智能变电站企业.ppt
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1、智能变电站简介智能变电站简介刘清瑞刘清瑞上海申瑞电力科技股份有限公司上海申瑞电力科技股份有限公司 2010-07 2010-07 中国大连中国大连1智能变电站6 6 智能变电站目录智能变电站目录6.1 6.1 概述概述6.2 6.2 智能电网专题研究智能电网专题研究6.3 6.3 智能变电站技术导则智能变电站技术导则6.4 6.4 智能变电站的技术原则智能变电站的技术原则6.5 6.5 智能变电站的体系结构智能变电站的体系结构6.6 6.6 智能变电站的设备功能智能变电站的设备功能6.7 6.7 智能变电站的系统功能智能变电站的系统功能6.8 6.8 智能变电站的辅助设施功能智能变电站的辅助设
2、施功能6.9 6.9 智能变电站的设计智能变电站的设计6.10 6.10 智能变电站的调试与验收智能变电站的调试与验收6.11 6.11 智能变电站的运行维护智能变电站的运行维护6.12 6.12 智能变电站的检验评估智能变电站的检验评估6.13 6.13 智能变电站的几个关注点智能变电站的几个关注点6.14 6.14 国网公司有关智能变电站的几个技术文件国网公司有关智能变电站的几个技术文件2智能变电站6.1 6.1 概述概述现状:常规变电站自动化系统存在诸多的问题:现状:常规变电站自动化系统存在诸多的问题:站内存在多个数据体系,数据模型不一致站内存在多个数据体系,数据模型不一致数据采集重复数
3、据采集重复设计复杂,设备繁多,维护难度大设计复杂,设备繁多,维护难度大系统之间、设备之间互操作性差系统之间、设备之间互操作性差通信规约繁杂通信规约繁杂缺乏一致性测试和权威认证缺乏一致性测试和权威认证信息不标准不规范,难以充分应用信息不标准不规范,难以充分应用。无法满足智能电网的要求无法满足智能电网的要求3智能变电站6.1 6.1 概述概述智能电网已经上升为国家战略智能电网已经上升为国家战略国网公司制订了国网公司制订了2009200920202020年的智能电网发展年的智能电网发展规划:规划:2009200920112011年:年均投资超过年:年均投资超过30003000亿,总投资亿,总投资10
4、00010000亿亿2012201220152015年:总投资年:总投资1500015000亿亿2016201620202020年:总投资年:总投资2000020000亿亿全面建成统一、坚强的智能电网全面建成统一、坚强的智能电网智能电网为行业的发展注入了澎湃的动力智能电网为行业的发展注入了澎湃的动力智能电网的发展需要智能变电站智能电网的发展需要智能变电站4智能变电站6.2 6.2 智能电网专题研究智能电网专题研究20092009年年4 4月,完成月,完成“发电、输电、变电、配电、用户、发电、输电、变电、配电、用户、调度、信息化调度、信息化”七个专题子报告七个专题子报告20092009年年5 5
5、月,形成月,形成“统一坚强智能电网第一阶段重点项统一坚强智能电网第一阶段重点项目实施方案综合报告目实施方案综合报告”报告提出了关键技术研究内容:报告提出了关键技术研究内容:数字化变电站技术体系研究数字化变电站技术体系研究变电站与主站共享建模技术研究变电站与主站共享建模技术研究智能开关设备研制及应用技术研究智能开关设备研制及应用技术研究智能变电站自动化技术支撑能力研究和建设智能变电站自动化技术支撑能力研究和建设智能变电站设计建设标准研究智能变电站设计建设标准研究5智能变电站6.2 6.2 智能电网专题研究智能电网专题研究报告明确九个方面试点方案,第一批智能变电站试点工程七个(四报告明确九个方面试
6、点方案,第一批智能变电站试点工程七个(四个基建、三个技改)个基建、三个技改)四个基建:四个基建:750KV750KV陕西延安变、陕西延安变、500KV500KV吉林长春南变、吉林长春南变、220KV220KV江苏无江苏无锡西泾变、锡西泾变、110KV110KV湖南长沙金南变湖南长沙金南变 三个技改:三个技改:500KV500KV浙江兰溪变、浙江兰溪变、220KV220KV山东青岛午山变、山东青岛午山变、110KV110KV河河南金谷园变南金谷园变20092009年年1212月,国网公司颁布月,国网公司颁布智能变电站技术导则智能变电站技术导则2010年年2月,国网公司颁布月,国网公司颁布110(
