智能变电站工程介绍讲解

1、智能变电站工程化介绍陈德辉chendehui2011年03月24日内容安曲E智能电网与智能变电站概述智能变电站技术与产品智能变电站标准讲解热点问题智能电网概述智能电网概述智能电网的建设更加侧重以下几方面：(1) 发电环节：分布式能源的接入；(2) 输电环节：加强输电线路的防灾减灾、在线监测、状态检修；(3) 变电环节：推广采用智能变电站、智能一次设备，设备全寿命周 期管理(4) 调度环节：开展智能调度若干应用功能建设，包括：智能辅助决 策、智能可视化等；(5) 配电环节：加冬配电网规划和建设，提高供电可靠性，提升配电 自动化系统功能，开展储能、分布式发电.微电网试点，实现配电自 动化系统对储能

2、、分布式发电的分析和控制，消除市区线路越限，平 缓负荷曲线；用电环节：开展用电传息采集系统、双向互动营销系统建设、推 广智能电表应用.智能电网之变电环节概述2、枢纽及中心变电站 全面建成或改适成为 智能化变电站；变电环节的目标:k设备住息和运行 维护策略与电力调度 实现全面共享互动， 实观基于状态的全寿 命周期煤合优化管理;3实现全网运行数据的 统一采集.实时传息共 享以及电网实时控制和 智能调节，支撐各圾电 网的安全稳定运行和各 类高级应用.智能电网之变电环节概述重点项目:4.占变电设备状态监测累堤总体目标：直用智能瓷电站相矣技术.实现电网运行 敘据的金面采集和实时头享.支井电岡实时控 1.

3、智陀调节和參矣高级虫用；到2创5华. 110(66)k及以上智佬更电站占变电站惹量 的AS%左右;到20204110 (66)kV及以上督 能变电站占更电站总量的65*左右.2. 变电站智能化改it智能瓷电站运维集約化变电站自动化演变过程变电站几大环节常规变电站架构I EC 103互感器数字化架构何隔测控XCBRXCBKCSWIC1LO保护B| bPToj?IEC 618508PTRC数字化深入架构交换机开关设糸时曲器IM>XCHRIEC 6IK5OK IEC 618509侏护B_J>PTOCPTRC功能分配与重组架构合刃筑兀XCBRATVTIEC6IH50-8IIEC 61850

4、-9 1交换何褊测控、侏护CSWIIPIDSCILO2PIDSPTRC变电站自动化现状IEC 61850标准不断完#中；数字接口的保护具有现场运行的条件；新型互感器（如光纤互感器）在实际中接受检验；智能高压开关设备，全部采用智能终端+传统开关模式；针对不同等级的变电站，由于重要性、可靠性等原因，对新 设备、技术的采用具有一定程度的滞后性；层与层之间.同一层之间的接口规范需要进一步明确；运维规范；数字式计童表计；变电站技术处于不斷的发展过程中.内容安幷E智能电网与智能变电站概述智能变电站技术与产品 智能变电站标准讲解 热点问题智能变电站定义采用先进.可靠.集成.低，碳.环保的，以全站信息数字化、

5、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 量和监测等晁本功能，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 的变电站.现阶段智能变电站系统三层架构-站控层-间隔层-过程层数据流-MMS数据流-GOOSE横向闭锁数据流-采样数据流、GOOSE控制数据流三个数据网MMS 网-GOOSE 网一 SMV网智能变电站技术模型标准化：IEC61850标准实现技术电子式互感器：LPCT、罗氏线圈、光纤、磁光玻璃 保护、测控：小传号、数字高压设备智能化：智能组件状态监测、检修：一次.二次异地同步测量：同步网络通信：架构不同带来网络性能差异数据

6、标准化：稳态RTU、动态PMU、暂态RELAY 信息共享：过程层、间隔层.站控层IEC61850标准实现技术应用智能化：视频联动、高级应用、网络分析电子式互感器技术光学流 磁光电> 第-式器 拉应子感 法效电互琨光玻璃式全光纤式Faraday昭桃光效应空心线圈式（RCT）（Rogowsgi 线圈）【、低功率线圈式（LPCT）高压设备智能化技术IEC 62063对智能高压开关设备有如下定义，"具有校高性能的 开关设备和控制设备，配有电子设备.传感器和执行器，不仅具 有开关设备的基本功能，还具有附加功能，尤其在监测和诊断方 面.”例如智能斷路器，在运行过程中可以对分.合闸相角进行

7、控制，实现断路器选相合闸和同步分斷，有效克服合闸过程中的 涌流和过电压，大幅度提高斷路器的开斷能力.AJbUOil统一信息平台技术统一建模 统一存取网络通信技术网络结构通信介质网络的配置与管理103uwncs 'j kWJTCB 'WHO!-U bXHKH 11I liEli (Jii(Till I 】【ih| Jali ilili'iliL 11m i kt 111Path 1n "Path 2LIwrrcw 口1/ I 1.1 1 J IIIrrTifTET网络通信技术sunca Jd丄ui山1山i网络通信技术umciv 匸rc-imrm rmTHJ wt

