南方電網(wǎng)調(diào)研智能變電站項目交流.ppt

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許繼集團有限公司2011年05月 南方電網(wǎng)智能變電站調(diào)研技術(shù)交流 目錄 許繼智能變電站技術(shù) 1 110kV河蘆變關(guān)鍵技術(shù) 2 智能變電站調(diào)試及運行管理 3 智能變電站定義 信息數(shù)字化 功能集成化 結(jié)構(gòu)緊湊化 狀態(tài)可視化 智能變電站技術(shù)變革 智能變電站技術(shù)優(yōu)勢節(jié)能 環(huán)保 結(jié)構(gòu)緊湊 應(yīng)用電子式互感器解決傳統(tǒng)互感器固有問題提高自動化水平 消除大量安全隱患 不同設(shè)備間可實現(xiàn)無縫連接 智能變電站面臨的新問題工程設(shè)計模式的變化 傳統(tǒng)硬接線變革為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和虛擬端子 測試設(shè)備和測試方法的變化 運行 維護管理的變化 許繼智能變電站技術(shù) 許繼是IEC61850國標版DL T860的主要起草單位之一 積極參加了國網(wǎng) 南網(wǎng)組織的智能變電站相關(guān)標準 導(dǎo)則 規(guī)范的制定 2008年通過省部級科學技術(shù)成果鑒定 并申請16項國家專利 許繼智能變電站技術(shù) 許繼智能變電站系統(tǒng)為1000kV及以下電壓等級新建或改造智能變電站提供整站系統(tǒng)集成業(yè)務(wù) 產(chǎn)品涵蓋了一次智能設(shè)備 二次設(shè)備及綜合自動化系統(tǒng) 主要產(chǎn)品類型如下 站控層系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng) 遠動系統(tǒng) 五防一體化系統(tǒng) 信息一體化平臺 時鐘同步系統(tǒng) 模型配置及仿真系統(tǒng) 間隔層設(shè)備 數(shù)字化繼電保護裝置 測控裝置 自動控制裝置 故障錄波裝置 網(wǎng)絡(luò)報文記錄及分析裝置 數(shù)字化電度表 過程層設(shè)備 智能終端 合并單元 在線監(jiān)測設(shè)備 一次設(shè)備 電子式互感器 羅氏線圈 法拉第磁光玻璃 高壓智能開關(guān) 智能變壓器 測試設(shè)備 數(shù)字化繼電保護測試儀 電子式互感器測試儀 許繼智能變電站技術(shù) 許繼智能變電站技術(shù)成果首創(chuàng)9 2采樣值報文網(wǎng)絡(luò)傳輸 并進行推廣應(yīng)用 首創(chuàng)網(wǎng)絡(luò)化保護功能 備自投 母線保護 獨創(chuàng)采用SNMP的網(wǎng)絡(luò)在線監(jiān)視與診斷服務(wù)技術(shù) 作為網(wǎng)絡(luò)工況監(jiān)視的 電子眼 實現(xiàn)了自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全可視化監(jiān)控 較早開展1588 SV GOOSE三網(wǎng)合一傳輸技術(shù)研究 并通過東北電科院系統(tǒng)測試 技術(shù)成功應(yīng)用于河南220kV淇縣變電站項目 較早開展集中式保護測控技術(shù)研究 并成功應(yīng)用于云南110kV變電站項目 許繼智能變電站技術(shù) 許繼智能變電站已經(jīng)或即將投運工程約50個 重點工程業(yè)績 陜西750kV延安智能變電站吉林500kV包家智能變電站寧夏330kV蔣家南智能變電站陜西330kV戶縣智能變電站河南220kV淇縣智能變電站廣東陽江220kV智能變電站河南110kV河蘆智能變電站河南110kV金谷園智能變電站 