数字变电站讲义( PPT课件

1,智能电网贵阳供电局数字化变电站的建设王浩,2,主要内容,3,数字变电站要解决的主要问题,将变电站的典型操作变为智能操作，防止人员误操作。二次系统数字化网络化、二次电缆光纤化，防止因二次系统的分布电容和干扰以及二次绕迂和寄生回路造成的开关误动。,4,为什么要采用智能操作,由于变电操作需要调度和变电人员开操作票，然后根据操作票进行操作，存在人员因素，是造成误操作的主要原因。目前变电站内的五防系统可靠性低，依靠五防系统进行操作，其可靠性、安全性得不到保障，效率低下。检修人员的操作票、工作票需在集控中心办理，导致检修人员必须往返变电站与集控中心，实际有效工作时间短、工作效率低，工作有效时间得不到保障。,5,为什么要实现二次光纤化、网络化,二次电缆多如牛麻，不利于维护、运行、管理。二次系统是基于布线逻辑的结构，会产生错线，误接线、误碰等问题。直流接地，电磁干扰等是造成开关和保护误动，拒动的主要原因。长期以来，查找、分析此类问题是大家最头痛最烦心的事情。,6,实现数字变的目标,实现变电站智能操作（程序化操作），是解决以上矛盾的有效方法。是我们数字化变电站的管理创新目标。二次系统数字化、二次电缆光纤化是我们数字化变电站的技术创新目标。,7,数字化变电站的基本定义,运行操作智能化。二次系统数字化网络化、二次电缆光纤化。一次设备具备自诊断功能，实现状态监视和检修。,8,为什么要采用数字式电流互感器,现在电网中采用的电流电压互感器基本为传统的电磁感应式或电容分压式，输出模拟电流信号和模拟电压信号。传统电流电压互感器存在内部绝缘结构复杂、精度受二次负载影响、易受电磁干扰和二次电缆昂贵等问题。,9,数字式CT与传统CT的区别,10,数字式CT与传统CT的区别,11,数字式CT与传统CT的区别,12,数字式互感器结构的特点,没有铁芯，无铁磁饱和现象。输出线性度好，但输出能力（带负载能力）差。需要附加电源。,13,传统互感器的结构特点,装有铁芯，会产生磁滞现象，大电流时会发生磁饱和，输出线性度差。（产生二次谐振）输出功率大，带负载能力强。,14,光电互感器输出小电压模拟信号或数字信号，绝缘结构简单、互感器精度不受负载影响、无饱和问题、二次设备不产生附加误差、不易受电磁干扰等优点，并且信号输出采用比电缆廉价的光缆，大大降低变电站建设的综合成本。,光电互感器优点,15,数字式电流互感器的运用和生产情况,我国在有源式数字互感器的研究已走出实验阶段，产品在多个变电站试运行近一年的经验，运行情况良好，满足保护和计量的要求，部分功能已达到国际先进水平。二次设备与数字互感器直接接口，免去许多环节，大大降低设备的误码率，大大提高设备运行的安全可靠性。主要厂家有南京自动化设备厂新宁公司，,16,数字化变电站简图,17,国内现状,从调研考察情况看，国内已有部分实现数字化的变电站。主要有：苏州供电局的110kV新河变、苏桥变；山东省聊城110kV铝业变；云南曲靖供电局的110kV翠微变（旧站改造）。无锡供电局220KV圆石变等，苏州供电局采用变电站单元程序化智能操作，在新河变、苏桥变已经实现无人值守，并取消操作队。,18,目前，在国内还没有建成真正意义的数字化变电站。,19,数字化变电站优势,变电站采用光缆取代变电站内四处布满的控制电缆，降低变电站建设成本。变电站内无电磁兼容干扰问题，增加二次设备的安全可靠运行。,20,数字式互感器绝缘结构简单，减少维护工作量，节约占地面积，降低变电站总成本。,21,无锡220KV圆石变电缆层（光纤）,22,无锡220KV圆石变保护屏后的光纤,23,无锡220KV圆石变监控系统,24,无锡220KV圆石变监控系统(装在屏内),25,无锡220KV圆石变SF6在线监测系统,26,无锡220KV圆石变保护和监控系统,27,云南曲靖110KV翠峰数字变主接线,28,云南曲靖110KV翠峰数字变运用光纤后电缆层的布置,29,云南曲靖110KV翠峰数字变运用光纤后电缆层的布置,30,无锡220KV圆石变GIS组合电器(可实现全站智能操作),31,无锡220KV圆石变10KV开关柜(可实现智能电动操作),32,西门子公司运用IEC61850数字化变电站演示,33,上海ABB运用IEC61850数字化变电站演示,34,西门子GIS组合电器,35,数字化变电站优势,数字式互感器无饱和现象，大大提高各种保护装置、安稳装置的动作性能。二次设备不产生附加误差，提高保护设备、计量设备的精度。在变电站内极大地实现数据资源共享，改变传统的二次布置方式，可灵活的实现二次逻辑配置。,36,数字化变电站优势,实现变电站部分设备的自诊断功能，可对变电站各个运行单元进行状态、模块监测。变电站的操作能够实现可靠的智能化、自动化，简化操作程序，提高工作效能，避免和降低了误操作事故的安全风险。,37,数字化变电站优势,管理创新从传统的变电站离线管理改变为在线管理，为我局的安全控制、目标管理提供了新的思路，实现供电企业的管理创新。,38,经济效益和投资估算,数字化变电站与传统综合自动化变电站的投资额进行比较：用典型综合自动化变电站为基数进行相对值比较（投资额为200万）：,39,动态效益评估,用一个变电站进行比较无法较全面分析经济效益，采用一个集控中心下控五个110kV变电站的模式进行比较。工资成本：按一年每人平均工资奖金5万元计算,40,动态效益评估,41,总成本动态估计,42,经济分析结论,成本差别主要是人员工资，维护及大修和管理费的差别不大。在一个集控中心下设多个数字式变电站由