南瑞继保智能化变电站进展情况介绍.ppt

南瑞继保智能化变电站研制汇报,智能化变电站解决方案,电子式互感器实现电流电压信号数字化；智能组件合并单元将电子式互感器信号合并后分发给保护和测控等设备；智能终端采集一次设备的状态通过GOOSE网络传输至保护和测控装置，同时接收保护和测控装置的命令对一次设备进行操作；数字化保护测控；在线监测装置实现开关变压器的在线监测；智能汇控柜实现相关设备的就地安装，优化一次设备的控制回路；智能化变电站的监控自动化系统,南瑞继保电子式互感器产品,南瑞继保电子式互感器产品,有源式电子式互感器SF6气体绝缘的GIS结构电子式互感器CT取电与激光混合供电的AIS结构电子式互感器无源式电子式互感器GIS结构光纤电流电子式互感器AIS结构光纤电流电子式互感器10/35kV低功率小信号电子式互感器常规互感器就地采样,GIS结构有源电子式互感器,GIS结构有源电子式互感器,三相共箱GIS电子式电流电压组合互感器为国际首创，很好地解决了三相电压测量间相互干扰的问题，已申请发明专利；-一体化的抗干扰结构设计，产品具有较好的抗干扰性，运行稳定可靠；-电流互感器与电压互感器可组合在一起，能实现对一次电流和电压的同时检测；-GIS电子式互感器可与不同厂家的GIS配套使用；-电流传感器采用LPCT及空芯线圈，电流测量精度高、动态范围大、暂态特性好；-电压传感器采用基于气体介质的电容分压测量技术，精度高、稳定性好；-电流电压传感器及远端模块可双套冗余配置，可靠性高；-每个远端模块双A/D采样，并有多项自检功能，进一步提高可靠性；-在远端模块中采用软件积分与硬件积分相结合的方法，可真实地反应了一次稳态和暂态电流、电压信号。,GIS结构有源电子式互感器,应用情况220kV青岛午山变220kV保定安新变220kV董家窑220kV合肥植物园110kV福州会展变110kV金谷园变等大量变电站使用,有源独立式电子式互感器,有源独立式电子式互感器,CT取电和激光混合供电，平时具有负荷电流时均由CT取电供能无需启用激光供电回路，寿命长当采用线路PT时，电流、电压可以集成在一起，集成度高，相对传统互感器具有成本空间优势精度、暂态特性优越绝缘简单，在220kV及以上电压等级有优势南瑞继保相关产品均经过广泛的动模试验验证，产品的暂态特性可以确保与原始电压电流一致,南瑞继保电子式互感器产品简介,直流电子式电流互感器,南瑞继保电子式互感器产品简介,直流电子式电流互感器,有源独立式电子式互感器,应用情况500kV天广直流500kV葛南直流延寿变大侣变午山变安新变10多个直流融冰工程等,无源光纤电子式互感器,南瑞继保电子式互感器产品简介,光学电子式电流电压互感器,15,无源电子式互感器,无源光纤电子式互感器,应用情况黑龙江花马变绍兴大侣变重庆杉树变兰溪变智能化改造河南金谷园变山东黄屯变,17,电子式互感器的分类,按结构及应用场合划分-低压用电子式互感器(Sensor),电子式互感器的主要技术参数,标准：IEC60044-7/8，GB/T20840.7/8与常规互感器相同的主要参数-绝缘水平：工频耐压、雷电冲击、操作冲击等-额定一次电流、额定一次电压-局部放电-动热稳定电流-温升-机械强度-无线电干扰电压-误差限值-准确限值系数-额定对称短路电流倍数-额定电压因数,电子式互感器的主要技术参数,有别于常规互感器的主要参数及技术要求-二次输出额定值电流测量：2D41H、电流保护：01CFH、电压测量：2D41H-额定延迟时间数据处理和传输所需时间的额定值-相位误差相位差减去额定延迟时间-数据速率-同步方式-数据输出规约-光纤数字输出的互感器无传输过电压指标-二次输出无功率要求指标-增加电磁兼容要求-增加温度特性要求,电子式互感器的特点和需要关注的问题,1、电压等级与成本2、与保护的通讯配合3、组合互感器的优势4、电磁兼容,南瑞继保智能组件产品,南瑞继保合并单元产品,PCS-221A有源式GIS电子式互感器合并单元PCS-221E光供电AIS电子式互感器合并单元PCS-221O无源光纤电子式互感器合并单元PCS-220MA常规互感器就地采样合并单元,南瑞继保合并单元产品,支持IEC61850-9-2点对点和组网可选支持IEC60044-8点对点支持IRIG-B和IEEE1588对时支持长时间守时互感器、合并单元均在电科院通过动模试验验证,南瑞继保智能终端产品,PCS-222B500/220kV分相式智能操作箱PCS-222D500/220kV分相式智能操作箱合并单元一体化装置支持常规互感器就地采样或