數(shù)字化變電站的工程應(yīng)用

1、數(shù)字化變電站技術(shù)工程應(yīng)用智能變電站發(fā)展的幾個(gè)階段二智能變電站概述二提綱智能變電站中本公司的產(chǎn)品二智能變電站的調(diào)試過程二數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，建立在設(shè)備分層構(gòu)建，建立在IEC61850IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互信息共享和互操作操作的現(xiàn)代化變電站。的現(xiàn)代化變電站。數(shù)字化變電站的定義數(shù)字化變電站的定義智能變電站概述智能化一次設(shè)備智能化一次設(shè)備: :電子式互感器、智能化開關(guān)等電子式互感器、智能化開關(guān)等過程層、間隔層、站控層過程層、間隔

2、層、站控層 采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測等基本功能，并可根據(jù)需要支、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)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)等高級功持電網(wǎng)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)等高級功能的變電站。能的變電站。 電子式互感器應(yīng)用電子式互感器應(yīng)用 IEC61850IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的頒布和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的頒布和

3、實(shí)施 高速工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展高速工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展 斷路器智能接口技術(shù)應(yīng)用斷路器智能接口技術(shù)應(yīng)用 一次設(shè)備智能化及高級應(yīng)用要求一次設(shè)備智能化及高級應(yīng)用要求 智能智能變電站變電站數(shù)字化數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化智能變電站的定義智能變電站的定義智能變電站概述 國網(wǎng) 堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng) 南網(wǎng) 綠色的智能電網(wǎng)智能變電站發(fā)展通信規(guī)約統(tǒng)一通信規(guī)約統(tǒng)一高級高級應(yīng)用應(yīng)用智能一次智能一次設(shè)備設(shè)備數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化智能電網(wǎng)智能電網(wǎng)智能變電站的演變和組成智能變電站的演變和組成智能變電站發(fā)展的幾個(gè)階段二智能變電站概述二提綱智能變電站中本公司的產(chǎn)品二智能變電站的調(diào)試過程二 第一階段：IEC61850實(shí)現(xiàn)監(jiān)

4、控層通訊 -220kV宜昌猇亭變（2006年） -220kV無錫新光變（2007年） -220kV蘇州虎丘變（2007年） 第二階段：電子式互感器應(yīng)用IEC60044-8、IEC61850-9-1點(diǎn)對點(diǎn)通訊220kV青島午山變（2008年）220kV南昌董家窯變（2008年）本公司數(shù)字化變電站發(fā)展歷程 第三階段：GOOSE應(yīng)用220kV紹興外陳變（2008年）500kV金華蘭溪變（2009年）等 第四階段：過程層全面網(wǎng)絡(luò)化110kV紹興大侶變（ GOOSE、IEC61850-9-2、IEEE1588、GMRP）目前世界上最技術(shù)最領(lǐng)先的變電站220kV延壽變、三鄉(xiāng)變、植物園變本公司數(shù)字化變電站發(fā)

5、展歷程IEC 60044-8：（FT3）物理層：傳輸速度2.5Mbit/s，曼徹斯特編碼，光纖或銅線傳輸鏈路層：IEC60870-5-1規(guī)定的FT3格式應(yīng)用：固定數(shù)據(jù)集，12通道采樣值 變電站：安新變、植物園IEC 61850-9-1：物理層：以太網(wǎng)，光纖傳輸鏈路層：以太網(wǎng)地址、優(yōu)先級標(biāo)志/虛擬局域網(wǎng)、以太網(wǎng)類應(yīng)用：無數(shù)據(jù)集配置，數(shù)據(jù)集固定與60044-8相同 變電站：安新變中一個(gè)間隔合并單元給四方保護(hù)用到 采樣值傳輸規(guī)約的變化IEC 61850-9-2：物理層：以太網(wǎng)，光纖傳輸鏈路層：以太網(wǎng)地址、優(yōu)先級標(biāo)志/虛擬局域網(wǎng)、以太網(wǎng)類應(yīng)用：可變數(shù)據(jù)集IEC 61850-9-1 變電站：紹興大侶變等

