智能變電站介紹

1、智能變電站介紹 How？關(guān)于關(guān)于智能變電站 What？什么是智能變電站？為什么要構(gòu)建智能變電站？Why？ 如何構(gòu)建智能化變電站？ What？關(guān)于智能變電站 What？ What？什么是智能變電站？智能變電站智能變電站 采用采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，的智能設(shè)備， 以以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，為基本要求， 自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能， 并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制

2、、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、 協(xié)同互動(dòng)協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。等高級(jí)功能的變電站。什么是智能變電站？什么是智能變電站？智能變電站智能變電站智能傳感技術(shù)智能傳感技術(shù)采用智能傳感器實(shí)現(xiàn)一次設(shè)采用智能傳感器實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的靈活控制備的靈活控制網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化二次回路實(shí)現(xiàn)采構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化二次回路實(shí)現(xiàn)采樣值的網(wǎng)絡(luò)化傳輸樣值的網(wǎng)絡(luò)化傳輸數(shù)字采樣技術(shù)數(shù)字采樣技術(shù)采用電子式互感器實(shí)現(xiàn)電壓采用電子式互感器實(shí)現(xiàn)電壓電流信號(hào)的數(shù)字化采集電流信號(hào)的數(shù)字化采集信息共享技術(shù)信息共享技術(shù)采用基于采用基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)的信息交互模型實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備信息交互模型實(shí)現(xiàn)二

3、次設(shè)備間的信息高度共享和互操作間的信息高度共享和互操作智能變電站采用了多種新技術(shù)，其整個(gè)二次系統(tǒng)的整體架構(gòu)、配置及與一智能變電站采用了多種新技術(shù)，其整個(gè)二次系統(tǒng)的整體架構(gòu)、配置及與一次系統(tǒng)的連接方式與傳統(tǒng)變電站相比均有較大變化次系統(tǒng)的連接方式與傳統(tǒng)變電站相比均有較大變化智能變電站概述同步技術(shù)同步技術(shù)采用采用 B碼、秒脈沖或碼、秒脈沖或IEEEl588網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)方式實(shí)方式實(shí)現(xiàn)采樣值同步現(xiàn)采樣值同步 關(guān)于智能變電站 What？為什么要構(gòu)建智能變電站？Why？ What？傳統(tǒng)變電站規(guī)約混亂，設(shè)備擴(kuò)展性能差導(dǎo)致系統(tǒng)集成商抓狂，以及檢修維護(hù)人員焦慮1.傳統(tǒng)變電站的技術(shù)瓶頸發(fā)展基礎(chǔ)體系 技術(shù)支撐體系

4、智能應(yīng)用體系 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系一個(gè)目標(biāo)三個(gè)階段兩條主線四個(gè)體系五個(gè)內(nèi)涵構(gòu)建以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)的智能化電網(wǎng)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化管理上實(shí)現(xiàn)集團(tuán)化、集約化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化2009-2011年： 規(guī)劃試點(diǎn)階段2012-2015年： 全面建設(shè)階段2016-2020年： 引領(lǐng)提升階段堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效清潔環(huán)保、靈活互動(dòng)、友好開(kāi)放2.智能電網(wǎng)發(fā)展的需求 How？關(guān)于關(guān)于智能變電站 What？Why？ 如何構(gòu)建智能化變電站？ What？如何構(gòu)建智能化變電站？ 2、網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備3、高級(jí)運(yùn)用和新技術(shù)、高級(jí)運(yùn)用和新技術(shù)1、智能化的一次設(shè)備、智能化的一次設(shè)備智

5、能一次設(shè)備電子式互感器+合并單元傳統(tǒng)保護(hù)傳統(tǒng)保護(hù)傳統(tǒng)測(cè)量傳統(tǒng)測(cè)量傳統(tǒng)計(jì)量傳統(tǒng)計(jì)量數(shù)字化保護(hù)數(shù)字化保護(hù)數(shù)字化測(cè)量數(shù)字化測(cè)量數(shù)字化計(jì)量數(shù)字化計(jì)量合并單元合并單元電子式互感器電子式互感器傳統(tǒng)傳統(tǒng)CT傳統(tǒng)傳統(tǒng) CVT智能一次設(shè)備電子式互感器+合并單元n低功率、小信號(hào)模擬輸入；低功率、小信號(hào)模擬輸入； 光纖數(shù)字信號(hào)輸出；光纖數(shù)字信號(hào)輸出；n采集器就近安裝于采集器就近安裝于GIS端子室或匯控柜內(nèi)；端子室或匯控柜內(nèi)；n可靠的直流供電；可靠的直流供電； 智能一次設(shè)備電子式互感器+合并單元PSET6000GS電子式互感器智能一次設(shè)備變壓器在線監(jiān)測(cè)局放監(jiān)測(cè)局放監(jiān)測(cè)鐵心電流監(jiān)測(cè)鐵心電流監(jiān)測(cè)油中含水量監(jiān)測(cè)油中含水量監(jiān)

