智能变电站-南网调研(南自) PPT课件

智能变电站 概念 关键技术 国电南自电网分公司智能变电站事业部郭乐副总经理 研发部主任Tel 025 5118326613851619009Fax 025 51183263guole sac 智能变电站概念 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 智能变电站概念 智能变电站的概念是随着智能电网概念的提出而一并提出的 智能变电站与智能电网密切相关 是作为智能电网的变电一环出现的 可以讲是智能电网的一个最重要 最关键的 终端 承担为智能电网提供数据和控制对象的功能 智能变电站概念 智能变电站实现了一系列的高级应用功能 因此对站内设备提出了更高的要求 比如一次设备智能化 一体化系统平台等等 同时由于需要大量信息需要交换 因此 智能变电站需要数字化的通信平台 四方面的内容 数字化平台取消长电缆连接 提高系统性能 同时消除事故隐患 使用IEC61850标准 有利于设备之间的互操作 电子式互感器解决传统互感器的固有缺陷 节约绝缘和材料成本智能一次设备监视设备运行状态 消除事故隐患 提高设备运行寿命 降低全生命周期成本 实现智能操作 高级应用分担主站负担 提高电网智能化水平 四方面的内容 数字化平台通信网络 二次设备 工具软件 通信网络 通信网络 基于可行性 可靠性 重要性等站控间隔层网络功能和综自站相同多套用成熟方案 国外单环网 国内单 双星 过程层网络采样值 点对点 组网 点对点 组网GOOSE 组网 点对点 组网交换机VLAN 工程化应用GMRP 1588 尚待验证 数字化变电站网络结构I 数字化变电站网络结构II 数字化变电站网络结构III 不包含组网部分 过程层合网的可能性 采样值 GOOSE 同步三网合一将提高系统可靠性GOOSE和采样值合网带宽上具有可行性 稳定流量和突发性流量配合 降低了成本48点 周波供保护测控 200点 周波点对点供计量9 2 48点 周波 16回达到80Mbit s以太网时钟同步与采样网合一IEEE1588v2 硬件参与 ns级对时 满足计量要求提高了采样数据的可靠性 二次设备 继电保护装置 测控装置装置处理能力装置直接支持IEC61850标准过程层通信接口交换采样值 开关量等 光纤取代信号电缆和控制电缆二次设备间用通信网络交换模拟量 开关量和控制命令等信息 失灵启动 间隔联闭锁等保护 测控硬件统一 或一体化实现模式依赖于组网方案 二次设备 模式采样值点对点 GOOSE组网 成熟产品过程层组网方案 已经实现并有工程化应用采样值 GOOSE分别组网采样值 GOOSE共网采样值 GOOSE 同步三网合一采样值点对点 GOOSE点对点 2010年底工程化产品 目前宁夏蒋家南工程在工厂联调 采样值点对点 GOOSE组网 采样值点对点 GOOSE组网 大量工程应用 采样值 GOOSE分别组网 采样值 GOOSE分别组网 唐山郭家屯 采样值 GOOSE共网 采样值 GOOSE共网 桂林500kV动模 网络保护 网络保护 在过程层采用电子式PT CT以及智能化开关设备 变电站所有装置的交流采样数据通过与合并器通信方式获得 通过GOOSE网络传输跳闸命令 从线路保护中获取故障方向 元件功率 主保护动作信号等到信息 网络保护 网络保护后备保护 线路 变压器过负荷减载 站间备自投功能 小电流接地选线 计量 计量 瓶颈 在于校验方案和规程国电南自DTAD6268系列智能变电站电能表具有IEEE1588对时功能的电能表设计 IEC61850 9 2标准采样值网络传输的自适应接收 采用DL T645 2007的多功能电能表通信规约开发实现 基于IEC61850的电能量数据模型实现 支持MMS 智能电能表在线校验方案 针对智能变电站特定需求的智能监测功能设计 精度达0 2s级的有功和无功电能算法实现及安全存储 10kV 35kV低压馈线场合采用传统PT 电子式CT 罗科夫斯基线圈 LPCT测量线圈 传统计量线圈 模式 兼容传统计量系统 工具软件的基本要求 基本原则 可靠性 易用性信息只输入一次 源端维护消除冗余信息 防止人为配置错误从系统而不是独立的各产品角度思考数据和模型一体化 自下而上支撑智能电网模型按信息流和工作流进行工具软件的整体规划考虑配置 调试 运行 