什么是數(shù)字化變電站 第一部分

1、大毛毛蟲傾情搜集精品資料什么是數(shù)字化變電站摘要：本文主要介紹數(shù)字化變電站的概念、組成、優(yōu)勢和主要組成部件等知識，通過講述相關數(shù)字化變電站知識達到普及運行人員基礎知識的目的。關鍵詞：數(shù)字化變電站、電子互感器，光電互感器、合并器一、概念數(shù)字化變電站指信息采集、傳輸、處理、輸出、執(zhí)行過程完全數(shù)字化的變電站。具體是指變電站內一次電氣設備和二次電子裝置均實現(xiàn)數(shù)字化通信，并具有全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)通信平臺，在此平臺的基礎上實現(xiàn)智能裝置之間的互操作性。二、數(shù)字化變電站系統(tǒng)的組成數(shù)字化變電站系統(tǒng)由以下部件組成 數(shù)字式光電互感器 數(shù)字式斷路器智能單元 數(shù)字式變壓器智能單元 電子式多功能電能表 數(shù)字式變壓器保

2、護裝置 數(shù)字式線路保護裝置 數(shù)字式斷路器保護裝置 數(shù)字式母線保護裝置數(shù)字式綜合測控裝置 光纖信號傳輸裝置 通信服務器 微機高頻信號傳輸裝置 變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)三、數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)特征： 分層分布式機構（三層式） IEC61850通信協(xié)議，標準化建模 智能化一次設備電子式CP/PT、智能開關 網(wǎng)絡化的二次設備 集成化的應用信息資源，提高運行管理自動化水平四、數(shù)字化變電站的優(yōu)勢1、數(shù)字化變電站的優(yōu)勢 共享統(tǒng)一的信息平臺 簡化信息傳輸通道 提高信號傳輸?shù)目煽啃?提升系統(tǒng)精度 避免電纜帶來的電磁兼容、傳輸過電壓和兩點接地等問題 解決設備間的互操作問題 進一步提高自動化和管理水平大毛毛蟲傾情搜集

3、精品資料大毛毛蟲傾情搜集精品資料 減少變電站生命周期成本五、變電站實現(xiàn)數(shù)字化意義：1、技術上 可以減少設備的退出次數(shù)和退出時間，提高設備的可用性 減少自動化設備數(shù)量，簡化二次接線，提高系統(tǒng)的可靠性 設備的維護和更新更加方便，減少投運時間，提高工作效率 可以方便變電站的擴建及自動化系統(tǒng)的擴充 新功能的實現(xiàn)及性能的提高2、經濟上 信息在各運行系統(tǒng)之間的共享，減少重復建設和投資 減少占地面積，從而減少基建投資 減少變電站壽命周期內的總體成本，初期建設成本和運行維護成本六、國際國內數(shù)字化變電站發(fā)展情況 國外自十年前開始數(shù)字化變電站的理論研究，IEC TC57技術委員會1996年開始著手建立變電站通信網(wǎng)

4、絡和系統(tǒng)規(guī)約IEC61850，ABB、西門子、AREVA、GE等公司已經投入數(shù)字化變電站系統(tǒng)的研發(fā)工作,目前國際上數(shù)字化變電站的研究已從實驗室階段進入實際工程應用階段。 國家十一五規(guī)劃中明確指出“推廣數(shù)字化變電站”。 國網(wǎng)公司制定了未來5年內研究和推廣數(shù)字化變電站技術的實施方案，先后有20多個網(wǎng)、省局申報了數(shù)字化變電站示范工程項目。 南網(wǎng)公司成立了數(shù)字化研究中心，同時開展了數(shù)字化變電站示范站的建設工作。七、數(shù)字化變電站系統(tǒng)結構：大毛毛蟲傾情搜集精品資料大毛毛蟲傾情搜集精品資料八、關鍵一次部件：光學與電子式互感器1、光學與電子式互感器大毛毛蟲傾情搜集精品資料大毛毛蟲傾情搜集精品資料電 子 式 互

5、 感 器 工 作 示 意 圖大毛毛蟲傾情搜集精品資料大毛毛蟲傾情搜集精品資料2、Rogowski線圈結構及原理e(t)=-ddi=-k dtdt原理優(yōu)勢：頻率響應好線性度好暫態(tài)特性好無磁滯大毛毛蟲傾情搜集精品資料大毛毛蟲傾情搜集精品資料光學互感器工作示意圖10kV500kV系列光電互感器大毛毛蟲傾情搜集精品資料大毛毛蟲傾情搜集精品資料4、非常規(guī)互感器主要優(yōu)點： 優(yōu)良的絕緣性能，造價低 不含鐵心，消除了磁飽和、鐵磁諧振等問題 低壓側無開路高壓危險 暫態(tài)響應范圍大、頻率響應范圍寬沒有因充油而產生易燃、易爆炸等危險 體積小、重量輕，運輸方便 抗電磁干擾能力強 具有光學敏感和光纖傳輸?shù)膬?yōu)點，例如耐腐蝕