7、66)kV220kV 智能变电站设计智能变电站设计规范规范 330kV750kV 智能变电站设计规范智能变电站设计规范20102010年年3 3月,第二批智能变电站试点工程四十二个正式启动月,第二批智能变电站试点工程四十二个正式启动20102010年年6 6月,正式出版发行月,正式出版发行智能电网技术智能电网技术、智能电网知识读智能电网知识读本本6智能变电站智能电网建设思路智能电网建设思路7智能变电站智能变电站阶段性目标智能变电站阶段性目标8智能变电站智能变电站的思路智能变电站的思路集成一体化集成一体化一次设备状态监测集成一次设备状态监测集成二次设备功能集成二次设备功能集成一、二次设备有机集成
8、一、二次设备有机集成信息标准化信息标准化信息共享信息共享互联互通互联互通协同互动化协同互动化调度、相邻变电站、电源、用户调度、相邻变电站、电源、用户生成调试工业化生成调试工业化易集成、易扩展、易升级、易改造、易维护易集成、易扩展、易升级、易改造、易维护9智能变电站6.3 6.3 智能变电站技术导则智能变电站技术导则国家电网公司制订的企业标准国家电网公司制订的企业标准20092009年年7 7月月1616日正式启动编写工作日正式启动编写工作20092009年年8 8月月1919日召开初稿审查会日召开初稿审查会20092009年年9 9月月1414日发出征求意见稿日发出征求意见稿20092009年
9、年9 9月月2323日汇总意见形成送审稿日汇总意见形成送审稿20092009年年9 9月月2727日召开评审会,会后形日召开评审会,会后形成报批稿成报批稿20092009年年1212月月2525日颁布正式稿日颁布正式稿10智能变电站6.3 6.3 智能变电站技术导则智能变电站技术导则智能变电站技术导则的主要内容智能变电站技术导则的主要内容前言前言1 1 范围范围2 2 规范性引用文件规范性引用文件3 3 术语和定义术语和定义4 4 技术原则技术原则5 5 体系结构体系结构6 6 设备功能要求设备功能要求7 7 系统功能要求系统功能要求8 8 辅助设施功能要求辅助设施功能要求9 9 变电站设计变
10、电站设计10 10 调试与验收调试与验收11 11 运行维护运行维护12 12 检测评估检测评估编制说明编制说明11智能变电站6.3 6.3 智能变电站技术导则智能变电站技术导则新概念新概念智能变电站智能变电站智能设备智能设备智能组件智能组件智能电子装置(智能电子装置(IEDIED)全景数据全景数据顺序控制顺序控制。12智能变电站6.3 6.3 智能变电站技术导则智能变电站技术导则对智能变电站的定义:对智能变电站的定义:智能变电站是采用先进、可靠、集成、智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的低碳、环保的智能设备智能设备,以,以全站信息数字化、全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准
11、化通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等和监测等基本功能基本功能,并可根据需要支持电网实,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、协同时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等互动等高级功能高级功能的变电站。的变电站。13智能变电站6.3 6.3 智能变电站技术导则智能变电站技术导则智能设备的智能设备的定义一次设备和智能组件的有机结合体,定义一次设备和智能组件的有机结合体,具有具有测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化
12、和信息互动化化和信息互动化特征的高压设备,是高压设备智能化的特征的高压设备,是高压设备智能化的简称简称智能组件的定义智能组件的定义由若干智能电子装置集合组成,承担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。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、保护等全部或部可包括测量、控制、状态监测、计量、保护等全部或部分装置分装置智能组件相当于原来二次设备的概念,一个智能组件智能组件相当于原来二次设备的概念,一个智能组件由由1 1
13、5 5个概念单元构成,其表现形式可以是测控装置、个概念单元构成,其表现形式可以是测控装置、保护装置、测控保护装置、状态监测装置、智能终端、保护装置、测控保护装置、状态监测装置、智能终端、合并单元合并单元MUMU等,也可以是几个装置的集合,如等,也可以是几个装置的集合,如GISGIS汇控汇控柜、设备屏柜等柜、设备屏柜等14智能变电站6.3 6.3 智能变电站技术导则智能变电站技术导则智能电子装置智能电子装置IEDIED的定义的定义 一种带有处理器、具有以下全部或部分功能的一种电子装置:一种带有处理器、具有以下全部或部分功能的一种电子装置:(1 1)采集或处理数据;)采集或处理数据;(2 2)接收
