智能变电站示范工程关键技术概要.pptx

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1、南自智能站历程南自智能站历程 国电南自是我国最早从事智能变电站技术研究及设备制造的厂家之一，是我国电子式互感器标委会和IEC 61850标委会成员单位，参加了IEC 61850标准的国内转化工作，是IEC 61850-9-1、IEC 61850-9-2采样值传输国内标准的主起草单位。1 第1页/共48页南自智能站历程南自智能站历程国电南自创造了智能变电站技术应用的多项第一第一套电子式互感器挂网运行：03年南京220kV六合变电站第一个IEC61850的110kV变电站：06年西安少陵变电站第一个IEC61850的500kV变电站：07年南网桂林变电站第一个110kV数字化变电站：06年云南翠峰

2、变电站第一个220kV数字化变电站：06年内蒙杜尔伯特变电站第一个500kV数字化变电站：09年南网桂林变电站第一个新建220kV智能变电站：10年无锡西泾变电站目前，智能变电站系统电压等级覆盖到35kV750kV 2 第2页/共48页1、500kV桂林变的数字化桂林变的数字化改造改造2、河南220kV淇县变照片3、无锡220kV西泾变照片第3页/共48页变电站功能示意图第4页/共48页传统变电站第5页/共48页智能变电站结构图第6页/共48页第7页/共48页智能变电站关键技术智能变电站关键技术一、电子式互感器二、SV采样三、GOOSE四、一次设备智能化五、保护与控制六、智能高级应用第8页/共

3、48页电子式电流互感器电子式电流互感器Rogowsgi线圈式磁光玻璃式全光纤式第9页/共48页电子式电压互感器电子式电压互感器电容分压式电压互感器电压电流组合式互感器第10页/共48页电压等级越高电子式互感器优势越明显比较项目比较项目常规互感器常规互感器电子式互感器电子式互感器绝缘复杂绝缘简单体积及重量大、重体积小、重量轻CT动态范围范围小、有磁饱和范围宽、无磁饱和PT谐振易产生铁磁谐振PT无谐振现象CT二次输出不能开路可以开路输出形式模拟量输出数字量输出电子式互感器电子式互感器第11页/共48页AIS电流互感器第12页/共48页GISGIS电子式互感器电子式互感器GIS上安装电子互感器第13

4、页/共48页GISGIS电子式互感器电子式互感器第14页/共48页无源电子式电流互感器无源电子式电流互感器磁光玻璃式全光纤式第15页/共48页n工作原理法拉第磁旋光效应普通光起偏器偏振光Faraday材料磁场 B检偏器Faraday旋光角Faraday旋光角正比于磁场B，因此正比于产生磁场B的电流。电流电流Faraday磁光效应（电流互感器）第16页/共48页电子式电压互感器电子式电压互感器第17页/共48页SV采样一、传统互感器二、电子式互感器三、数据传输与同步第18页/共48页传统互感器配置传统互感器配置第19页/共48页传统互感器就地采集传统互感器就地采集第20页/共48页采样同步采样同

5、步n采样的同步问题间隔内采样同步(电子式互感器)间隔间采样同步变电站间的采样同步第21页/共48页IEC 60044-8IEC 60044-8n采样值传输标准1、IEC 60044-82、IEC 61850-9-13、IEC 61850-9-24、IEC 61850-9-2LE第22页/共48页IEC 60044-8IEC 60044-8l插值法同步q采样值，q设备间隔1的电流q采样值，q设备间隔2的电流q推算值，q设备间隔2的电流q推算值，q设备间隔1的电流第23页/共48页GOOSE一、GOOSE机制二、虚端子第24页/共48页GOOSE机制第25页/共48页GOOSE机制交换机GOOSE

6、入高速公路收费站GOOSE出以太网第26页/共48页一次设备智能化一、断路器智能化二、变压器智能化第27页/共48页保护与控制保护与控制一、多种互感器接入二、集中式保护三、保护优化第28页/共48页多种互感器接入l站内多间隔间数据同步点对点：插值同步组网：序号同步第29页/共48页多种互感器接入l站间多间隔间数据同步（线路保护）第30页/共48页多种互感器接入第31页/共48页集中式后备保护集中式后备保护 集中式后备保护测量本站电力元件的电压和电流、利用智能变电站GOOSE网络获得各主保护动作及断路器状态信息，并利用通讯网络收集相邻变电站的状态量信息、断路器状态信息及主保护动作信号，接收相邻变