有源GIS电子式互感器PCS-222C110kV不分相智能操作箱PCS-222E110kV智能操作箱合并单元一体化装置支持常规互感器就地采样或有源GIS电子式互感器,一次设备在线监测,PCS-223开关在线监测装置开关机械特性监测开关SF6微水温度密度监测跳合闸电流、充电电机电流、刀闸电机电流监测变压器智能组件PCS-974非电量保护PCS-222T变压器智能测控：温度等参量测量，分接头控制，油色谱、局放接入PCS-222冷却控制装置,一次设备在线监测,PCS-223开关在线监测装置功能SF6密度采集和监视装置通过密度传感器采集SF6密度，当SF6密度小于设定的阈值时装置告警。SF6温度采集和监视装置通过温度传感器采集SF6温度，用于SF6相关指标的归一化计算。SF6微水采集和监视装置通过露点传感器采集SF6微水含量，当微水含量超过设定的阈值时装置告警。断路器跳圈合圈电流采集通过电流传感器，采集跳闸线圈和合闸线圈的电流波形，并通过和开关厂家的出厂报告指标进行比较，以此预警和告警。断路器储能电机电流采集对断路器储能电机的电流进行实时监视，可以记录储能电机的启动电流，运行电流以及运行时间。当发现储能电机工作电流异常时，装置告警，并可以选择性通过外部回路切断电机工作回路。,一次设备在线监测,PCS-223开关在线监测装置功能刀闸电机电流采集对刀闸电机的电流进行实时监视，能够监视刀闸电机的启动电流，运行电流，运行时间。如果发现刀闸电机工作电流异常时，装置告警，并可以选择性通过外部回路切断电机工作回路。断路器动作特性监视通过位移传感器采集断路器动作时的行程曲线，由此判断断路器的分合闸时间和分合闸速度，以及旋转角度等，通过指纹比较方法发现可能存在的潜在问题，并提前预警。断路器机械寿命统计断路器分闸和合闸的次数，当统计次数到达指定的阈值时装置进行预警。断路器电寿命通过对一次电流的监测，预估断路器剩余电寿命。开关带电时间运行统计。通过采集一次侧电流信号，完成开关带电运行时间的统计。位置信号采样通过开入插件接入开关和刀闸的辅助接点，采样开关和刀闸的位置信号。,一次设备在线监测,PCS-223开关在线监测装置特点PCS-223A是新一代全面支持数字化变电站的智能在线装置。装置采用南瑞继保最新研制的UAPC平台，支持GOOSE和MMS通讯。装置能够存储长达1年的在线监测数据量，并能够进行所有电流信号监测的波形录波以及位移行程录波功能，后台可以通过MMS网络获取相关录波波形。装置可以通过IEC61850中的LOG日志方式存储SF6相关数据，如压力，温度，密度，微水等，可以通过后台进行任何时刻的数据查询。电流监测回路采用自行开发的穿心式电流传感器，在不破坏原来电气回路和增加原来电气回路复杂性的基础上实现电流采样。UAPC平台按照具有长达10-15年的生命周期设计，装置插件根据需要可以在保持与平台兼容的情况下平滑升级，从而为用户的设备投资提供了长期稳定的保障。装置采用了高性能DSP、内部高速总线，硬件和软件均采用模块化设计，灵活可配置，具有插件、软件模块通用，易于扩展、易于维护的特点，将为用户带来备品备件种类少替换方便的优点。装置采用全密封、高阻抗、小功耗的进口继电器，减少装置的功耗和发热，以提高装置的安全性。具有灵活的通讯方式，配有2个独立的光以太网接口、2个独立的RS-485接口和1个以太网调试口。支持新一代变电站通讯标准IEC61850。支持差分IRIG-B码对时，SNTP对时，可记录本地最新256次动作报告。装置采用整体面板、全封闭机箱，强弱电严格分开，抗干扰能力大大提高，达到了电磁兼容各项标准的最高等级。装置经过了严酷的高低温试验，可以在户外恶劣的环境中运行。,一次设备在线监测,PCS-223开关在线监测装置特点装置使用的传感器主要有三种类型：1）SF6传感器；2）位移特性传感器；3）电流传感器。SF6传感器通过RS-485接口和主CPU板进行数据交互，装置通过接收相关的信号计算出在20摄氏度时的压力，微水，密度等关键性指标，并实时进行风险度评估，并将风险度评估结果上送后台。位移特性传感器通过RS-422接口和装置进行数据交互，装置通过实时分析角度旋转信息，并结合跳圈合圈电流监视估计出开关动作时的跳闸速度、合闸速度、跳闸时间、合闸时间等开关动作信息，进行风险度评估，并将风险度评估结果上送后台。电流传感器通过将监视电流转换为小信号，送入采样板进行采样，整装置最多可以同时监视20路电流信号（3相储能电机电流，6个跳圈电流，3个合圈电流，4个隔刀电机电流以及4个地刀电机电流），监视的电流信号实时进行开关风险度评估，并将风险度评估结果上送后台。