数字化变电站的建设.ppt

数字化变电站的建设 南京南瑞继保电气有限公司2006年4月 数字化变电站 变电站的数字化是一个不断发展的过程数字化变电站是由电子式互感器 智能化开关等智能化一次设备 网络化二次设备分层构建 建立在iec61850通信规范基础上 能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站 数字化变电站 电子式互感器智能化开关设备网络化二次设备iec61850的应用 数字化变电站 数字化是手段 不是目的 确保安全性 可靠性和经济性实际生产上的迫切需要技术管理上的现实可能积极探索 稳妥推进 iec61850 相关标准iec61850 sercommunicationnetworksandsystemsinsubstationsdl860系列标准变电站通信网络和系统 iec61850idt iec61850 要解决的主要问题网络通信信息共享和互操作 iec61850 iec61850是国际电工委员会tc57工作组制定的 变电站通信网络和系统 系列标准 是基于网络通信平台的变电站自动化系统唯一的国际标准 也将成为电力系统从调度中心到变电站 变电站内 配电自动化无缝连接的通信标准 还可望成为通用网络通信平台的工业控制通信标准 iec61850 互操作信息分层站控层 间隔层 过程层面向对象的数据对象统一建模逻辑设备 逻辑节点 数据对象 属性信息自我描述抽象服务通信接口 iec61850 采样值 a公司保护 b公司保护 智能一次设备 保护测试仪 以太网 2 跳闸 4 重合 3 新位置 5 新位置 goose应用演示 iec61850 互操作试验2005年05月10日至11日2005年10月18日至19日2006年01月16日至18日 iec61850 实施方案新建站后台监控系统 二次设备采用支持iec61850的产品少数不支持iec61850的设备通过网关转接改扩建站改造后台监控系统 使之支持iec61850扩建间隔采用支持iec61850的二次设备升级在运行二次设备的网卡或者网关 iec61850 关键技术符合标准的系统建模和设备建模基于iec61850 9 1和9 2的采样值传送基于goose的设备之间的快速数据交换功能规范 设计规范运行操作和维护规程 iec61850 效益网络通讯条件下 设备之间的互操作扩展二次功能 整合二次功能面向对象统一建模确保模型和数据的一致性降低数据管理费用简化数据维护 电子式互感器 相关标准iec60044 7 1999instrumenttransformers part7 electronicvoltagetransformersiec60044 8 2002instrumenttransformers part8 electroniccurrenttransformersgb txxxxx 7 200 x互感器 第7部分 电子式电压互感器 iec60044 7 1999 mod 制订中 gb txxxxx 8 200 x互感器 第8部分 电子式电流互感器 iec60044 8 2002 mod 制订中 电子式互感器 常规互感器绝缘复杂体积大 重量重ct动态范围小 有磁饱和电磁式pt易产生铁磁谐振ct二次输出不能开路 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 电压等级越高 电子式互感器优势越明显中低电压等级使用电子式互感器意义不大高压直流输电换流站 串补平台 电子式互感器 相关标准ieeec37 92 2005ieeestandardforanaloginputstoprotectiverelaysfromelectronicvoltageandcurrenttransducersieeepc37 235 200 xguidefortheapplicationofrogowskicoilsusedforprotectiverelayingpurposes 制订中 ieeec37 xx 200 xguideforapplicationofopticalcurrentandopticalvoltagesystemsforprotectiverelaying 制订中 电子式互感器 无源电子式互感器faraday磁光效应 电流互感器 pockels电光效应 电压互感器 利用光纤传输传感信号传感头部分不需电子电路及其电源独立安装的互感器的理想解决方案 电子式互感器 电子式互感器 电子式互感器 全光纤电流互感器 电子式互感器 无源电子式互感器的关键技术及难点光学传感材料传感头的组装技术微弱信号检测温度对精度的影响振动对精度的影响长期稳定性 