8、uI LTpiM 申山I网络通信技术wee*wee*网络通信技术时钟同步技术IEC 61850标准体系对时钟同步性能要求保护及控制类IED时钟同步性能要求：时钟同步技术鬥间flit英B 的n±1事件时标12±0.1用于分布同期的过了靶竣剜时标，支静定"分合时标互感器类IED时钟同步性能要求:"11】引用mm V ) 50H/MA ()0H/ 定偉(m)T3PI27327500T4±4P2M1451200T5t 1P3M2/311300内容安排智能变电站相关标准、规范T智能电网与智能变电站概述 |7|智能变电站技术与产品 I 智能变电站标准讲解

9、171热点问题智能变电站技术导则Q/GDW383-200911 OkV 2 2 OkV智能变电站设计规范Q/GDW39 3- 2009«330kV- 750kV智能变电站设计规范Q/GDW394- 2009变电站智能化改造技术规范Q/GDW Z 414-2010 智能变电站继电保护技术规范Q/GDW441-2010 电子互感器、合并单元、测控装置等技术规范导则目录结构CCfO智能组件/1 范围2 规范性引用文件3 术语和定义4 技术原则5 体系结构6 设置层功能要求7 系统层功能要求8 辅助设施9 变电站设计10 调试验收11 运行维护12 检测评估附录A智能变电站体系结构 附录B设

10、备功能及配置要求智能组件基本功能要求-即插即用、标准化的物理接口及结构；-信号采集输出数字化；-采集与控制系统宜就地设置；-宜一体化设计测量、控制、计量、保护和检测等功能童曲丄瞧 tl10（66）kV220kV智能变电站设计规范 i适用范田电气一次设备智能谏备（智能终端配麗、技术要求等）互感器（互感器配：E、合并单元配置、技术要求等） 设各状态检测（变压器、高抗、GIS.断路器.避需器）二次部分变电站自动化系统（系统构成、网络结构、设备配辰等）其它二次系统（同步、调度、安防、站用电、视频等）二次设备组屛（站控层、间隔层.过程层.网络谏备）二次设备布局光/电缆选择（双绞线、光缆）防雷、接地.抗千

11、扰（DL/T620、DL/T62L DL/T5136.DL/T5149 ）<110(66)kV220kV智能变电站设计奴MB »V "g.变电站总布閒（安全可靠.技术先进、苻合资漁节约. 环境友好的技术原則）土建与建筑物（减少占地面积、光缆敷设、缆沟设计） 辅助设施功能要求（节能环保灯具.火灾自动报警）高圾功能要求设备状态可视化智能告警及分析决褰故障信息分析综合决乗支撑经济运行与优化控制站域控制与外部系统信息交互I Mr*适用范国电气一次设备智能设备（智能终端配置、技术要求等） 互感器（互感器配H、合并单元配置、技术要求等） 设备状态检测（变压器.高抗、GIS.断路器

12、、避雷器）二次部分变电站自动化系统（系统构成、网络结构、设备配辰等） 其它二次系统（同步、调度、安防.站用电、视频等） 二次设备组屏（站控层间隔层.过程层.网络谏备）二次设备布局光/电缆选择（双绞线、光缆）防雷、接地、抗千扰（DL/T620. DL/T621、DL/T5136、 DL/T5149 ）1.ox变电站总布閒（安全可靠.技术先进.符合资源节约、 环境友好的技术原則）土建与建筑物（减少占地面积、光缆敷设、缆沟设计） 辅助设施功能要求（节能环保灯具.火灾自动报警）高圾功能要求设备状态可视化智能告警及分析决寰故障信息分析综合决乗支撑经济运行与优化控制站域控制与外部系统信息交互变电站智能化改

13、造技术规范常规变电站秋能化改it一次设备智能化改ii二次设备智能化改遗（间隔层、站控层高级功能等）其它 -數字化变电站智能化改造典型结构（网络恳本不便，重点高级功能）次设备智能化改遗智能变电站继电保护技术规范目次1范围2规范性引用文件3术语和定义4总则5继电保护及相关设备配置原则6继电保护装置及相关设备技术要求7继电保护信息交互原则8堆电保护就地化实施原则_附录A. B. C. D二次设备智能化改造（间隔层优化.整合功能.高级功能等）智能变电站继电保护技术规范双重化配置原则5lb)保护装、智能终靖等智能电子设备间的相互启动、相互闭 锁、位状态等交换信息可通过GOOSEffl络传输.双重化配的

14、俚q分伺；r古绘住堀住.1 不同M护之何的佶息交71駁则iflhlGOOSEffl传编.例如：3/2接线的 线路保护启动失典、启动重合用、闭型合駅零.2双整化JE 的两曲护之闽怯息交万傍则 通过智能终甥以空接点方氏实 方.例如：三W方式下.双甸线建线的两序线鋳保护整相W.可i*过两音智展终竭以空接点方式相直闭額.3.啊能终站和保护之阎的信息交亘康則：誓绘终逮与本同鼻保护之何采用 GOOSE点对点传输 杖余我用GOOSEM迄缩傍如：斷踣器位置信息 经咎能悴鋳以点対点方式传邈给拔路保护.各同51刀M9以G8SEUB 络方戒传透给母竣保护.智能变电站继电保护技术规范变压器保护5.3.0)220kV及

