智能變電站技術(shù)規(guī)范管理標(biāo)準(zhǔn)化(共37頁).ppt

1、智能變電站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化 吳在軍吳在軍23背景概述背景概述1匯報提綱匯報提綱智能變電站標(biāo)準(zhǔn)化概要智能變電站標(biāo)準(zhǔn)化概要熱點問題熱點問題變電站自動化現(xiàn)狀-常規(guī)變電站 采集資源重復(fù)采集資源重復(fù)、設(shè)計復(fù)雜、設(shè)計復(fù)雜 變電站內(nèi)存在多套系統(tǒng)變電站內(nèi)存在多套系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集要求不一致數(shù)據(jù)采集要求不一致 大量設(shè)備都有數(shù)據(jù)采集單元大量設(shè)備都有數(shù)據(jù)采集單元 系統(tǒng)、設(shè)備之間系統(tǒng)、設(shè)備之間互操作性互操作性差差 通信規(guī)約繁雜通信規(guī)約繁雜 缺乏一致性測試、權(quán)威認證缺乏一致性測試、權(quán)威認證 線性點表傳輸割裂了數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系線性點表傳輸割裂了數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系 信息不標(biāo)準(zhǔn)不標(biāo)準(zhǔn)，難以充分應(yīng)用信息不標(biāo)準(zhǔn)不標(biāo)準(zhǔn)，難以充分應(yīng)用 原理、算法、

2、模型不一致導(dǎo)致信息輸出不一致原理、算法、模型不一致導(dǎo)致信息輸出不一致 裝置信息輸出不平衡裝置信息輸出不平衡 通訊規(guī)約的信息承載率低通訊規(guī)約的信息承載率低變電站自動化現(xiàn)狀-常規(guī)變電站變電站自動化現(xiàn)狀-數(shù)字化變電站 數(shù)字化變電站兩大應(yīng)用數(shù)字化變電站兩大應(yīng)用 電子式互感器電子式互感器 IEC61850 IEC61850 數(shù)字化變電站存在的問題數(shù)字化變電站存在的問題 建設(shè)模式各異，缺乏相關(guān)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)模式各異，缺乏相關(guān)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn) 過程層間隔層設(shè)備與一次設(shè)備接口不標(biāo)準(zhǔn)過程層間隔層設(shè)備與一次設(shè)備接口不標(biāo)準(zhǔn) 沒有解決沒有解決IEC61850IEC618506197061970融合的問題融合的問

3、題 主要局限在自動化系統(tǒng)本身，無整個變電站的建設(shè)主要局限在自動化系統(tǒng)本身，無整個變電站的建設(shè)體系計量體系計量 變電站沒有信息體系，沒有形成更多的智能應(yīng)用變電站沒有信息體系，沒有形成更多的智能應(yīng)用 缺乏檢驗、試驗評估體系缺乏檢驗、試驗評估體系 總體上處于試驗階段總體上處于試驗階段 智能電網(wǎng)對變電站功能的重新定位與開展目標(biāo) 變電站是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要節(jié)點之一，其主要作用就是變電站是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要節(jié)點之一，其主要作用就是為智能電網(wǎng)提供標(biāo)準(zhǔn)的、可靠的節(jié)點包含一、二次設(shè)備為智能電網(wǎng)提供標(biāo)準(zhǔn)的、可靠的節(jié)點包含一、二次設(shè)備和系統(tǒng)支撐和系統(tǒng)支撐 實現(xiàn)全網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一實時斷面采集、實時信息共享以實現(xiàn)全網(wǎng)運