,一次设备在线监测,一次设备在线监测,三相跳闸电流位移录波曲线,一次设备在线监测,单相合闸时的电流位移录波曲线,南瑞继保智能化开关解决方案,智能化开关解决方案,GIS/HGIS开关+电子式互感器解决方案GIS电子式互感器PCS-9250合并单元智能终端一体化装置PCS-222在线监测PCS-223数字化保护就地安装PCS-941/902/931GIS汇控柜（传统端子箱、就地控制）,现场运行情况,PCS-9821,35,研制方案,PCS-9821,36,现场运行情况(河南洛阳金谷园),PCS-9821,37,智能化开关解决方案,220kV及以上AIS开关+常规互感器解决方案常规采样合并单元智能终端一体装置PCS-222开关在线监测装置PCS-223数字化保护就地安装PCS-902/931/923/921AIS汇控柜（集成传统端子箱功能，温湿度控制功能）非常适合老站改造,智能化开关解决方案,220kV及以上AIS开关+电子式互感器解决方案AIS电子式互感器PCS-9250（光供电或全光纤）电子式互感器合并单元PCS-221智能终端PCS-222开关在线监测装置PCS-223数字化保护PCS-902/931/923/921AIS汇控柜（集成传统端子箱功能，温湿度控制功能）,设备户外安装解决方案,智能化开关解决方案,110kV及以下开关解决方案常规互感器或电子式互感器智能化开关控制器：合并单元、智能终端、保护、测控一体化装置PCS-96XX开关在线监测装置PCS-223,智能化开关应用情况,青岛午山变：GIS智能汇控柜，含GIS开关智能监视控制功能绍兴大侣变：AIS智能化开关，含开关、刀闸在线监测功能浙江兰溪变智能化改造：500/220kV智能组件35kV智能化开关,智能变电站保护测控相关产品,数字化保护测控产品,采用UAPC平台，支持多CPU同步并行工作，内部高速数据交换数字化接口支持IEC61850MMS支持多个过程层以太网口，可扩展支持IEC61850-9-2点对点或组网同时支持GOOSE点对点和组网支持IEEE1588对时数字化保护测控产品，包括：线路、母差、主变保护、测控、故障录波器、PMU等全系列装置,数字化保护测控产品,保测一体保护下放三网合一点对点和组网功能的整合一体化保护组屏的原则同步、对时以及对时钟的认知采样率网络化保护分布式保护,智能变电站监控系统,统一信息化平台,统一配置统一的SCD文件完成变电站的数据统一配置供后台、远动、保信子站使用，在SCD文件中统一完成GOOSE连线的统一配置供保护装置使用统一采集统一采集来自变电站内各子系统的数据，如SCADA数据、稳控数据、保护信息数据、故障录波文件、设备状态监测数据等；统一存储统一存储到开放式数据库中，如PI数据库；统一访问提供统一访问接口构建高级应用统一转发提供统一智能远动装置按要求转发,智能告警与综合故障分析,站内监控不局限于数据监视、浏览和查询等功能，根据变电站逻辑和推理模型，实现对告警信息的分类与处理；综合利用站内告警信息、保护动作信息、故障录波数据，进行数据挖掘，生成故障分析报告；智能告警系统应能够分层分类的显示告警信息，可以对实时发生的单个告警信息进行推理判断、提供原因及处理方案，而且能够对短时间内连续发生、有内在关联的一组事件信息进行综合推理判断，给出原因及处理方案，解决在事故跳闸情况下的综合判断问题。,智能开票,基于电网模型的自动成票推理。操作票系统可以根据用户指定的操作主设备和操作目的，根据电力设备当前运行状态，自动推理出一张电力调度操作票。操作的主设备可以是一次设备和部分二次设备减轻运行人员出票的压力，帮助运行人员提高出票的正确性，更好的作好防误判断，提高运行人员出票效率和操作水平。能自动开出绝大部分日常运行所需要的操作票，随着规则库的不断积累，出票率也会越来越高。并不仅是自动化的出票系统，而且是辅助运行人员出票和进行票管理的自动化系统。,程序化操作及防误闭锁,现有的操作规程，人工参与程度高，增加了操作风险由顺控服务器和IED协助完成顺序控制将二次设备的操作自动化与远动配合支持集控、调度以及变电站监控中心对顺序控制的操作。在线防误闭锁，利用间隔层联锁及站控层防误规则，不再依赖传统的锁具及钥匙，在线实现操作闭锁,设备状态监测的可视化,以一次设备在线监测为基础实现一次设备状态的实时监测和状态的可视化通过冗余的状态和测量信息实现相关回路和二次设备的状态检测,源端维护,在变电站端形成变电站的SCD模型，模型包含：一次系统模型和二次系统