6、測(cè)16智能一次設(shè)備變壓器在線監(jiān)測(cè)局放監(jiān)測(cè)局放監(jiān)測(cè)鐵心電流監(jiān)測(cè)鐵心電流監(jiān)測(cè)17一次設(shè)備智能化高壓斷路器在線監(jiān)測(cè)SF6壓力監(jiān)測(cè)壓力監(jiān)測(cè)SF6含水監(jiān)測(cè)含水監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能電機(jī)電流檢測(cè)儲(chǔ)能電機(jī)電流檢測(cè)分合閘時(shí)間監(jiān)測(cè)分合閘時(shí)間監(jiān)測(cè)18一次設(shè)備智能化高壓斷路器在線監(jiān)測(cè)19三層兩網(wǎng)站控層站控層間隔層間隔層過(guò)程層過(guò)程層站控層站控層網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)過(guò)程層過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)在規(guī)約里，每臺(tái)IED作為一個(gè)服務(wù)器（Service），被細(xì)分邏輯設(shè)備（Logical Device）、邏輯節(jié)點(diǎn)（Logical Node）和數(shù)據(jù)對(duì)象（Data Object）以及各對(duì)象的數(shù)據(jù)屬性（Data Attribute）進(jìn)行分層分級(jí)的建模。每個(gè)服務(wù)器包含一個(gè)

7、或多個(gè)邏輯設(shè)備。邏輯設(shè)備包含邏輯節(jié)點(diǎn)，邏輯節(jié)點(diǎn)包含數(shù)據(jù)對(duì)象。數(shù)據(jù)對(duì)象則是由數(shù)據(jù)屬性構(gòu)成的公用數(shù)據(jù)類的命名實(shí)例。從通信而言，IED 同時(shí)也扮演客戶的角色。任何一個(gè)客戶可通過(guò)抽象通信服務(wù)接口（ACSI）和服務(wù)器通信可訪問(wèn)數(shù)據(jù)對(duì)象。為什么要采用IEC61850規(guī)約？-基于IEC61850規(guī)約的智能化變電站的特點(diǎn)IEC61850數(shù)據(jù)組織示例Physical Device(network address)Logical Device(e.g. Relay1)MMXU1MMXU2MXMXAVLogical NodesFunctional Constraint“MMXU2$MX$A” =Feeder #2

8、Current Measurements為什么要采用IEC61850規(guī)約？-基于IEC61850規(guī)約的智能化變電站的特點(diǎn)為什么要采用IEC61850規(guī)約？-基于IEC61850規(guī)約的智能化變電站的特點(diǎn)3、數(shù)據(jù)自描述 標(biāo)準(zhǔn)定義了采用設(shè)備名、邏輯節(jié)點(diǎn)名、實(shí)例編號(hào)和數(shù)據(jù)類名建立對(duì)象名的命名規(guī)則；采用面向?qū)ο蟮姆椒?，定義了對(duì)象之間的通信服務(wù)。面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)自描述在數(shù)據(jù)源就對(duì)數(shù)據(jù)本身進(jìn)行自我描述，傳輸?shù)浇邮辗降臄?shù)據(jù)都帶有自我說(shuō)明，不需要再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行工程物理量對(duì)應(yīng)、標(biāo)度轉(zhuǎn)換等工作。由于數(shù)據(jù)本身帶有說(shuō)明，所以傳輸時(shí)可以不受預(yù)先定義限制，簡(jiǎn)化了對(duì)數(shù)據(jù)的管理和維護(hù)工作。 服務(wù)器服務(wù)器設(shè)備設(shè)備模型模型我是我有這些

9、模型 我是我是我有這些模型我有這些模型客 戶自我描述自我描述我知道了!我知道了我知道了! !邏輯設(shè)備邏輯設(shè)備（LOGICAL DEVICELOGICAL DEVICE）邏輯節(jié)點(diǎn)邏輯節(jié)點(diǎn)1 1（XCBRXCBR）邏輯節(jié)點(diǎn)邏輯節(jié)點(diǎn)2 2（MMXUMMXU）數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)屬性（DattrDattr）數(shù)據(jù)對(duì)象數(shù)據(jù)對(duì)象（DATADATA）邏輯節(jié)邏輯節(jié)LNLN（1 1到到n n）邏輯設(shè)邏輯設(shè)LDLD（1 1到到n n）服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器（SERVERSERVER）100/1000Mbps以太網(wǎng)數(shù)據(jù)自描述為什么要采用IEC61850規(guī)約？-基于IEC61850規(guī)約的智能化變電站的特點(diǎn)4、網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立性傳統(tǒng)技