4、行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一實時斷面采集、實時信息共享以及電網(wǎng)實時控制和智能調(diào)節(jié)，支撐各級電網(wǎng)的平安穩(wěn)定運及電網(wǎng)實時控制和智能調(diào)節(jié)，支撐各級電網(wǎng)的平安穩(wěn)定運行和各類高級應(yīng)用行和各類高級應(yīng)用 設(shè)備信息和運行維護策略與電力調(diào)度實現(xiàn)全面共享互動，設(shè)備信息和運行維護策略與電力調(diào)度實現(xiàn)全面共享互動，實現(xiàn)基于狀態(tài)的全壽命周期綜合優(yōu)化管理實現(xiàn)基于狀態(tài)的全壽命周期綜合優(yōu)化管理 樞紐及中心變電站全面建成或改造成為智能化變電站樞紐及中心變電站全面建成或改造成為智能化變電站目錄主要內(nèi)容主要內(nèi)容 背景概述背景概述 熱點問題熱點問題智能變電站標(biāo)準(zhǔn)化概要智能變電站標(biāo)準(zhǔn)化概要智能變電站根底標(biāo)準(zhǔn)編制出發(fā)點n前瞻性與可操作性前瞻性與可操作性n

5、 考慮到智能電網(wǎng)開展時間跨度大，為保證考慮到智能電網(wǎng)開展時間跨度大，為保證技術(shù)的前瞻性及創(chuàng)新性，根底性標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的前瞻性及創(chuàng)新性，根底性標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)對變電站的開展目標(biāo)和各個環(huán)節(jié)提出功能對變電站的開展目標(biāo)和各個環(huán)節(jié)提出功能性要求，具體技術(shù)實現(xiàn)細節(jié)由后續(xù)的相關(guān)性要求，具體技術(shù)實現(xiàn)細節(jié)由后續(xù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完成標(biāo)準(zhǔn)完成智能變電站根底標(biāo)準(zhǔn)編制出發(fā)點n繼承與創(chuàng)新的結(jié)合繼承與創(chuàng)新的結(jié)合n盡可能描述與傳統(tǒng)變電站不同的技術(shù)和功盡可能描述與傳統(tǒng)變電站不同的技術(shù)和功能能n提出的新概念表達了一次、二次專業(yè)有機提出的新概念表達了一次、二次專業(yè)有機融合的趨勢，又考慮適應(yīng)近期開展現(xiàn)狀融合的趨勢，又考慮適應(yīng)近期開展現(xiàn)狀n提出了一系

6、列系統(tǒng)級高級應(yīng)用提出了一系列系統(tǒng)級高級應(yīng)用智能變電站定義采用先進、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)采用先進、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為根本要求，自動完成信息采集、測量、享標(biāo)準(zhǔn)化為根本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等根本功能，并可根據(jù)需控制、保護、計量和監(jiān)測等根本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能的變電站。策、協(xié)同互動等高級功能的變電站。創(chuàng)新概念n 智能設(shè)備智能設(shè)備n 一次設(shè)備和智能組

7、件的有機結(jié)合體，一次設(shè)備和智能組件的有機結(jié)合體， 具有測量具有測量數(shù)字化、數(shù)字化、 控制網(wǎng)絡(luò)化、控制網(wǎng)絡(luò)化、 狀態(tài)可視化、狀態(tài)可視化、 功能一體化功能一體化和信息互動化特征的高壓設(shè)備，是高壓設(shè)備智能化和信息互動化特征的高壓設(shè)備，是高壓設(shè)備智能化的簡稱。的簡稱。n “智能設(shè)備智能設(shè)備 不但具有傳輸和分配電能的主設(shè)不但具有傳輸和分配電能的主設(shè)備本體，還具有測量、控制、保護、計量等功能。備本體，還具有測量、控制、保護、計量等功能。其回歸電力系統(tǒng)設(shè)備的本意，不再強調(diào)傳統(tǒng)的一、其回歸電力系統(tǒng)設(shè)備的本意，不再強調(diào)傳統(tǒng)的一、二次設(shè)備的劃分。二次設(shè)備的劃分。n 各功能的物理形態(tài)以智能組件方式表達，組件又各功能

