数字化变电站-特征和特点 PPT课件

1 数字化变电站特征 数据采集数字化在电流 电压的采集环节采用非常规互感器 如光电式互感器或电子式互感器 实现了电气量数据采集环节的数字化应用 2 数字化变电站特征 可以实现一 二次系统电气上的有效隔离 电气量动态测量范围大 测量精度高 对于低驱动功率的变电站二次系统设备可以直接实现数字化接口应用 3 数字化变电站特征 2 系统分层分布化变电站的一 二次设备可分为三层 站控层 变电站层 间隔层 过程层 过程层通常又称为设备层 4 数字化变电站特征 3 系统结构紧凑化紧凑型组合电器将断路器 隔离开关和接地刀闸 TA和TV等组合在一个SF6绝缘的密封壳体内 实现了变电站布置的紧凑化 是在一个封闭的充满SF6绝缘气体的金属壳内将一个间隔内每相断路器 隔离开关和接地刀闸 电压和电流变换器组合成一个整体 出线由支持绝缘子引出的紧凑型组合电器 PASS插接式组合电器示意图 5 数字化变电站特征 4 系统建模标准化IEC61850标准为变电站自动化系统定义了统一 标准化信息和信息交换模型 主要意义在于 1 实现智能设备的互操作性 采用了对象建模技术 IED之间实现了通信协议和通信接口一致性 具有互操作性 2 实现变电站信息共享 对一 二次设备进行统一建模 变电站站内及变电站与控制中心之间实现了无缝通信体系 真正实现了信息共享 3 支持系统协调工作 基于信息共享的各种运行支持系统 如一次设备运行状态检测系统等 可以功能优化并与变电站的运行系统协调工作 6 数字化变电站特征 5 信息交互网络化数字化变电站内设备之间连接全部采用高速的网络通信 二次设备不再出现常规功能装置重复的I O现场接口 通过网络真正实现数据共享 资源共享 常规的功能装置变成了逻辑的功能模块 7 数字化变电站特征 6 信息应用集成化常规变电站的监视 控制 保护 故障录波 量测与计量等几乎都是功能单一的相互独立的装置和系统 这种按功能划分的变电站自动化系统 硬件重复配置 信息不共亨 TV和TA负载重 二次接线复杂 整体可靠性差 投资成本大 集成型自动化系统就是将间隔层的控制 保护 故障录波 事件记录和运行支持系统的数据处理等功能集成在一个统一的多功能数字装置内 间隔内部和间隔间以及问隔同站级间的通信用少量的光纤总线实现 取消传统的硬线连接 8 数字化变电站特征 7 设备检修状态化1设备检修体制是随着科学技术的进步而不断演变的 由事后检修 故障检修发展到预防性检修 预防性检修主要有两种模式 以时间为依据的检修 预先设定检修工作内容与周期的定期检修 或称计划检修 以可靠性为中心的检修 9 数字化变电站特征 7 设备检修状态化2状态检修也叫预知性维修 以设备当前的工作状况为检修依据 通过状态监测手段 诊断设备健康状况 确定设备是否需要检修或最佳检修时机 状态检修的目标是减少设备停运时间 提高设备可靠性和可用系数 延长设备寿命 降低运行检修费用 改善设备运行性能 提高经济效益 10 数字化变电站特征 7 设备检修状态化3数字化变电站中电流 电压的采集 二次系统设备状况 操作命令的下达和执行 完全可以通过光纤实现信息的有效监测 变电站内可以有效地获取电网的运行状态数据 各种IED的故障和动作信息 监测操作及信号回路状态 设备状态特征量的采集上没有盲区 在此基础上可实现常规的变电站设备 定期检修 为 状态检修 实现状态检修后 系统的可用率将大大提高 11 数字化变电站特征 8 设备操作智能化1高压断路器二次技术的发展趋势是用微电子 计算机技术和非常规互感器建立新的断路器二次系统 其主要特点是 1 以微电子 计算机技术为基础的控制回路组成执行单元 代替常规机械结构的辅助开关和辅助继电器 可按电压波形控制跳 合闸角度 精确控制跳 合闸过程的时间 2 断路器设备的专用信息由装在断路器设备内基于计算机技术的控制单元直接处理 使断路器能独立地执行其当地功能 而不依赖于变电站层的控制系统 3 非常规互感器与微机型控制元件相配合 独立采集运行状态数据 有效地判断断路器的工作状况 4 连续自我检测和监视断路器一次 二次系统设备 可检测设备缺陷和故障 在缺陷变为故障之前发出报警信号 为状态维修提供参考 12 数字化变电站特征 8 设备操作智能化2实现断路器的智能化必须在断路器内嵌入电压和电流变换器 并作为智能控制元件的输入 断路器系统的智能性由微机型控制单元 智能型接口装置和相应的控制软件来实现 保护和控制命令可以通过光纤网络而非常规变电站的二次回路系统 实现与断路器操作机构的数字化接口应用 13 变压器 断路器 互感器 智能化 智能化 数字化 网络化 数字化变电站特点 14 互感器数字化 一次设备智能化 二次设备网络化 数字化变电站特点 15 数字互感器 电子式互感器绝缘简单体积小 重量轻CT动态范围宽 无磁饱和PT无谐振现象CT二次输出可以开路 16 数字化变电站特点 17 数字化变电站特点 18 PASSM0组合电器与光电互感器的完美结合 断路器 隔刀和地刀的集约封装使得110kV一次设备更加紧凑可靠 最大限度的压缩了设备空间 19 光电式电流互感器的应用消除了常规互感器存在的易饱和 暂态特性差 准确度低 易受电磁干扰 漏油 漏气 爆炸等一切弊病 提高了传输精度和可靠性 提高了设备的免维性 20 将变电站交流 直流 逆变 通信 事故照明等所有站用电源集中配置 一体化监控 做到合理安排站用电源系统运行方式 并通过标准通信接口实现了站用电源的数字化信息输出 从而实现了全站电源系统的集中管理与四遥功能 21 电缆由30千米减少到2千米 取消了电缆夹层 极大地降低了二次回路电磁干扰 同时将控制室外原来高昂的二次回路反措成本降低为零 22 控制电缆改为光缆减少了保护屏大量的接线端子 使得控制室屏体上集成的二次装置数量变多 同时网络化二次系统的采用也减少了所需间隔层装置数量 最终使得全站控制室屏体数量减少一半 由控制室改造前35面屏减少为19面屏 23 采用VLAN技术 将局域网内的设备按网络化保护功能逻辑划分成7个网段 保证了控制网段的实时性和安全性 并减少了网络流量 降低了网络负载 实现了网络的安全隔离 提高了通信效率 24 数字化变电站特点 实现了设备跳合闸命令信息的GOOSE网络传输 保证了网络化保护动作的快速性和可靠性 25 在间隔层实现了GOOSE网络传输 做到了数字化变电站GOOSE信息在三层结构系统中的一体化完整应用 实现了变电站间隔层二次设备的网络化信息交互 为变电站网络化二次系统各种应用功能的实现提供了根本的技术支撑 26 采用SNTP协议网络对时方案 二次系统设置同一时钟 实现全站设备的时钟同步 各设备根据同一时间基准和网络延时统一对时 取消了传统的硬接线对时方式 27 28 二次系统的创新 29 改造后的新