10、術(shù)不嚴(yán)格分層，應(yīng)用層與底層聯(lián)系比較緊密。服務(wù)種類不能滿足數(shù)字化變電站需要，不支持在線服務(wù)。IEC61850定義了獨(dú)立于所采用網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用層協(xié)議的通信服務(wù)。解決了標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性與未來(lái)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展之間的矛盾。IEC61850定義了60多種服務(wù)，可以滿足變電站通信需求。支持在線獲取數(shù)據(jù)模型，也支持IED水平通信（GOOSE報(bào)文）。應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)域變電站變電站通訊通訊技術(shù)技術(shù)慢慢快快標(biāo)準(zhǔn)化所面臨的問(wèn)題標(biāo)準(zhǔn)化所面臨的問(wèn)題標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案ISO/OSI7層棧層棧7654321數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型對(duì)象對(duì)象服務(wù)服務(wù)應(yīng)用應(yīng)用開(kāi)關(guān)設(shè)備開(kāi)關(guān)設(shè)備保護(hù)及控制保護(hù)及控制命令、事件、命令、事件、報(bào)警報(bào)警通訊通訊信息

11、、報(bào)文、信息、報(bào)文、框架框架目標(biāo)三：長(zhǎng)期的穩(wěn)定性技技術(shù)術(shù)的的變變化化速速度度通訊協(xié)議的長(zhǎng)期穩(wěn)定性 How？關(guān)于關(guān)于IEC61850規(guī)約的一些疑問(wèn)的一些疑問(wèn) What？什么是IEC61850規(guī)約？為什么要采用IEC61850規(guī)約？Why？ 如何利用IEC61850規(guī)約構(gòu)建智能化變電站？ What？什么是IEC61850規(guī)約？ 如何利用IEC61850規(guī)約構(gòu)建智能化變電站？我們從以下三個(gè)角度來(lái)看智能化變電站的構(gòu)建情況：1、從變電站層次結(jié)構(gòu)上來(lái)看2、從使用設(shè)備上來(lái)看3、從使用服務(wù)上來(lái)看30 如何利用IEC61850規(guī)約構(gòu)建智能化變電站？從變電站層次結(jié)構(gòu)上來(lái)看從變電站層次結(jié)構(gòu)上來(lái)看，智能化變電站由站控

12、層，間隔層，過(guò)程層組成。站控層設(shè)備：監(jiān)控主機(jī)，工程師站等。間隔層設(shè)備：保護(hù)裝置，測(cè)控裝置等。過(guò)程層設(shè)備：光CT/PT，合并單元，智能開(kāi)關(guān)等。 如何利用IEC61850規(guī)約構(gòu)建智能化變電站？從使用設(shè)備上來(lái)看從使用設(shè)備來(lái)看，構(gòu)建一個(gè)完整的智能化變電站需要以下三個(gè)部分：1、智能化的一次設(shè)備一次設(shè)備從信號(hào)繼電器到控制回路，全部采用微處理器（智能開(kāi)關(guān)）和光電技術(shù)（無(wú)源光CT）設(shè)計(jì)。同時(shí)用于數(shù)字量信號(hào)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)的電纜導(dǎo)線連接。換言之，變電站二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路及常規(guī)的強(qiáng)電模擬信號(hào)和控制電纜被光電數(shù)字和光/電網(wǎng)絡(luò)代替。 如何利用IEC61850規(guī)約構(gòu)建智能化變電站？從使用設(shè)備上來(lái)看2、

13、網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備變電站內(nèi)常規(guī)的二次設(shè)備，為實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)、防誤閉鎖、測(cè)量控制、故障錄波、電壓無(wú)功控制、同期操作等功能，需要在各功能裝置之間建立一一對(duì)應(yīng)的電纜或是網(wǎng)線的連接。而在二次設(shè)備的設(shè)計(jì)完全符合國(guó)際電工組織IEC61850規(guī)約的情況下，各個(gè)IED（智能電子設(shè)備 Intelligent Electronic Device）之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò)通信，這種網(wǎng)絡(luò)鏈路取代了傳統(tǒng)變電所中裝置設(shè)備之間的電纜連接。網(wǎng)絡(luò)鏈路與電纜回路的區(qū)別不僅在于傳輸介質(zhì)、傳輸形式的不同，區(qū)別于電纜回路模式下各個(gè)裝置之間的聯(lián)絡(luò)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電纜連接，智能化變電站中的各IED之間并無(wú)直接的物理聯(lián)系，而是通過(guò)交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)