8、的物理形態(tài)以智能組件方式表達，組件又是一個靈活的概念，可以由一個完成所有功能，也是一個靈活的概念，可以由一個完成所有功能，也可以分散獨立完成，可外置于主設(shè)備本體之外，也可以分散獨立完成，可外置于主設(shè)備本體之外，也可內(nèi)嵌于主設(shè)備本體之內(nèi)?？蓛?nèi)嵌于主設(shè)備本體之內(nèi)。創(chuàng)新概念n 智能設(shè)備一次設(shè)備實物智能組件實物智能設(shè)備一次設(shè)備實物智能組件實物n 一次設(shè)備：傳統(tǒng)一次設(shè)備，為實物一次設(shè)備：傳統(tǒng)一次設(shè)備，為實物n 智能組件：簡單講是原來二次設(shè)備的統(tǒng)稱，為智能組件：簡單講是原來二次設(shè)備的統(tǒng)稱，為“智能組合件的意思，其功能由智能組合件的意思，其功能由15個功能單個功能單元完成，為實物。元完成，為實物。n 智能組

9、件的表現(xiàn)形式可以是：測控裝置、保護裝智能組件的表現(xiàn)形式可以是：測控裝置、保護裝置、測控保護裝置、狀態(tài)監(jiān)測裝置、智能終端、置、測控保護裝置、狀態(tài)監(jiān)測裝置、智能終端、MU等，也可以是幾個裝置的集合，如：等，也可以是幾個裝置的集合，如：GIS匯控匯控柜、屏柜等柜、屏柜等智能組件的概念是靈活的智能組件的概念是靈活的可以只完成一個功能，比方測控，這時其就是一個可以只完成一個功能，比方測控，這時其就是一個測控裝置；測控裝置；可以完成保護與測控功能，這時就是一個四合一裝可以完成保護與測控功能，這時就是一個四合一裝置。置。它可以外置，符合現(xiàn)有設(shè)備的狀況，也可以內(nèi)嵌于它可以外置，符合現(xiàn)有設(shè)備的狀況，也可以內(nèi)嵌于

10、高壓設(shè)備，這時就是一個智能一次設(shè)備的概念。高壓設(shè)備，這時就是一個智能一次設(shè)備的概念。創(chuàng)新概念上述概念既考慮了傳統(tǒng)一、二次設(shè)備的現(xiàn)狀，也考慮了未來的開展趨勢，可適用于今后智能變電站的開展。智能設(shè)備演化圖智能設(shè)備演化圖創(chuàng)新概念技術(shù)原那么n 高可靠性的智能設(shè)備是變電站堅強的根底n 智能變電站設(shè)備具有信息數(shù)字化、功能集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化、狀態(tài)可視化等主要技術(shù)特征，符合易擴展、易升級、易改造、易維護的工業(yè)化應(yīng)用要求n 設(shè)計、建設(shè)、功能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)要求n 建立包含電網(wǎng)實時同步信息、保護信息、設(shè)備狀態(tài)、電能質(zhì)量等各類數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化信息模型技術(shù)原那么n 建立站內(nèi)全景數(shù)據(jù)的統(tǒng)一信息平臺，供系統(tǒng)層各子系統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)

11、據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化存取訪問以及和調(diào)度等其它系統(tǒng)進行標(biāo)準(zhǔn)化交互n 滿足變電站集約化管理、順序控制、狀態(tài)檢修等要求，并可與調(diào)度、相鄰變電站、電源包括可再生能源、用戶之間的協(xié)同互動，支撐各級電網(wǎng)的平安穩(wěn)定經(jīng)濟運行n 滿足無人值班要求n 遵守平安防護總體方案體系結(jié)構(gòu)n 過程層包括變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電流過程層包括變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電流/電電壓互感器等一次設(shè)備及其所屬的智能組件以及獨壓互感器等一次設(shè)備及其所屬的智能組件以及獨立的智能電子裝置立的智能電子裝置n 間隔層設(shè)備一般指繼電保護裝置、系統(tǒng)測控裝置、間隔層設(shè)備一般指繼電保護裝置、系統(tǒng)測控裝置、監(jiān)測功能組主監(jiān)測功能組主IED等二次設(shè)備，實現(xiàn)使