电子式互感器 有源电子式ct pt利用电磁感应等原理感应被测信号ct 空心线圈 rc 小铁芯线圈 lpct pt 电阻 电容 电感分压传感头部分具有需用电源的电子电路利用光纤传输数字信号用于gis或者罐式断路器更方便hvdc换流站 串补平台 电子式互感器 电子式互感器 电子式互感器 有源电子式互感器的关键技术及难点供电技术 gis 罐式断路器例外 激光 小ct 分压器 光电池远端电子模块的可靠性 电子式互感器 电子式互感器 电子式互感器 合并单元 合并三相信号同步分配信号给二次设备 电子式互感器 输出模拟量ect 4v 测量 及200mv 保护 evt 4v数字量ect 2d41h 测量 及01cfh 保护 evt 2d41h电子式互感器不一定是 数字化 电子式互感器 实用化实施方案新建站 110kv 数字接口的电子式互感器及其配套的二次设备 35kv 常规互感器或模拟接口的电子式互感器主变保护 各侧不全是电子式互感器线路纵联保护 对侧常规设备改扩建站只在新建间隔采用电子式互感器及其配套二次设备变压器保护 母线保护更换为适应电子式互感器的设备 同时要能够接收常规互感器的信号 电子式互感器 关键技术二次接口互感器的安装位置 合并单元的配置方案各个二次设备共享数字信号采样数据的同步 三相电流电压之间 差动保护计量系统互感器的可靠性 稳定性通信 供电 远端模块运行维护规程 电子式互感器 实用化的效益简化互感器绝缘结构 减少体积和重量避免电流互感器饱和避免电压互感器的电磁谐振改善暂态特性的同时确保稳态精度 保护 测量 计量等二次设备共享信号 降低成本 提高性能 智能化开关设备 相关标准iec62271 3highvoltageswitchgearandassemblieswithdigitalinterfacesbasedoniec61850 制订中 iec tr62063 1999high voltageswitchgearandcontrolgear theuseofelectronicandassociatedtechnologiesinauxiliaryequipmentofswitchgearandcontrolgear 智能化开关设备 智能开关设备的定义iec62063 1999具有较高性能的开关设备和控制设备 配有电子设备 传感器和执行器 不仅具有开关设备的基本功能 还具有附加功能 尤其在监测和诊断方面 智能化开关设备 在线监视功能智能控制功能数字化的接口电子操动 智能化开关设备 在线监视功能电 磁 温度 开关机械 机构动作状态检修状态监测状态评估检修计划监测系统的成本 可信度 可靠性 智能化开关设备 智能控制功能最佳开断定相位合闸定相位分闸顺序控制 智能化开关设备 数字化的接口位置信息其它状态信息分合闸命令 智能化开关设备 开关的电子操动变机械储能为电容储能变机械传动为变频器通过电机直接驱动机械运动部件减少到一个机械系统的可靠性提高电子电路的寿命 可靠性成为关键 智能化开关设备 实施方案方案1 间隔级智能终端方案2 操动机构智能终端现阶段 利用现有的成熟的二次技术 结合传统开关设备 提升智能化水平 智能化开关设备 功能保护 电机过热 超时 开关位置不一致智能化监视智能化控制联锁电机控制顺序控制 智能化开关设备 智能化开关设备 优势节约占地节省电缆现场投运工作量小 投运周期短减少人为失误控制回路优化与互感器的电气距离缩短在线监测 智能化开关设备 关键技术智能模块的高可靠性设计技术恶劣环境 emi 振动 湿热相应的检验 运行维护规程 智能化开关设备 效益状态信息和分合命令通过光纤传送 节约二次电缆 实现状态检修 提高可靠性 降低维护成本实现智能控制自适应开断 获得最佳效果 延长开关寿命选相合闸 减少涌流 降低过电压 取消合闸电阻 选相分闸 提高断路器的实际开断能力 网络化二次设备 相关标准 同电子式互感器智能化开关iec61850 网络化二次设备 要解决的问题适应iec61850的需要适应电子式互感器的应用适应智能化开关的需要 网络化二次设备 平台高性能的dsp mcu大容量存储器大规模可编程逻辑器件100m网络接口工业用实时多任务操作系统 网络化二次设备 基于iec61850的测控装置 保护装置 保护测控一体化装置 远动装置 网关后台监控系统与电子式互感器配套的合并单元保护测控装置 网络化二次设备 关键技术高性能的硬件 软件平台网络化计量系统的认证相应的检验 运行维护规程 网络化二次设备 效益提供必要条件iec61850电子式互感器智能化开关 结论 数字化变电站是变电站自动化技术的发展方向数字化变电站的建设应从生产上的迫切需要出发 考虑技术上 管理上的现实可能 积极探索 稳妥推进 结论 ie