14、統(tǒng)一收集和發(fā)送。即各IED發(fā)送的數(shù)據(jù)由其所連接的交換機(jī)傳輸?shù)秸麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行共享，同時(shí)通過(guò)其所連接的交換機(jī)接收其他IED在網(wǎng)絡(luò)上共享的數(shù)據(jù)。這樣所有二次電纜實(shí)際上都可以取消，同時(shí)許多常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯功能模塊。 如何利用IEC61850規(guī)約構(gòu)建智能化變電站？從使用設(shè)備上來(lái)看3、自動(dòng)化的監(jiān)控管理系統(tǒng)在變電站全面實(shí)現(xiàn)智能化后，我們可以進(jìn)而在監(jiān)控系統(tǒng)中加入智能分析軟件，根據(jù)當(dāng)前所內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，為由“定期檢修” 向“狀態(tài)檢修”的轉(zhuǎn)變提供技術(shù)基礎(chǔ)。同時(shí)“程序化操作”等實(shí)用技術(shù)在智能化變電站中也有更好的推廣空間。 如何利用IEC61850規(guī)約構(gòu)建智能化變電站？從使用服務(wù)上來(lái)看從使用服務(wù)來(lái)看，

15、一個(gè)完整的智能化變電站由以下三部分服務(wù)支撐：1、MMSMMS：Manufacturing Message Specification (ISO 9506) 制造報(bào)文規(guī)范。該標(biāo)準(zhǔn)起源于80年代的通用汽車公司所制定的報(bào)文制造規(guī)范。在智能化變電站中，MMS技術(shù)主要被用在自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的傳輸。2、GOOSEGOOSE：Generic Object Oriented Substation Events 通用面向變電站事件對(duì)象。該服務(wù)主要應(yīng)用于智能化變電站中過(guò)程層與間隔層設(shè)備之間的通信傳輸，簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是替代了這些設(shè)備間的控制、信號(hào)電纜的功能。3、SMVSMV：Sampled Measured Value

16、 采樣測(cè)量值。該服務(wù)主要應(yīng)用于智能化變電站中間隔層設(shè)備與過(guò)程層間的單向電流、電壓采樣值傳輸。我國(guó)智能電網(wǎng)與智能變電站概況我國(guó)智能電網(wǎng)與智能變電站概況發(fā)展基礎(chǔ)體系 技術(shù)支撐體系智能應(yīng)用體系 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系一個(gè)目標(biāo)三個(gè)階段兩條主線四個(gè)體系五個(gè)內(nèi)涵構(gòu)建以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)的智能化電網(wǎng)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化管理上實(shí)現(xiàn)集團(tuán)化、集約化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化2009-2011年： 規(guī)劃試點(diǎn)階段2012-2015年： 全面建設(shè)階段2016-2020年： 引領(lǐng)提升階段堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效清潔環(huán)保、靈活互動(dòng)、友好開(kāi)放智能電網(wǎng)發(fā)展的需求十二五期間，國(guó)家電網(wǎng)計(jì)劃：十二五期間，國(guó)家電網(wǎng)計(jì)劃：新

17、建新建50005000座智能變電站，座智能變電站，同時(shí)完成同時(shí)完成10001000座以上變電所的智能化改造。座以上變電所的智能化改造。智能電網(wǎng)發(fā)展的需求智能二次設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)智能二次設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)智能二次設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)智能變電站數(shù)據(jù)采集設(shè)備智能變電站數(shù)據(jù)采集設(shè)備智能變電站信息交互網(wǎng)絡(luò)智能變電站信息交互網(wǎng)絡(luò)智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備智能變電站故障記錄及輔助設(shè)備智能變電站故障記錄及輔助設(shè)備對(duì)于采用電子式互感器的智對(duì)于采用電子式互感器的智能變電站，互感器是實(shí)現(xiàn)智能變電站，互感器是實(shí)現(xiàn)智能變電站信息采集的基礎(chǔ)，能變電站信息采集的基礎(chǔ)，測(cè)量的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性測(cè)量的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性可靠性是智能變電

18、站安全高可靠性是智能變電站安全高效和優(yōu)質(zhì)運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)。效和優(yōu)質(zhì)運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)。無(wú)源型電子式互感器有源型電子式互感器數(shù)據(jù)采集傳感準(zhǔn)確化、信號(hào)傳輸光纖化、信號(hào)輸出數(shù)字化數(shù)據(jù)采集傳感準(zhǔn)確化、信號(hào)傳輸光纖化、信號(hào)輸出數(shù)字化是智能變電站對(duì)電子式互感器的基本要求。是智能變電站對(duì)電子式互感器的基本要求。 電子式互感器電子式互感器光學(xué)原理互感器光學(xué)原理互感器（OCTOCT/ /OVTOVT）羅氏線圈原理互感器羅氏線圈原理互感器（ECTECT/ /EVTEVT）電壓電壓變換變換電流電流變換變換普克爾效應(yīng)Pockel effect ）法拉第效應(yīng)( Faraday effect )塞格奈克效應(yīng)( Sagnac e