12、用一個間等二次設(shè)備，實現(xiàn)使用一個間隔的數(shù)據(jù)并且作用于該間隔一次設(shè)備的功能，即隔的數(shù)據(jù)并且作用于該間隔一次設(shè)備的功能，即與各種遠方輸入與各種遠方輸入/輸出、傳感器和控制器通信。遵輸出、傳感器和控制器通信。遵守平安防護總體方案守平安防護總體方案體系結(jié)構(gòu)n 站控層包括自動化站級監(jiān)視控制系統(tǒng)、站域控制、站控層包括自動化站級監(jiān)視控制系統(tǒng)、站域控制、通信系統(tǒng)、對時系統(tǒng)等，實現(xiàn)面向全站設(shè)備的監(jiān)通信系統(tǒng)、對時系統(tǒng)等，實現(xiàn)面向全站設(shè)備的監(jiān)視、控制、告警及信息交互功能，完成數(shù)據(jù)采集視、控制、告警及信息交互功能，完成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制和監(jiān)視控制SCADA、操作閉鎖以及同步相量、操作閉鎖以及同步相量采集、電能量采集、

13、保護信息管理等相關(guān)功能。采集、電能量采集、保護信息管理等相關(guān)功能。n 站控層功能宜高度集成站控層功能宜高度集成n 智能設(shè)備支持采用系統(tǒng)級的運行控制策略智能設(shè)備支持采用系統(tǒng)級的運行控制策略設(shè)備功能n 一次設(shè)備n 傳感器或/和執(zhí)行器與一次設(shè)備本體可采用集成化設(shè)計n 電子式互感器集成到一次設(shè)備n 智能組件根本功能要求n 測量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化n 可集成計量、保護功能n 就地安置在宿主設(shè)備旁邊n 支持在線調(diào)試設(shè)備功能n 測量單元n統(tǒng)一斷面實時數(shù)據(jù)同步采集，帶精確的絕對時標(biāo)n基于三態(tài)數(shù)據(jù)穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、動態(tài)的綜合測控，進行全站數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集及標(biāo)準(zhǔn)方式輸出n 具備電能質(zhì)量的數(shù)據(jù)測量功能n 控制單元

14、n具有全站防止電氣誤操作閉鎖功能n具有本間隔程序化操作功能n 支持網(wǎng)絡(luò)化控制功能設(shè)備功能n 保護單元n遵守繼電保護根本原那么n雙重化配置的兩套保護，其信息輸入輸出環(huán)節(jié)應(yīng)完全獨立n采用電子式互感器時，應(yīng)優(yōu)化保護原理判據(jù)、提高性能n 監(jiān)測單元n擴展自診斷范圍，提高準(zhǔn)確性和時效性n具有通過傳感器自動采集和從生產(chǎn)管理系統(tǒng)自動復(fù)制獲取設(shè)備狀態(tài)信息的能力n傳感器可外置、內(nèi)置，傳感器的接入應(yīng)不影響高壓設(shè)備的平安運行設(shè)備功能n 計量單元n分時段、需量電能量自動采集、處理、傳輸、存儲n 應(yīng)具備可靠的數(shù)字量或模擬量輸入接口，用于接收合并單元輸出的信號n針對不同計量單元特點制定各方認可的檢定和溯源規(guī)程n 通信單元n

15、完全自描述的通信信息與模型n報文丟包及數(shù)據(jù)完整性甄別功能n按優(yōu)先級傳送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，流量可控n根據(jù)IEC62351標(biāo)準(zhǔn)，采用信息平安技術(shù)系統(tǒng)功能根本功能n 系統(tǒng)功能應(yīng)高度集成一體化 n 數(shù)據(jù)源應(yīng)統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)共享n 智能設(shè)備之間應(yīng)實現(xiàn)進一步的互聯(lián)互通，支持采用系統(tǒng)級的運行控制策略系統(tǒng)功能根本功能n源端維護 維護時在變電站利用統(tǒng)一配置工具進行配置，生成標(biāo)準(zhǔn)配置文件。監(jiān)控系統(tǒng)與調(diào)度/集控系統(tǒng)可自動獲得變電站標(biāo)準(zhǔn)配置文件，并自動導(dǎo)入到自身系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。n電能質(zhì)量評估與決策 宜實現(xiàn)包含諧波、 電壓閃變、 三相不平衡等監(jiān)測在內(nèi)的電能質(zhì)量監(jiān)測、 分析與決策的功能， 為電能質(zhì)量的評估和治理提供依據(jù)。 系統(tǒng)功