河蘆110kV智能變電站技術(shù) 工程規(guī)模 電壓等級 110kV 10kV主變 2臺110kV 內(nèi)橋接線 2回110kV進線10kV 3段母線 出線24回 電容器4回 所用變2回 110kV采用室內(nèi)GIS組合電器 10kV采用高壓開關(guān)柜 鄭州河蘆110kV變電站由許繼集團進行系統(tǒng)總集成 提供全套智能化設(shè)備 項目于2010年6月正式投入運行 河蘆110kV智能變電站技術(shù) 遵循 兩型一化 整體設(shè)計思想 優(yōu)化電氣一次 二次設(shè)計 采用組合電器和設(shè)備就地下放原則 提高系統(tǒng)集成度 使系統(tǒng)緊湊化 一體化 增強高級應(yīng)用功能和一次設(shè)備智能化 實現(xiàn)無人值班 實現(xiàn)變電站全過程 全壽命周期內(nèi) 資源節(jié)約型 環(huán)境友好型 工業(yè)化 降低變電站建設(shè)成本 河蘆110kV智能變電站技術(shù) 整體技術(shù)方案 整站建立在IEC61850規(guī)范基礎(chǔ)上 按分層分布式實現(xiàn)智能電氣設(shè)備間的信息共享和互操作性 從整體上分為三層 站控層 間隔層和過程層 采用電子式互感器 與GIS組合電器和高壓開關(guān)柜集成安裝 站控層與間隔層保護測控等設(shè)備采用IEC61850 8 1通信協(xié)議 間隔層與過程層合并單元采用IEC61850 9 2網(wǎng)絡(luò)化采樣 間隔層與過程層智能終端采用GOOSE通信協(xié)議 GOOSE與SV信息共網(wǎng)傳輸 河蘆110kV智能變電站技術(shù) 一次設(shè)備 電子式互感器 110kV采用室內(nèi)GIS組合電器 配置羅氏原理的電子式互感器 采用三相共箱技術(shù) 集成安裝于GIS 互感器供電和電子回路外置安裝 便于檢修 維護 采用站內(nèi)直流供電和光纖采樣輸出 提高運行可靠性 河蘆110kV智能變電站技術(shù) 一次設(shè)備 電子式互感器 10kV采用高壓開關(guān)柜 配置羅氏原理和電阻分壓原理的電子式互感器 采用電流 電壓一體化結(jié)構(gòu) 輸出采用小信號模擬量 單一羅氏線圈實現(xiàn)了保護電流和計量電流的檢測 電流精度0 2S 5P30 電壓精度0 2 3P 河蘆110kV智能變電站技術(shù) 10kV電子式互感器提高運行可靠性的措施 一二次分離設(shè)計一次傳感部件與二次調(diào)理單元 積分處理和精度調(diào)整 獨立設(shè)計 調(diào)理單元安裝于開關(guān)柜二次室 解決了二次供電和電磁干擾的問題 低損耗傳輸線纜采用專用航空插頭接口屏蔽電纜 免除用戶接線工作 提高抗干擾性 減少小信號模擬量傳輸過程中精度損失問題 河蘆110kV智能變電站技術(shù) 站控層系統(tǒng) 系統(tǒng)功能集成化站控層配置符合IEC61850標準的監(jiān)控 遠動系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng)集成工程師站 VQC 五防一體化 小電流接地選線等功能 實現(xiàn)智能變電站信息平臺統(tǒng)一化和功能集成化 高級應(yīng)用功能實現(xiàn)順控功能 一鍵式完成倒閘操作 減少運行工作量 同時提高了操作安全性 信息告警分級分類管理 便于運行人員實時查看重要事件 多級五防閉鎖實現(xiàn)站控層和間隔層五防邏輯閉鎖 站控層五防集成于監(jiān)控系統(tǒng) 間隔層五防通過站控層網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)GOOSE聯(lián)鎖信息傳輸 可獨立于站控層五防系統(tǒng)實現(xiàn)就地面板操作 河蘆110kV智能變電站技術(shù) 間隔層設(shè)備 110kV 110kV采用保護測控一體化裝置 