19、ffect )電阻分壓電容分壓羅柯夫斯線圈( Rogowski coil )數(shù)據(jù)采集設(shè)備數(shù)據(jù)采集設(shè)備電流有源型電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)要求：有源型電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)要求：最大限度降低由于繞制工藝、澆鑄、一次導(dǎo)線位置、一次電流磁場(chǎng)耦合干擾及溫度等造成的計(jì)量誤差；有源電子式電流互感器采用空心線圈感應(yīng)高壓側(cè)信號(hào)，所以必需給高壓側(cè)供電，因此供電可靠性問(wèn)題必須解決。無(wú)源型電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)要求：無(wú)源型電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)要求：有效解決溫度、震動(dòng)等因素對(duì)光學(xué)折射效應(yīng)的影響，確保其長(zhǎng)期工作的穩(wěn)定性。合并單元的關(guān)鍵技術(shù)要求：合并單元的關(guān)鍵技術(shù)要求：合并單元將多個(gè)互感器采集單元輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步合并處理

20、，為二次系統(tǒng)提供時(shí)間同步的電流和電壓數(shù)據(jù)，是將電子式互感器與變電站二次系統(tǒng)連接起來(lái)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要滿足二次系統(tǒng)對(duì)輸出數(shù)據(jù)的同步性、實(shí)時(shí)性、均勻性等方面的要求。信息交互網(wǎng)絡(luò)站控層站控層間隔層間隔層過(guò)程層過(guò)程層站控層站控層網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)過(guò)程層過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)信息交互網(wǎng)絡(luò)站控層設(shè)備：監(jiān)控主機(jī)，工程師站等。間隔層設(shè)備：保護(hù)裝置，測(cè)控裝置等。過(guò)程層設(shè)備：光CT/PT，合并單元，智能開(kāi)關(guān)等。 智能變電站技術(shù)為繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展帶來(lái)的機(jī)遇智能變電站技術(shù)為繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展帶來(lái)的機(jī)遇 電子式互感器的采用為繼電保護(hù)技術(shù)中長(zhǎng)期難于解決的一些問(wèn)題電子式互感器的采用為繼電保護(hù)技術(shù)中長(zhǎng)期難于解決的一些問(wèn)題 提供了新的途徑，如電磁式電

21、流互感器飽和引起的差動(dòng)保護(hù)區(qū)外提供了新的途徑，如電磁式電流互感器飽和引起的差動(dòng)保護(hù)區(qū)外 誤動(dòng)、變壓器勵(lì)磁涌流與故障電流的識(shí)別、瞬時(shí)值差動(dòng)保護(hù)技術(shù)誤動(dòng)、變壓器勵(lì)磁涌流與故障電流的識(shí)別、瞬時(shí)值差動(dòng)保護(hù)技術(shù) 的應(yīng)用及其他繼電保護(hù)新技術(shù)發(fā)展應(yīng)用。的應(yīng)用及其他繼電保護(hù)新技術(shù)發(fā)展應(yīng)用。 智能變電站依靠高速、智能變電站依靠高速、可靠、開(kāi)放的通信網(wǎng)絡(luò)可靠、開(kāi)放的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變電站過(guò)程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變電站過(guò)程層的網(wǎng)絡(luò)化。層的網(wǎng)絡(luò)化。解決了傳統(tǒng)變電站電解決了傳統(tǒng)變電站電纜二次接線復(fù)雜、抗纜二次接線復(fù)雜、抗干擾能力差、系統(tǒng)擴(kuò)干擾能力差、系統(tǒng)擴(kuò)展性差等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)展性差等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)信息共享信息共享 。繼電保護(hù)設(shè)備繼電

22、保護(hù)設(shè)備裝之間的聯(lián)系由復(fù)雜的電纜連線變成簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)連接。裝之間的聯(lián)系由復(fù)雜的電纜連線變成簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)連接。傳統(tǒng)接線網(wǎng)絡(luò)連接故障記錄及輔助設(shè)備針對(duì)智能變電站信息數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)化特點(diǎn)的故障錄波設(shè)針對(duì)智能變電站信息數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)化特點(diǎn)的故障錄波設(shè)備、分析記錄設(shè)備及其他輔助設(shè)備在智能變電站運(yùn)行維備、分析記錄設(shè)備及其他輔助設(shè)備在智能變電站運(yùn)行維護(hù)中必不可少。護(hù)中必不可少。能夠適用于數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)的故障錄波器能夠適用于數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)的故障錄波器能夠準(zhǔn)確進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息分析記錄的在線監(jiān)視儀器能夠準(zhǔn)確進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息分析記錄的在線監(jiān)視儀器能夠滿足數(shù)字化保護(hù)測(cè)試功能的保護(hù)測(cè)試儀能夠滿足數(shù)字化保護(hù)測(cè)試功能的保護(hù)測(cè)試儀省內(nèi)智能變電站實(shí)例