16、能高級功能n設(shè)備狀態(tài)可視化n 應(yīng)采集主要一次設(shè)備變壓器、斷路器等狀態(tài)信息，進行可視化展示并發(fā)送到上級系統(tǒng)，為電網(wǎng)實現(xiàn)基于狀態(tài)檢測的設(shè)備全壽命周期綜合優(yōu)化管理提供根底數(shù)據(jù)支撐n智能告警及分析決策n 應(yīng)建立變電站故障信息的邏輯和推理模型， 實現(xiàn)對故障告警信息的分類和過濾， 對變電站的運行狀態(tài)進行在線實時分析和推理，自動報告變電站異常并提出故障處理指導(dǎo)意見。系統(tǒng)功能高級功能n故障信息綜合分析決策n 宜在故障情況下對包括SOE信號及保護裝置、 相量測量、 故障錄波等數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘、多專業(yè)綜合分析，并將變電站故障分析結(jié)果以簡潔明了的可視化界面綜合展示。n支撐經(jīng)濟運行與優(yōu)化控制 應(yīng)綜合利用變壓器自動調(diào)壓

17、、 無功補償設(shè)備自動調(diào)節(jié)等手段， 支持變電站及智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)平安經(jīng)濟運行及優(yōu)化控制。系統(tǒng)功能高級功能n站域控制n 利用對站內(nèi)信息的集中處理、判斷，實現(xiàn)站內(nèi)平安自動控制裝置如備自投、母線分合運行的協(xié)調(diào)工作，適應(yīng)系統(tǒng)運行方式的要求n與外部系統(tǒng)信息交互n 具有與大用戶、電源等外部系統(tǒng)進行信息交換的功能，能轉(zhuǎn)發(fā)相關(guān)設(shè)備線運行狀況等相關(guān)信息。 其它內(nèi)容n 輔助設(shè)施n 配置視頻監(jiān)控、安防系統(tǒng)n 照明系統(tǒng)提倡太陽能、地?zé)?、風(fēng)能等清潔能源供電n 站用電源直流、交流、逆變、UPS一體化考慮、n 一體化設(shè)計、一體化監(jiān)控n 溫度、濕度等環(huán)境因素都需監(jiān)控其它內(nèi)容n 變電站設(shè)計：優(yōu)化、節(jié)約、高效和環(huán)保 n 調(diào)

18、試與驗收：設(shè)備調(diào)試工具和手段 n 運行維護：智能化、平安性 n 檢測評估：智能化測試和評估目錄主要內(nèi)容主要內(nèi)容 背景概述背景概述 智能變電站標(biāo)準(zhǔn)化概要智能變電站標(biāo)準(zhǔn)化概要 熱點問題熱點問題智能變電站與數(shù)字化變電站n 數(shù)字化變電站n 電子式互感器用于擴大數(shù)字化技術(shù)范圍、統(tǒng)一簡化采集源n IEC61850解決信息建模和互操作問題n 智能變電站的重要特征表達“智能n 設(shè)備智能化+高級智能應(yīng)用n 數(shù)字化變電站技術(shù)是智能變電站的一局部n 智能變電站是變電站整體技術(shù)的跨越單元、裝置與設(shè)備 單元強調(diào)實現(xiàn)的功能，主要是邏輯概念，非物理實物，功能實現(xiàn)可以跨越多個裝置，可以是裝置的一局部。此概念同IEC61850相同。 裝置是單元或者局部單元的物理