络监控系统由站控层 间隔层两层网络构成 未统一建模 采用多种规约 变电站存在监控 保护 PMU等多个网络 设备互感器 一次设备通过常规控制电缆硬接线方式 实现与间隔层设备互感器模拟量 开关量的信息交换 智能变电站 光缆 工作站1 工作站2 远动站 1 信息模型统一 IEC61850使得各智能装置按照统一数据模型实现设备之间的互连互通 2 互操作性 智能变电站不同厂家的智能装置 IED 之间具有互操作性 智能变电站自动化系统为站控层 间隔层和过程层三层结构 站控层 间隔层 站控层 间隔层设备构成与常规监控系统基本一致 从外延看与现有非IEC61850技术变电站差别不大 都采用以太网 能够实现 四遥 功能 但从内涵看 差异很大 主要体现在 站控层 间隔层 过程层 电子式互感器 智能一次设备 以太网 IEC61850规约 光缆 保护 测控装置 智能变电站 过程层 设备层 由电子互感器 智能单元 合并单元等远方I O 智能传感器和执行器等构成 采用GOOSE网络跳合闸机制 完成一次设备开关量 模拟量的采集以及控制命令的执行等 常规变电站中无过程层 新增设备主要有 电子互感器 合并单元 交换机等 光缆 工作站1 工作站2 远动站 站控层 间隔层 过程层 电子式互感器 智能一次设备 以太网 IEC61850规约 光缆 保护 测控装置 常规 智能变电站对比 传统变电站结构图 智能变电站结构图 智能变电站的特点 数据交换标准化 二次设备网络化 一次设备初步智能化 信息交换采用IEC61850规约 智能变电站中不需网关和保护管理机 用光纤取代控制电缆新增合并单元 IED 过程层交换机 采用电子式互感器 新增合并单元 智能终端 过程层交换机等过程层设备 思考题 1 简述智能变电站涵义2 智能变电站与常规变电站的区别 3 谈谈大家感受到的身边的智能电网 4 大家最想了解智能变电站哪方面的知识 目录 智能变电站一次设备 问题二 大家回顾一下 变电站的一次设备有哪些 变压器 变压器是电力系统交流电力能源实现转换的主要设备 能够实现不同电压等级的电力能源的相互转换以便于电力系统的连接 优化电力能源的传输 断路器 断路器概念 接通或断开电力系统各设备连接的重要设备 断路器特点 它配置有相对完善的熄灭电弧的装置 具备断开电力系统的负荷电流和故障电流能力 断路器作用 系统正常运行时根据需要改变电力系统的连接关系 调节潮流 系统故障时断开故障电流切断故障设备与系统的电气连接 断路器 隔离开关 隔离开关 隔离开关概念 改变电力系统各设备连接方式 运行方式 的主要设备 隔离开关特点 它没有熄灭电弧的装置 不具备断开电力系统的大负荷电流和故障电流能力 断路器断开回路后 等电位和设备空载的情况下操作 隔离开关作用 系统正常运行时根据需要改变电力系统的运行方式 断开检修设备与系统的电气连接 形成明显的断开点 隔离检修设备 接地开关 无功补偿设备 问题三 电力系统有哪些无功补偿设备 电容器 电抗器 SVC 静态无功补偿装置 无功补偿设备 无功补偿设备 互感器 气体绝缘金属封闭开关设备 气体绝缘金属封闭开关设备 GasInsulatedmetal enclosedSwitchgear 简称GIS 将断路器 隔离开关 接地开关 母线 互感器 避雷器 套管 电缆终端 油气套管等主要元件组合封闭在接地的金属壳体内 并充以一定压力的SF6气体作为绝缘介质和灭弧介质 气体绝缘金属封闭开关设备 GIS设备的优势 结构紧凑 占用空间小 节省占地 模块化设计 运输方式灵活 现场安装 调试周期短 内部元件设备密封于高压SF6气体中 不受外部环境的影响 运行稳定可靠 维护工作量极小 元件设备集中安装便于进行在线监测 全部设备均采用电动操作机构 便于实现远程自动控制 各设备间除设置机械连锁外还设置操作电气回路连锁回路 操作安全性好 问题四 以上都是常规一次设备 我们怎么实现一次设备的智能化 一次设备智能化 一次设备智能化 一次设备 测量数字化 控制网络化 状态可视化 信息互动化 功能一体化 一次设备智能化 传统测量全部就地数字化测量重要参量由接点信息转化为连续测量信息 如油压 气体聚集量等 增加测点 如底层油温等 一次设备智能化 将通过模拟电缆实施的控制升级为基于IEC61850的网络化控制主要参量控制转变为基于多参量聚合的智能控制 一次设备智能化 设备运行状态 控制状态 可靠性状态的就地分析满足监控 调度 生产之信息需求 一次设备智能化 设备内测量 控制 计量 监测 保护IED之间的信息互动智能设备与站监控系统的信息互动智能设备与调度 远动 的信息互动智能设备与生产 信息监测子站 的信息互动 一次设备智能化 传感器与高压设备的一体化传统一次与二次的一体化互感器与变压器 GIS 断路器等的一体化 一次设备智能化的意义 在常规变电站运行监控的基础上完善了变电站设备的监控措施 提高了变电站一次设备的监控质量 为设备状态检修和变电站远方巡视提供技术依据 智能设备的实现 变压器在线监测 变压器在线监测 智能变压器