23、介紹省內(nèi)智能變電站實(shí)例介紹 紹興220kV宣家變（外陳變）220kV宣家變（外陳變）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三級(jí)調(diào)度三級(jí)調(diào)度主機(jī)主機(jī)/ /人機(jī)工作站人機(jī)工作站1 1主機(jī)主機(jī)/ /人機(jī)工作站人機(jī)工作站2 2工程師工作站工程師工作站 遠(yuǎn)動(dòng)裝置遠(yuǎn)動(dòng)裝置1/2 1/2 100MB100MB星形以太網(wǎng)星形以太網(wǎng)工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)交換機(jī)浙江省電力公司浙江省電力公司220220kVkV外陳變電站自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖外陳變電站自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖激光打印機(jī)激光打印機(jī)針式打印機(jī)針式打印機(jī)220kV220kV繼電器小室繼電器小室測(cè)控測(cè)控IEDIED保護(hù)保護(hù)IEDIED智能智能操作箱操作箱公用信息公用信息管理機(jī)

24、管理機(jī)保護(hù)子站保護(hù)子站主變、主變、110kV110kV繼電器小室繼電器小室測(cè)控測(cè)控IEDIED主變保護(hù)主變保護(hù)IEDIED公用信息公用信息管理機(jī)管理機(jī)110kV110kV測(cè)控測(cè)控保護(hù)保護(hù)IEDIED100MB100MB光纖環(huán)網(wǎng)光纖環(huán)網(wǎng)35kV35kV配電裝置小室配電裝置小室三級(jí)調(diào)度三級(jí)調(diào)度 電力數(shù)據(jù)網(wǎng)電力數(shù)據(jù)網(wǎng) 省電力數(shù)據(jù)網(wǎng)省電力數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)分析儀網(wǎng)絡(luò)分析儀保護(hù)測(cè)控保護(hù)測(cè)控一體一體IEDIED保護(hù)測(cè)控保護(hù)測(cè)控一體一體IEDIED50220kV宣家變（外陳變）IED配置情況 紹興220kV宣家變（外陳變）金華500kV芝堰變（蘭溪變）500kV芝堰變（蘭溪變）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)服務(wù)器1GPS對(duì)時(shí)裝置遠(yuǎn)動(dòng)雙機(jī)

25、各級(jí)調(diào)度中心集控中心單光纖環(huán)網(wǎng)單光纖環(huán)網(wǎng)服務(wù)器2操作員工作站微機(jī)五防工作站繼電保護(hù)工程師站GOOSE A斷路器保護(hù)智能操作箱500kV保護(hù)小室220kV保護(hù)小室電纜主變及35kV小室低壓保護(hù)變壓器保護(hù)母設(shè)智能終端變壓器本體智能終端保信子站故障錄波器故障錄波器跳閘信號(hào)MMSIRIG -B測(cè)控線路及母線母線線路線路母線GOOSE B母線線路線路母線53總體結(jié)構(gòu)保護(hù)雙重化原則所有500及220kV保護(hù)，包括母差、失靈、重合閘完全雙重化配置且完全獨(dú)立，互不聯(lián)系，與之對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)也完全獨(dú)立，測(cè)控接入第一套網(wǎng)絡(luò)中。500kV芝堰變（蘭溪變）IED配置情況500kV芝堰變（蘭溪變）IED配置情況 500kV芝

26、堰變的一些特點(diǎn) 紹興220kV宣家變（外陳變）金華500kV芝堰變（蘭溪變） 500kV芝堰變的一些特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更清晰針對(duì)實(shí)現(xiàn)功能的不同，500kV芝堰變的網(wǎng)絡(luò)被分為MMS、GOOSE-A、GOOSE-B三個(gè)，這三個(gè)網(wǎng)絡(luò)相互獨(dú)立，沒(méi)有交叉。雙重化保護(hù)與雙重化的GOOSE網(wǎng)絡(luò)一一對(duì)應(yīng)，在減少交換機(jī)投資的同時(shí)仍能保證雙重化保護(hù)在單個(gè)網(wǎng)絡(luò)或單臺(tái)裝置故障時(shí)不失去保護(hù)功能。同時(shí)交換機(jī)按照間隔配置，使得交換機(jī)與間隔設(shè)備有固定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，方便運(yùn)行監(jiān)視和檢修維護(hù)。59 500kV芝堰變的一些特點(diǎn)采用了就地智能終端智能終端的應(yīng)用，為傳統(tǒng)的一次設(shè)備提供了數(shù)字化接口；智能終端的就地化，減少了二次電纜敷設(shè)長(zhǎng)度。同時(shí)也