就地安裝于GIS室裝置提供SV GOOSE光纖網(wǎng)絡(luò)接口 通過過程層網(wǎng)絡(luò)獲取采樣及位置信息 同時完成跳閘和控制命令傳輸 采用網(wǎng)絡(luò)化方式實現(xiàn)備自投功能 與常規(guī)實現(xiàn)方式相比 取消了專用的備自投裝置及各保護之間的連接線 避免了各間隔信息的重復(fù)采集 減少了信息傳輸環(huán)節(jié) 提高了備自投動作的可靠性 河蘆110kV智能變電站技術(shù) 間隔層設(shè)備 10kV 10kV采用保護測控一體化裝置 就地安裝于高壓開關(guān)柜 裝置提供航空插頭 通過屏蔽電纜直接接收采樣值 GOOSE信息與站控層MMS信息共網(wǎng)傳輸 不單獨設(shè)置10kV過程層網(wǎng)絡(luò) 采用一體化互感器 小信號模擬量輸出 省去合并單元和交換機配置 降低成本 河蘆110kV智能變電站技術(shù) 過程層設(shè)備 110kV配置合并單元 智能終端 就地安裝于GIS室 合并單元與智能終端采用共網(wǎng)傳輸 合并單元對時采用雙光纖脈沖 保證對時可靠性 智能終端動作出口時間小于2ms 保證保護速動性 溫度適應(yīng)性 40 C 80 C 適合就地安裝 河蘆110kV智能變電站技術(shù) 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 站控層采用100M電以太網(wǎng) 雙星型構(gòu)架 主控制室與10kV開關(guān)小室間交換機通過光纖進行級聯(lián) 過程層SV GOOSE共網(wǎng) 交換機按間隔配置 主變高低壓獨立組網(wǎng) 配置主干交換機與各間隔交換機采用星型級聯(lián) 完成跨間隔信息共享傳輸 過程層交換機采用VLAN虛擬網(wǎng)劃分技術(shù)進行數(shù)據(jù)流量隔離 河蘆110kV智能變電站技術(shù) 過程層網(wǎng)絡(luò)流量 基于9 2LE規(guī)約合并單元的流量分析 按照每幀1點 12個模擬量通道 計算 一個合并單元每秒種的數(shù)據(jù)流量 S 159字節(jié) 8bit 字節(jié) 50周波 s 80幀 周波 5 088Mbit s 基于GOOSE的智能設(shè)備的流量分析按照T0 10秒計算 一個智能設(shè)備每秒種的數(shù)據(jù)流量S S 6016字節(jié) 8bit 字節(jié) 1秒 10 幀 0 048Mbit s 主變間隔采樣值約為20Mbit s 網(wǎng)絡(luò)傳輸延時平均小于1 4ms 河蘆110kV智能變電站技術(shù) 智能一體化電源系統(tǒng)將直流控制電源 電力專用UPS電源 電力專用逆變電源 INV 和通信專用DC DC變換器統(tǒng)一設(shè)計組合為一體 通過統(tǒng)一的智能網(wǎng)絡(luò)平臺 實現(xiàn)變電站交流控制電源的集中供電和統(tǒng)一的監(jiān)控管理 進而實現(xiàn)在線的狀態(tài)檢測 采用IEC61850標準與站控層交換信息 實現(xiàn)對交直流控制電源全參數(shù)透明化管理 河蘆110kV智能變電站技術(shù) 河蘆110kV智能變電站技術(shù) 河蘆變關(guān)鍵技術(shù)總結(jié) 一次設(shè)備集成安裝主站系統(tǒng)功能集成網(wǎng)絡(luò)化信息共享傳輸網(wǎng)絡(luò)化備投創(chuàng)新應(yīng)用 智能變電站調(diào)試及運行管理 調(diào)試方法的變化 相對傳統(tǒng)變電站 規(guī)約的變化引起調(diào)試方法變化 網(wǎng)絡(luò)化傳輸引起調(diào)試方法變化電子式互感器引起調(diào)試方法變化 保護測控裝置結(jié)構(gòu)變化引起調(diào)試方法變化 調(diào)試設(shè)備的變化 相對傳統(tǒng)變電站 