15、以上变压陽电保护按-变压Si备II及公共绕组的MU均按艾:乞*二.中性原电流、闾陳电流并入相应 儷MU.1 2202以上变压器保护双化配2. 自構变公共统组MU单低压儷三角绕组内邹电潦并人fiffWMUe3. 普ifi变高、中压侧中性点零序CT和间練CT分别并人直、中压*MU智能变电站继电保护技术规范变压器保护5.3.bJH0kV变压器电保护直按双箕紀SL双套配賈时应采用主 后备保护一体化紀畳；若主、后备保护分开配*,厉备保护宜 与測控装体化.变伍器各AJMU按戏二启，中性点电流间 隊电流并入相应I.HOkVft压器保护宜双豊配此肘各IRMgC仞能终崩也双配测控 一般歿立配2J1OICV变压禍

16、保护若采用主.IB备保护分开IES.厉备保护宜与朗2食 -体化此时各侧M咏智變终逢也双竟配菱动佞护与第一竇智施终竦 和MU对用.后备保护与第二豪智链终館和MU对用一仪哭H备驚后备却 、立配方察智能变电站继电保护技术规范母线保护54.0)线保护直接采样“接鋭刷.当接入兀件85较多时 可采 用分布式母线保护.I 主单元和子单元的功能分工如下：Q.主单元主整负责理“远鼻子单元负贾SV采如 执行GOOSEM博命令 和刀幅位的瑕集.b.主单元相当于人的大詹.子单元相当于人的手fih2.分布式母线保护的实现方案有如下几种：o.主单元负责逻运籌和3个间隔的采祥和甸个同購配 一个 SV和GOOSE子单元b.

17、各间ISSV由主单元鼻中采気却个iSISMEltf 80S好草元c. 主埶元只负责逻艇算.子“元IKRMRK, ft»$V采样和GOOSE%智能变电站继电保护技术规范高抗保护5.5.bl«压并联电航器非电保护采用就地直簽电缆跳無.并通过 相应鞋路器的两窘智能终端发送G8SE报文，实现远统线路保外馥絡侥护2gooseh 1“ I GOOSE 闿 21边斷路器中斷終器边斷路器中砾路料能终縮I能终啟2紇终鏑2丿非电保护智能变电站继电保护技术规范断路器保护和短引线保护5.6.a）断路曙保护按斷路暮双整化配賈56.C）斷路器保护跳本诙路器采用点对点直接跳阐；本斷路器失 灵时经GOOS

18、E 口络胡相邻斷路劉保护或母线保护眺相邻斷路 器t需路IS保护双化何:0双図化的原因.为了防止-音保护场取口0双化的后壊：取消2.話路器保护St編问甄：。边护路备保护眺中rma ancoosEns中斷路磊耆腿终幅聯稱.0保护破 iftUGOOSEWe线踣保护践4智能变电站继电保护技术规范 赛断路器保护和短引线保护5.6.b）,短引线保护可独立设艮.也可包含在边斷路器保护內;1.短引垓保护总：0 3/2接线馥路或主变装设sni刀的变削站较少.短引炭保护较少.0无论址否采用电子或互麻料.斷踣碾保护和JS引践保护共用二次电液 OS此短引线保护功能可整含到斷路幽保护中0独立设:增加了智能侈鋼的光口负担

19、；刀爾経边啄朗S*能体壇接入.0含在边斷路蘇保护内：边中装扳之可能不同.4智能变电站继电保护技术规范 鑿母联保护57.0）220kV及以上母联（分段）斷路器按双事化配侮联（分 般）保护.合并单元.智能终端；5.7 b）母联（分段保护跳母联（分段）斷路器采用点对点言接 跳闸方式；母联分段）保护启动母线失灵可采用GOOSEW络传K母联（分段）保护双化的原因：0为了紡止r保护垮双两2.母联（分股）玄护经J1GOOSE启动失灵的实规方案0双母双分段的分段保护.同时启劝左右两側甘一索失灵保护.可通过同一 锁报文中的不向位实现.智能变电站继电保护技术规范66XV、35kV及以下保护5.8 b）当采用开关柜方式时.保护装置安装于开关柜内.不宜使 用电子式互感器：5.8 c）当使用电子式互感器时，每个间隔的保护、测控智能佟 靖、合并单元功能宜按间隔合并实现；1.豈采用户内开关相方氏时：0保护保护裁安装合开关柜内.采用保护洩控合一軼苓宜采用电子或2当采用户外敞开式布时:。使用电子氏耳瞼豈.采用保护测控合一芸保护.测么将能终妳合 并单元功徒整合到同一戦内.）智能变电站继电保护技术规范5.80）玲可隔开关jtfg息:GOOSE网络传输.66kVs 35kV及以下保护1. 闾SI间的信息交耳原则:0託压倒隔傅的联3Jtt«B»2lGOOSE现.可采用GOOSEfCMMS-ft