27、意味著戶外電子設(shè)備應(yīng)用的逐漸成熟。 500kV芝堰變的一些特點(diǎn) 采用GOOSE技術(shù)后，保護(hù)測(cè)控屏內(nèi)接線大大減少，施工與調(diào)試工作減少，二次檢修安全措施更方便、更可靠。而且GOOSE通信可實(shí)現(xiàn)后臺(tái)在線監(jiān)視和告警，不必?fù)?dān)心二次線接觸不良等問(wèn)題。二次接線大大減少500kV芝堰變220kV線路保護(hù)信息信號(hào)流向圖 隨著數(shù)字化保護(hù)出口方式的變化，電纜回路的取消，保護(hù)裝置出口采用軟壓板進(jìn)行隔離。 軟壓板的設(shè)置，使得保護(hù)二次回路的遠(yuǎn)方操作變?yōu)榭赡?，變電站的自?dòng)化程度進(jìn)一步提高。保護(hù)軟壓板的應(yīng)用檢修狀態(tài)硬壓板軟壓板對(duì)應(yīng)表 #2主變第一套保護(hù)主變第一套保護(hù)GOOSE輸入輸出對(duì)應(yīng)表輸入輸出對(duì)應(yīng)表 程序化操作是變電站自

28、動(dòng)化應(yīng)用程度的一個(gè)重要體現(xiàn)。IEC61850的應(yīng)用使得保護(hù)等二次設(shè)備的操作具備了遠(yuǎn)方操作的技術(shù)條件。芝堰變工作按程序化操作要求，改進(jìn)了閘刀操作電源遙控等多項(xiàng)設(shè)計(jì)，在一次設(shè)備、二次設(shè)備上均實(shí)現(xiàn)了程序化操作。 程序化操作提高了倒閘操作的效率，并最大程度上杜絕了人為誤操作因素。為變電所少人或無(wú)人值班改造、監(jiān)控中心控制創(chuàng)造條件。程序化操作的應(yīng)用 500kV芝堰變的一些特點(diǎn) 紹興220kV宣家變（外陳變）金華500kV芝堰變（蘭溪變） 智能化改造采用的新技術(shù)信息一體化平臺(tái)SCADA故障錄波故障錄波電能量電能量保護(hù)信息保護(hù)信息在線監(jiān)測(cè)在線監(jiān)測(cè)信息一體化平臺(tái)信息一體化平臺(tái)67高級(jí)應(yīng)用智能開(kāi)票系統(tǒng)運(yùn)行方式運(yùn)行

29、方式安排安排實(shí)際運(yùn)行實(shí)際運(yùn)行情況情況設(shè)備操作規(guī)則設(shè)備操作規(guī)則操作票操作票基礎(chǔ)模板票基礎(chǔ)模板票操作術(shù)語(yǔ)操作術(shù)語(yǔ)描述性操作規(guī)則描述性操作規(guī)則操作設(shè)備和實(shí)時(shí)庫(kù)操作設(shè)備和實(shí)時(shí)庫(kù)中的設(shè)備對(duì)應(yīng)關(guān)系中的設(shè)備對(duì)應(yīng)關(guān)系操作票文本的關(guān)鍵操作票文本的關(guān)鍵字字68高級(jí)應(yīng)用一鍵式順序控制閘刀位置判別圖像識(shí)別圖像識(shí)別自動(dòng)判斷自動(dòng)判斷人工判斷人工判斷69開(kāi)展程序化控制研究開(kāi)展程序化控制研究 程序化操作應(yīng)用提出了變電站倒閘操作的新模式，倒程序化操作應(yīng)用提出了變電站倒閘操作的新模式，倒閘操作的安全風(fēng)險(xiǎn)從倒閘操作過(guò)程轉(zhuǎn)移到程序化操作票編閘操作的安全風(fēng)險(xiǎn)從倒閘操作過(guò)程轉(zhuǎn)移到程序化操作票編寫設(shè)定環(huán)節(jié)，運(yùn)行人員必須適應(yīng)新的操作模式要求