7、电站元件的故障方向信息，根据实时信息，独立判别在近后备、远后备范围内元件的故障，并做出最优的跳闸策略。第32页/共48页保护优化l双回线保护l双回线自适应重合闸第33页/共48页智能变电站高级应用一、一体化信息平台二、图形化的配置工具与源端维护三、智能告警及分析决策四、智能视频五、设备在线监测第34页/共48页一体化信息平台一体化信息平台q在实现传统综自站当地监控功能的基础上，利用一体化信息平台，对变电站的全景数据进行综合分析和应用，实现支持电网的安全优化运行实时自动控制智能调节在线分析决策协同互动其他高级功能 从而提高运行管理的自动化程度，减少系统的维护工作量，减轻变电站和调控运行人员的劳动

8、强度。第35页/共48页一体化信息平台 一体化信息平台主要用于将智能变电站内的实时监控子系统、故障录波子系统、电能计量子系统、状态监测子系统、视频安防等辅助子系统的各种数据进行统一接入、统一处理、统一存储，建立统一的变电站全景数据处理平台，为各种智能应用提供标准化、规范化的信息访问接口。一体化信息平台第36页/共48页一体化信息平台 一体化信息平台融合电力系统三态数据（稳态、动态、暂态）和在线监测、视频图像、辅助控制系统等全景信息，规范顺控、五防、VQC、分布式状态估计等应用的对外服务接口，为实现变电站与远端主站/集控中心的互动提供坚实的基础。可向未来IEC 61850标准和IEC 61970

9、标准相互协调的电力模型平滑过渡。一体化信息平台第37页/共48页图形化的配置工具与源端维护图形化的配置工具与源端维护q变电站配置流程SSD系统图组态工具装置模板组态工具ICD系统组态工具SCD装置实例组态工具IEC61850装置CID全站系统配置文件一次系统配置文件装置模板配置文件装置配置IED描述文件第38页/共48页图形化的配置工具与源端维护图形化的配置工具与源端维护q基于AUTOCAD的变电站配置工具第39页/共48页源端维护利用SCD文件直接生成一体化信息平台的数据库图形可导出为SVG格式供远端系统使用从SCD文件导出变电站一次设备连接的拓扑关系从SCD文件导出符合IEC61970标准

10、的CIM模型图形化的配置工具与源端维护第40页/共48页一体化在线五防五防规则在监控系统统一制定，在监控系统实现防误闭锁功能。五防规则由监控系统传递到间隔层测控装置，取消传统电脑钥匙，遥控回路采用硬接点闭锁；对于手动操作设备采用在线式锁具闭锁。一体化在线五防第41页/共48页程序化顺控可接收和执行调度/集控中心和本地后台系统发出的控制命令，经安全校核正确后，自动完成相关运行方式变化要求的设备控制，具备投退保护软压板功能，具备急停功能，可在站内和远端实现可视化操作。在顺控控制过程中，变电站可以及时向调度/集控中心反馈执行过程的信息，如当前执行步骤、遥控超时、逻辑闭锁等，以便远端系统能更全面的掌控

11、。程序化顺控第42页/共48页程序化顺控程序化顺控顺序控制与一体化五防的五防逻辑一致具备变电站顺序控制的间隔复制功能，减少维护工作量，简化工程应用支持遥控、遥调、保护软压板投退、定值区切换等功能具备顺序控制急停、单步执行功能第43页/共48页程序化顺控程序化顺控具备根据典型操作票自动生成顺序控制步骤的功能支持操作票上传，站内和远端都可实现图形化、可视化的顺控操作支持两种顺序控制模式接收执行调度或集控站发出的控制命令就地（本地自动化系统）的控制第44页/共48页智能告警与分析决策在目前的变电站监控系统中，告警的方式比较单一，功能也比较有限，基本上信息按照时间顺序全部显示，未作筛选和推理判断处理；

12、一旦发生事故后，信息多，值班人员很难从大量的信息中获取到重要告警信息，影响对事故的正确判断。因此，智能告警与分析决策需实现：分类告警信息过滤在线实时分析和推理变电站运行状态自动报告变电站异常并提出处理指导智能告警与分析决策第45页/共48页智能视频视频系统与监控系统联动。正常遥控 操作人员点击主接线图面上的设备进行遥控时，视频系统能够通过调度编号等信息定位显示设备现场画面，并且在监控机上显示现场的视频。事故异常 当发生事故导致站内设备动作时，视频系统能够通过事故总和SOE告警信息主动推出动作设备的现场视频。智能视频第46页/共48页设备在线监测采集主要一次设备（变压器、断路器等）的状态信息，进行状态可视化展示并发送到上级系统，为实现优化电网运行和设备运行管理提供基础数据支撑。变压器-油色谱、局放、油温、瓦斯断路器-局放、SF6气体、动作特性避雷器、电缆等其他设备-温度、绝缘、介质损耗设备在线监测第47页/共48页感谢您的观看！第48页/共48页