IEC61850模型文件配置及檢測工具數(shù)字化繼電保護測試儀器電子式互感器測試儀 智能變電站調(diào)試及運行管理 電子式互感器調(diào)試 極性檢查及誤差測試 智能變電站調(diào)試及運行管理 電子式互感器調(diào)試 繞組絕緣電阻檢測電子式電流互感器一次繞組對二次繞組及地之間的絕緣電阻不低于1000M 電子式電壓互感器采用電阻分壓原理 一次繞組對地之間的絕緣電阻一般在幾十兆歐到幾百兆歐范圍內(nèi) 可不用測量絕緣電阻 互感器工頻耐壓試驗按出廠試驗電壓的80 進行 智能變電站調(diào)試及運行管理 系統(tǒng)配置文檔檢測 IED模型檢測使用SCD配置工具檢查模型文件語法 功能應(yīng)用的合法性 由系統(tǒng)集成商負責完成各設(shè)備廠家提供的ICD文件合法性的檢測 并負責配置SCD文件 虛端子一致性檢測檢測SCD文件中的SV GOOSE連線配置是否與設(shè)計單位提供的虛端子圖一致 常規(guī)變電站電纜硬接線演變成虛擬的邏輯端子 SCD文件的配置直接影響設(shè)備的運行 智能變電站調(diào)試及運行管理 繼電保護測試 智能變電站調(diào)試及運行管理 運行管理變化 與常規(guī)變電站相比 智能變電站在運行管理模式也在發(fā)生變化 信息監(jiān)視對象擴展過程層設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)引入了大量的告警信息 其中部分信號直接影響保護的邏輯處理 例如SV采樣異常 采樣通道中斷將閉鎖相關(guān)保護功能 裝置GOOSE斷鏈將導(dǎo)致保護動作無法出口跳閘 運行規(guī)程中需對這些新增告警信息進行梳理和規(guī)范 避免應(yīng)信息忽略造成運行事故 操作方式變化智能變電站取消了測控屏把手操作 正常運行倒閘均通過監(jiān)控系統(tǒng)遠程操作 保護裝置除檢修壓板以外均為軟壓板 運行人員需具備軟壓板操作權(quán)限 智能變電站調(diào)試及運行管理 智能變電站建設(shè)其他需關(guān)注問題 1 規(guī)范化IEC61850建模標準集成商承擔了全站SCD文件的制作 各設(shè)備商對ICD文件編制標準不一致 或ICD文件版本經(jīng)常升級 造成集成商工作量較大 尤其某一個裝置ICD模型修改后將導(dǎo)致SCD重新導(dǎo)入信息并重新配置虛端子連線 因SCD文件為全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)源 直接關(guān)系到裝置動作邏輯的正確性 對變電站的安全運行至關(guān)重要 應(yīng)對各廠家模型的命名 信息的內(nèi)容進行統(tǒng)一標準 制定驗證規(guī)則 進行規(guī)范化管理 智能變電站調(diào)試及運行管理 智能變電站建設(shè)其他需關(guān)注問題 2 規(guī)范化光纖熔接標準和測試標準光纖在提高傳輸可靠性和抗干擾能力的同時 也帶來了繁重的熔接和檢測工作 光纖的質(zhì)量直接關(guān)系到信息傳輸?shù)目煽啃?某變電站由于互感器輸出的光纜損耗過大 造成運行時采樣值不穩(wěn)定 閉鎖了相關(guān)保護 光纜熔接應(yīng)統(tǒng)一責任單位 便于按統(tǒng)一規(guī)范和工藝要求進行施工 加強對光纜熔接質(zhì)量檢測 輸出最低功率應(yīng)為 22 5dbm 裕度應(yīng)在10dbm以上 輸入最低功率應(yīng)為 30dbm 裕度應(yīng)為10dbm 智能變電站調(diào)試及運行管理 智能變電站建設(shè)其他需關(guān)注問題 3 保護增加抗采樣干擾處理某變電站調(diào)試過程發(fā)現(xiàn) 由于互感器采集單元受干擾輸出采樣值發(fā)生瞬時畸變 造成保護誤動作 通過對保護邏輯增加抗擾動處理 在發(fā)生瞬時采樣異?；儠r 保證保護不動作 謝謝