14、或发送数据;)接收或发送数据;(3 3)接收或发送控制指令;)接收或发送控制指令;(4 4)执行控制指令。)执行控制指令。它是构成智能组件的基本元件,它是构成智能组件的基本元件,如具有智能特征的变压器有如具有智能特征的变压器有载分接开关的控制器、具有自诊断功能的现场局部放电监测仪等载分接开关的控制器、具有自诊断功能的现场局部放电监测仪等全景数据全景数据反映变电站电力系统运行的稳态、暂态、动反映变电站电力系统运行的稳态、暂态、动态数据以及变电站设备运行状态、图像等的数据的集合态数据以及变电站设备运行状态、图像等的数据的集合15智能变电站6.3 6.3 智能变电站技术导则智能变电站技术导则智能设备
15、智能设备既具有传输和分配电能的主设备本体,也具有测量、既具有传输和分配电能的主设备本体,也具有测量、控制、保护、计量等功能控制、保护、计量等功能不再强调传统的一次设备、二次设备划分不再强调传统的一次设备、二次设备划分各功能的物理形态以智能组件的形式体现各功能的物理形态以智能组件的形式体现智能组件是一个灵活的概念,可以由一个组件完成智能组件是一个灵活的概念,可以由一个组件完成所有的功能,也可以多个智能组件分散完成不同的功所有的功能,也可以多个智能组件分散完成不同的功能;可以外置于主设备本体之外,也可以内嵌于主设能;可以外置于主设备本体之外,也可以内嵌于主设备本体之内。备本体之内。发展趋势是功能集
16、成、结构一体化发展趋势是功能集成、结构一体化一句话概括智能设备是一次设备与智能组件的有机一句话概括智能设备是一次设备与智能组件的有机结合结合16智能变电站6.3 6.3 智能变电站技术导则智能变电站技术导则智能设备演变趋势智能设备演变趋势最后发展到完全的智能设备,已经不再区分一次、最后发展到完全的智能设备,已经不再区分一次、二次的概念,相当于数字化变电站中所说的智能化一二次的概念,相当于数字化变电站中所说的智能化一次设备次设备17智能变电站6.4 6.4 智能变电站的技术原则智能变电站的技术原则基础基础高度可靠的智能设备高度可靠的智能设备设备设备具有信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、状态可视
17、具有信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、状态可视化等主要技术特征,符合易扩展、易升级、易改造、易维护的工化等主要技术特征,符合易扩展、易升级、易改造、易维护的工业化应用要求业化应用要求设计建设设计建设按照按照DL/T 1092(DL/T 1092(电力系统安全稳定控制系统通用电力系统安全稳定控制系统通用技术条件技术条件)三道防线要求,满足三道防线要求,满足DL 755(DL 755(电力系统安全稳定导则电力系统安全稳定导则)三级安全稳定标准;满足三级安全稳定标准;满足GB/T 14285(GB/T 14285(继电保护及安全自动装置继电保护及安全自动装置技术规程技术规程)继电保护选择性、速动性
18、、灵敏性、可靠性的要求继电保护选择性、速动性、灵敏性、可靠性的要求测控、保护、后台测控、保护、后台满足满足GB/T 14285(GB/T 14285(继电保护及安全自动装继电保护及安全自动装置技术规程置技术规程 )、DL/T 769(DL/T 769(电力系统微机继电保护技术导则电力系统微机继电保护技术导则)、DL/T 478(DL/T 478(静态继电保护及安全自动装置通用技术条件静态继电保护及安全自动装置通用技术条件)、GB/T GB/T 13729(13729(远动终端设备)的相关要求,后台监控功能参考远动终端设备)的相关要求,后台监控功能参考DL/T DL/T 51495149(220
19、kV220kV550kV550kV变电所计算机监控系统设计技术规程)的相变电所计算机监控系统设计技术规程)的相关要求关要求18智能变电站6.4 6.4 智能变电站的技术原则智能变电站的技术原则通信网络与系统通信网络与系统符合符合DL/T 860 DL/T 860(IEC 61850IEC 61850)标准。应建立包)标准。应建立包含电网实时同步信息、保护信息、设备状态、电能质量等各类数据含电网实时同步信息、保护信息、设备状态、电能质量等各类数据的标准化信息模型,满足基础数据的完整性及一致性的要求的标准化信息模型,满足基础数据的完整性及一致性的要求信息平台信息平台建立站内全景数据的统一信息平台,
