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文档简介
智能变电站示范工程关键技术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探讨及设备制造的厂家之一,是我国电子式互感器标委会和IEC61850标委会成员单位,参与了IEC61850标准的国内转化工作,是IEC61850-9-1、IEC61850-9-2采样值传输国内标准的主起草单位。[2]南自智能站历程国电南自创建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35kV-750kV[3]1、500kV桂林变的数字化改造2、河南220kV淇县变照片3、无锡220kV西泾变照片变电站功能示意图传统变电站智能变电站结构图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、疼惜与限制六、智能高级应用电子式电流互感器Rogowsgi线圈式磁光玻璃式全光纤式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电压等级越高电子式互感器优势越明显比较项目常规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AIS电流互感器GIS电子式互感器GIS上安装电子互感器GIS电子式互感器无源电子式电流互感器磁光玻璃式全光纤式工作原理-法拉第磁旋光效应一般光起偏器偏振光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Faraday磁光效应(电流互感器)电子式电压互感器SV采样一、传统互感器二、电子式互感器三、数据传输与同步传统互感器配置传统互感器就地采集采样同步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IEC60044-8采样值传输标准1、IEC60044-82、IEC61850-9-13、IEC61850-9-24、IEC61850-9-2LEIEC60044-8插值法同步采样值,设备间隔1的电流采样值,设备间隔2的电流推算值,设备间隔2的电流推算值,设备间隔1的电流GOOSE一、GOOSE机制二、虚端子GOOSE机制GOOSE机制交换机GOOSE入高速马路收费站GOOSE出以太网一次设备智能化一、断路器智能化二、变压器智能化疼惜与限制一、多种互感器接入二、集中式疼惜三、疼惜优化多种互感器接入站内多间隔间数据同步点对点:插值同步组网:序号同步多种互感器接入站间多间隔间数据同步(线路疼惜)多种互感器接入集中式后备疼惜集中式后备疼惜测量本站电力元件的电压和电流、利用智能变电站GOOSE网络获得各主疼惜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疼惜动作信号,接收相邻变电站元件的故障方向信息,依据实时信息,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。疼惜优化双回线疼惜双回线自适应重合闸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、设备在线监测一体化信息平台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,实现支持电网的平安优化运行实时自动限制智能调整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,削减系统的维护工作量,减轻变电站和调控运行人员的劳动强度。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、视频安防等帮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,为各种智能应用供应标准化、规范化的信息访问接口。一体化信息平台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、帮助限制系统等全景信息,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/集控中心的互动供应坚实的基础。可向将来IEC61850标准和IEC61970标准相互协调的电力模型平滑过渡。一体化信息平台图形化的配置工具与源端维护变电站配置流程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描述文件图形化的配置工具与源端维护基于AUTOCAD的变电站配置工具源端维护利用SCD文件干脆生成一体化信息平台的数据库图形可导出为SVG格式供远端系统运用从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标准的CIM模型图形化的配置工具与源端维护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,遥控回路接受硬接点闭锁;对于手动操作设备接受在线式锁具闭锁。一体化在线五防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限制叮嘱,经平安校核正确后,自动完成相关运行方式变更要求的设备限制,具备投退疼惜软压板功能,具备急停功能,可在站内和远端实现可视化操作。在顺控限制过程中,变电站可以刚好向调度/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。程序化顺控程序化顺控依次限制与一体化五防的五防逻辑一样具备变电站依次限制的间隔复制功能,削减维护工作量,简化工程应用支持遥控、遥调、疼惜软压板投退、定值区切换等功能具备依次限制急停、单步执行功能程序化顺控具备依据典型操作票自动生成依次限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依次限制模式接收执行调度或集控站发出的限制叮嘱就地(本地自动化系统)的限制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,基本上信息依据时间依次全部显示,未作筛选和推理推断处理;一旦发生事故后,信息多,值班人员很难从大量的信息中获得到重要告警信息,影响对事故的正确推断。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样并提出处理指导智能告警与分析决策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。事故异样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
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