30、。為確寫設(shè)定環(huán)節(jié)，運(yùn)行人員必須適應(yīng)新的操作模式要求。為確保程序化控制的可靠實(shí)施，系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：保程序化控制的可靠實(shí)施，系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：1 1、設(shè)計(jì)變電所閘刀操作電源、母聯(lián)開(kāi)關(guān)控制電源遙控控制功能；、設(shè)計(jì)變電所閘刀操作電源、母聯(lián)開(kāi)關(guān)控制電源遙控控制功能；2 2、引入人工干預(yù)功能，實(shí)現(xiàn)程序化操作與人工檢查相結(jié)合；、引入人工干預(yù)功能，實(shí)現(xiàn)程序化操作與人工檢查相結(jié)合；3 3、具有中斷處理能力，自動(dòng)記錄程序化控制斷面；、具有中斷處理能力，自動(dòng)記錄程序化控制斷面；4 4、與五防系統(tǒng)配合，研發(fā)完善的程序化控制系統(tǒng)。、與五防系統(tǒng)配合，研發(fā)完善的程序化控制系統(tǒng)。 高級(jí)應(yīng)用一鍵式順序控制70 程序化控制界面

31、圖：程序化控制界面圖：程序化控制實(shí)施后效果對(duì)比 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，如操作500kV某開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)停用操作票，該票總步驟數(shù)13步。如采用常規(guī)操作，正常需耗時(shí)8分鐘，而采用程序化操作僅需2分，當(dāng)操作步驟越多時(shí)，效率越明顯。 如220kV某出線間隔的倒排操作，操作步驟共16步，如果采用常規(guī)操作需要往返開(kāi)關(guān)場(chǎng)，操作時(shí)間至少15分鐘，而采用程序化操作，僅需5分鐘。效果：n程序化操作步驟由系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行，無(wú)需執(zhí)行監(jiān)護(hù)復(fù)誦制，操作速度明顯提高且確保操作正確； 1.倒閘操作過(guò)程中避免誤入間隔的情況出現(xiàn)，也不會(huì)誤投、誤退、誤操作設(shè)備。高級(jí)應(yīng)用智能告警與故障綜合分析系統(tǒng)告警信息預(yù)處理建立專家系統(tǒng)庫(kù)事故處理輔助決策系統(tǒng)顯

32、示分析方案智能智能告警告警與故與故障綜障綜合分合分析系析系統(tǒng)統(tǒng)建立智能建立智能告警系統(tǒng)告警系統(tǒng)的告警處的告警處理模型，理模型，用于推理用于推理監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生的眾產(chǎn)生的眾多信號(hào)多信號(hào)智能告警處理高級(jí)應(yīng)用圖模一體化SCDSCD文件文件SVGSVG文件文件系統(tǒng)配置工具（增加作圖功能）廠站客戶端調(diào)度客戶端IED配置74一次設(shè)備智能化一次設(shè)備智能診斷與狀態(tài)檢修n對(duì)被監(jiān)測(cè)一次設(shè)備的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，形成實(shí)時(shí)、小時(shí)、對(duì)被監(jiān)測(cè)一次設(shè)備的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，形成實(shí)時(shí)、小時(shí)、日、周、月數(shù)據(jù)曲線。日、周、月數(shù)據(jù)曲線。n綜合利用設(shè)備測(cè)量結(jié)果的橫向與縱向比較，結(jié)合環(huán)境條件，綜合利用設(shè)備測(cè)量結(jié)果的橫向與縱向比較，結(jié)合

33、環(huán)境條件，判斷設(shè)備的運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的狀態(tài)可視化判斷設(shè)備的運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的狀態(tài)可視化 。n對(duì)一次設(shè)備狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)，給出檢修決策。對(duì)一次設(shè)備狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)，給出檢修決策。 狀態(tài)監(jiān)測(cè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)智能診斷狀態(tài)檢修75時(shí)間和成本浪費(fèi)省錢并安全可靠故障診斷與狀態(tài)診斷的效果差異76一次設(shè)備智能化可視化展示一次設(shè)備智能化避雷器在線監(jiān)測(cè)選擇500kV和220kV各一個(gè)線路間隔安裝避雷器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 在避雷器接地線上安裝穿芯式傳感器，監(jiān)測(cè)避雷器泄露電流的全電流和阻性電流。 安裝監(jiān)測(cè)裝置測(cè)量低至0.1mA的電流信號(hào)（毫安級(jí)或幾百微安級(jí)），同時(shí)能檢測(cè)避雷器動(dòng)作電流動(dòng)作次數(shù) 。78一次設(shè)備智能化紅外測(cè)溫技術(shù)n在主變壓器周邊安裝紅外測(cè)溫探頭，監(jiān)測(cè)變壓器油在主變壓器周邊安裝紅外測(cè)溫探頭，監(jiān)測(cè)變壓器油枕、變壓器套管、本體和連接引線的紅外測(cè)溫情況，枕、變