检修各环节使用者的不同背景和需求将 虚 的软件联系可视化虚端子应用的必要条件检修和控制的安全性保证 IEC61850配置工具装置配置工具 VSCL61850配置工具系统配置工具 VSYS61850配置工具基于AUTOCAD的变电站配置工具供设计部门使用第三方商用软件图形化接口 直接生成SCD 工具软件 工具软件 基于AUTOCAD的变电站配置工具 电子式互感器 电子式互感器有源式电子式互感器进入工程化阶段与继电保护装置经过多次动模试验可靠性还需要进一步验证 与传统互感器相比 无源式电子式互感器全光纤型电流互感器 FOCT 处于试点运行阶段需要进一步解决温度 振动 寿命等存在的问题电压互感器是个难题 互感器资质 2008 06PSET6220CTDW电子式电流互感器通过型式试验 2008 09PSET6220CTDW电子式电流互感器通过暂态型式试验 PSET6220CVDW电子式电流电压互感器通过型式试验 2009 01PSET6110CTDW电子式电流互感器通过型式试验 PSET6110VTDW电子式电压互感器通过型式试验 PSET6110CVDW电子式电流电压互感器通过型式试验 PSET6010CTDH电子式电流互感器通过型式试验 2009 04PSET6220VTDW电子式电压互感器通过型式试验 PSET6500CTDW电子式电流互感器通过型式试验 PSET6500VTDW电子式电压互感器通过型式试验 2010 06PSET6500CTOW电子式互感器进行型式试验目前已形成10kV 500kV各电压等级的电流 电压 组合型电子式互感器系列产品 C 0 12s O 0 45s C 0 12s O 暂态试验波形 暂态试验波形 PSET6000系列电子式互感器分类 DW系列户外AIS CT为罗氏线圈 低功率线圈 VT为串级式电容分压器 固体绝缘 SF系列户外AIS CT为罗氏线圈 低功率线圈 VT为同轴电容分压器 SF6气体绝缘 OW系列户外AIS CT为全光纤型 VT为串级式电容分压器 固体绝缘 GS系列GIS PASS用 CT为罗氏线圈 低功率线圈 VT为电磁式 电容分压器 SF6气体绝缘 DH系列户内开关柜用 CT为罗氏线圈 低功率线圈 VT为电磁式 电阻分压器 固体绝缘 PSET6000有源式互感器原理 PSET6000DW电子式互感器 电流互感器电压互感器电流电压互感器 PSET6000OW电子式互感器 采用专业光学传感技术 可与固体电容分压器组合 可运用于组合电器场合 Faraday磁光效应 传感器件为光纤 PSET6000GS电子式互感器 低功率 小信号模拟输入 光纤数字信号输出 采集器就近安装于GIS端子室或汇控柜内 可靠的直流供电 PSET6000GS电子式互感器 PSET6000DH电子式互感器 智能一次设备又名智能化高压设备 由高压设备本体和智能组件组成 具有测量数字化 控制网络化 状态可视化 功能一体化 信息互动化特征的高压设备 智能组件 智能组件智能组件 intelligentcomponent 由若干智能电子装置集合组成 承担宿主设备的测量 控制和监测等基本功能 在满足相关标准要求时 智能组件还可承担相关计量 保护等功能 可包括测量 控制 状态监测 计量 保护等全部或部分装置 宿主设备 高压一次设备 智能一次设备 智能一次设备二次厂家率先介入目前处于智能单元实施阶段一 二次厂家开始合作开发真正的智能一次设备 智能单元给传统断路器或变压器提供数字化变电站接口 在开关端子箱安装智能终端 对刀闸等进行状态采集和控制 就地操作箱功能 在变压器端子箱安装智能终端 实现变压器本体保护和变压器测控功能 采集温度 档位 非电量 中性点地刀等状态 控制风扇和档位对时 录波功能 装置照片 装置照片 前进中的智能一次设备智能组件 测量 控制 监测 智能汇控柜与一次设备机构箱光纤连接 实现操作机构回路的软件化 逻辑化 减少继电器等硬回路数量 提高响应时间等指标 融合一次设备状态量监测 实现自诊断 自预警甚至自愈合 智能操控保护 计量功能 PSSC600系列智能组件PSSC601 用于220kV及以上电压等级 就地化目前是合并单元 智能单元预留测控 保护PSSC621 用于110kV合并单元 智能单元 保护 测控 监测PSSC611 监测功能组主IED PSSC601智能组件 目前 合并单元智能