20、供各子系统统一建立站内全景数据的统一信息平台,供各子系统统一数据标准化规范化存取访问以及和调度等其它系统进行标准化交互数据标准化规范化存取访问以及和调度等其它系统进行标准化交互管理满足变电站集约化管理、顺序控制等要求,并可与相邻变管理满足变电站集约化管理、顺序控制等要求,并可与相邻变电站、电源(包括可再生能源)、用户之间的协同互动,支撑各级电站、电源(包括可再生能源)、用户之间的协同互动,支撑各级电网的安全稳定经济运行电网的安全稳定经济运行无人值班无人值班满足无人值班变电站的要求。满足无人值班变电站的要求。变电站在智能化后,更变电站在智能化后,更要高效,继续贯彻无人值班的管理运行模式,并提倡集
21、控要高效,继续贯彻无人值班的管理运行模式,并提倡集控系统安全系统安全严格遵照严格遵照电力二次系统安全防护总体方案电力二次系统安全防护总体方案和和变变电站二次系统安全防护方案电站二次系统安全防护方案的要求,进行安全分区、通信边界安的要求,进行安全分区、通信边界安全防护,确保控制功能安全全防护,确保控制功能安全19智能变电站6.5 6.5 智能变电站的体系结构智能变电站的体系结构智能变电站的层次结构三层结构(与智能变电站的层次结构三层结构(与IEC 61850IEC 61850标准标准规定相一致):过程层、间隔层、站控层规定相一致):过程层、间隔层、站控层过程层设备包括变压器、断路器、隔离开关、电
22、流过程层设备包括变压器、断路器、隔离开关、电流/电压互感器等一次设备及其所属的智能组件以及独立电压互感器等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置的智能电子装置间隔层设备指继电保护装置、系统测控装置、监测间隔层设备指继电保护装置、系统测控装置、监测功能组主功能组主IED IED 等二次设备,实现使用一个间隔的数据等二次设备,实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能,即与各种远方输并且作用于该间隔一次设备的功能,即与各种远方输入入/输出、传感器和控制器通信输出、传感器和控制器通信20智能变电站6.5 6.5 智能变电站的体系结构智能变电站的体系结构站控层包括自动化站级监视控制
23、系统、站域控制、通信系统、对站控层包括自动化站级监视控制系统、站域控制、通信系统、对时系统等,实现面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能,时系统等,实现面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能,完成数据采集和监视控制(完成数据采集和监视控制(SCADASCADA)、操作闭锁以及同步相量采集、)、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。电能量采集、保护信息管理等相关功能。站控层功能要高度集成,站控层功能要高度集成,可在一台计算机或嵌入式装置实现,也可分布在多台计算机或嵌入可在一台计算机或嵌入式装置实现,也可分布在多台计算机或嵌入式装置中。式装置中。数据源应统一、标
24、准化,实现网络共享数据源应统一、标准化,实现网络共享智能设备之间应实现进一步的互联互通,支持采用系统级的运行控智能设备之间应实现进一步的互联互通,支持采用系统级的运行控制策略制策略自动化系统采用的网络架构应合理,可采用以太网、环形网络,网自动化系统采用的网络架构应合理,可采用以太网、环形网络,网络冗余方式宜符合络冗余方式宜符合IEC61499(Function Blocks)及及IEC 62439(High availability automation networks)的要求的要求21智能变电站6.6 6.6 智能变电站的设备功能智能变电站的设备功能一次设备一次设备具备高可靠性,外绝缘宜采
25、用复合材料,具备高可靠性,外绝缘宜采用复合材料,并与运行环境相适应并与运行环境相适应智能化所需各型传感器或智能化所需各型传感器或/和执行器与一和执行器与一次设备本体可采用集成化设计次设备本体可采用集成化设计根据需要,电子式互感器可集成到其他一根据需要,电子式互感器可集成到其他一次设备中次设备中22智能变电站6.6 6.6 智能变电站的设备功能智能变电站的设备功能智能组件智能组件智能变电站的核心部分智能变电站的核心部分结构要求结构要求智能组件是可灵活配置的智能电子装置,测量数字化、控制网络化智能组件是可灵活配置的智能电子装置,测量数字化、控制网络化和状态可视化为其基本功能;和状态可视化为其基本功
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