6、、耐老化等 以弱功率數(shù)字量輸出，非常適合微機保護裝置的需要5、非常規(guī)互感器對二次回路的影響： 光纜本身不存在極性問題，因此，無需校驗電流或電壓互感器的極性，極性僅僅由安裝位置決定。 不存在絕緣電阻問題，無需測試回路的絕緣電阻。 傳統(tǒng)互感器采用的是電信號傳輸方式，任何電路的交叉或錯接將使保護裝置無法正常工作，采用非常規(guī)互感器后，數(shù)據(jù)的傳輸均帶有標記，確保不會使用錯誤的數(shù)據(jù)，無需進行二次回路接線檢查，減少了原來繁重的查線工作。 由于取消了電通道信號傳輸，整個二次光纜傳輸回路是完全絕緣的，沒有接地的要求，減少了現(xiàn)場查接地的工作量。 傳統(tǒng)的互感器由于受容量限制。采用非常規(guī)互感器后，合并單元是分別輸出信

7、號給不同的裝置的，只要合并單元的輸出接口數(shù)量足夠，即可滿足使用需求，不存在容量要求限制。大毛毛蟲傾情搜集精品資料大毛毛蟲傾情搜集精品資料 非常規(guī)互感器不存在TA飽和及斷線問題，而原來的保護裝置對于TA斷線和飽和均有不同的檢測原理和相應的閉鎖邏輯，該部分程序內容可以省略，也就減少了現(xiàn)場針對TA斷線和飽和的試驗項目。6、非常規(guī)互感器對保護的影響： 促進保護新原理的研究。傳統(tǒng)的互感器由于頻響范圍較窄而不能完全再現(xiàn)一次電流波形, 而電子式互感器測量的頻響范圍寬, 能夠真實地反映一些高頻信號, 可以為暫態(tài)量保護提供可靠的數(shù)據(jù), 從而促進它的發(fā)展。 提高繼電保護的可靠性。CT飽和一直是影響保護正確動作的重

8、要因素。由于電子式互感器不含鐵芯, 它在一次大電流下不會飽和, 在大的動態(tài)范圍內能保持良好的線性, 因而其二次側能正確地反映一次的電流值。 為保護提供新的功能。由于電子式互感器的動態(tài)范圍大, 正常和故障時均可較準確反映一次大電流的值, 因此許多測量的功能可在保護中實現(xiàn)。 提高現(xiàn)場的安全性。進出電子式互感器的都是光信號, 因此二次側開路時不會產生危險的高電壓, 保證了現(xiàn)場人員的安全和設備的可靠性。7、電子式互感器優(yōu)點 互感器的高低壓部分通過光纖連接，沒有電氣聯(lián)系，絕緣距離約等于互感器整體高度； 無磁飽和、頻率響應范圍寬、精度高、暫態(tài)特性好，不受環(huán)境因素影響； 數(shù)字信號通過光纖傳輸，增強了抗EMI

9、性能，數(shù)據(jù)可靠性大大提高； 無傳統(tǒng)二次負荷概念； 高低壓部分的光電隔離，使得電流互感器二次開路、電壓互感器二次短路可能導致危及設備或人身安全等問題不復存在。 高壓側采集器單元的工作電源同時由取能線圈和激光電源提供，兩者動態(tài)自檢，互為熱備用； 以絕緣脂替代了傳統(tǒng)互感器的油或SF6，避免了傳統(tǒng)充油互感器滲漏油現(xiàn)象，也避免了SF6互感器的SF6氣體的滲漏氣現(xiàn)象； 固體絕緣保證了互感器絕緣性能更加穩(wěn)定，無需檢壓檢漏，運行過程中免維護。 互感器可直接提供諸如斷線等各種故障信息，二次設備接收后可閉鎖保護； 自檢功能完備，若出現(xiàn)通訊故障或光電互感器故障，保護裝置將會因錯誤標或收不到校驗碼正確的數(shù)據(jù)而可以直接

10、判斷出互感器異常； 輸出遵循IEC61850-9標準格式； 可接收傳統(tǒng)互感器的模擬量輸入，本機完成模數(shù)轉換并通過光纖以太網(wǎng)輸出，完成光電互感器和傳統(tǒng)互感器的混合使用； 在高壓和超高壓中，光電互感器的制造成本和綜合運行成本具有明顯優(yōu)勢，高性價比體現(xiàn)得尤其顯著。大毛毛蟲傾情搜集精品資料大毛毛蟲傾情搜集精品資料 電子式互感器電子式互感器實物圖一電子式互感器電子式互感器實物圖二GIS-VCT大毛毛蟲傾情搜集精品資料大毛毛蟲傾情搜集精品資料外觀比較右圖前為開關中間為220kV光電電流互感器OET722后為電磁式電流互感器九、關鍵一次部件：智能開關1、智能化操作功能的斷路器： 由電力電子技術、數(shù)字化控制裝置組成執(zhí)行單元，代替常規(guī)機械結構的輔助開關和輔助繼電器?？砂措妷翰ㄐ慰刂铺?、合閘角度，精確控制跳、合閘大毛毛蟲傾情搜集精品資料大毛毛蟲傾情搜集精品資料過程的時間，減少瞬時過電壓幅值。 斷路器操作所需的各種信息由