6、雙AD采樣擴(kuò)展IEC 60044-8：（擴(kuò)展FT3）延安750kV變電站 國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850-9-2 應(yīng)用：數(shù)據(jù)集可變，可定義，常規(guī)的22通道采樣值，今后可擴(kuò)展 采樣值傳輸規(guī)約的變化 國網(wǎng) 點(diǎn)對點(diǎn)模式 SMV采樣點(diǎn)對點(diǎn)，GOOSE跳閘點(diǎn)對點(diǎn) 母差、失靈、測控和錄波SMV組網(wǎng) 南網(wǎng) 組網(wǎng)模式 220kV以上 直采網(wǎng)跳 110kV 網(wǎng)采網(wǎng)跳 SMV和GOOSE共網(wǎng) SMV和GOOSE分網(wǎng) 有部分采樣SMV采樣點(diǎn)對點(diǎn)過程層方式的對比采樣方式的優(yōu)缺點(diǎn)IEC 60044-8： 優(yōu)點(diǎn)：不依賴于外部同步時(shí)鐘，誰用數(shù)據(jù)誰同步優(yōu)點(diǎn)：不依賴于外部同步時(shí)鐘，誰用數(shù)據(jù)誰同步 處理，可靠性高。處理，可靠性高。

7、缺點(diǎn)：物理接口專用接口；缺點(diǎn)：物理接口專用接口； 數(shù)據(jù)點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，接線較復(fù)雜。數(shù)據(jù)點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，接線較復(fù)雜。IEC 61850-9-1/2： 優(yōu)點(diǎn)：物理接口標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口；優(yōu)點(diǎn)：物理接口標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口； 可以組網(wǎng)傳輸，利于數(shù)據(jù)共享；可以組網(wǎng)傳輸，利于數(shù)據(jù)共享； 缺點(diǎn)：依賴外部時(shí)鐘，時(shí)鐘丟失時(shí)影響二次設(shè)備缺點(diǎn)：依賴外部時(shí)鐘，時(shí)鐘丟失時(shí)影響二次設(shè)備 功能。（組網(wǎng)）功能。（組網(wǎng)） 數(shù)據(jù)點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，接線較復(fù)雜（點(diǎn)對點(diǎn)）數(shù)據(jù)點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，接線較復(fù)雜（點(diǎn)對點(diǎn)） 智能變電站發(fā)展的幾個(gè)階段二智能變電站概述二提綱智能變電站中本公司的產(chǎn)品二智能變電站的調(diào)試過程二u電子式互感器u合并單元u保護(hù)測控裝置u智能終端u監(jiān)控后

8、臺智能變電站中本公司的產(chǎn)品u電子式互感器智能變電站中本公司的產(chǎn)品 電子式互感器 VS 傳統(tǒng)互感器比較項(xiàng)目常規(guī)互感器電子式互感器絕緣復(fù)雜絕緣簡單體積及重量大、重體積小、重量輕CT動(dòng)態(tài)范圍范圍小、有磁飽和范圍寬、無磁飽和PT諧振易產(chǎn)生鐵磁諧振PT無諧振現(xiàn)象CT二次輸出不能開路可以開路輸出形式模擬量輸出數(shù)字量輸出電子式互感器簡介電子式互感器簡介電子式互感器簡介18 電子式互感器分類電子式互感器分類19GIS電子式互感器電子式互感器(66kV500kV)AIS電子式互感器電子式互感器(66kV500kV)電子式互感器簡介電子式互感器簡介20直流電子式互感器直流電子式互感器(50kV800kV)光學(xué)互感

9、器光學(xué)互感器(66kV500kV) 電子式互感器簡介電子式互感器簡介電子式互感器簡介電子式互感器簡介21 有源電子式互感器有源電子式互感器-AIS-AISAIS電子式電流電電子式電流電壓組合互感器壓組合互感器獨(dú)立式有源（組合式）電子互感器結(jié)構(gòu)：獨(dú)立式有源（組合式）電子互感器結(jié)構(gòu)：電子模塊電子模塊激光器激光器PIN合并單元合并單元一 次一 次導(dǎo)線導(dǎo)線線圈線圈光纖光纖電子式互感器簡介電子式互感器簡介24 有源電子式互感器有源電子式互感器-GIS-GIS25 GISGIS用電子式電流電壓互感器用電子式電流電壓互感器電子式互感器應(yīng)用情況電子式互感器應(yīng)用情況電子式互感器簡介電子式互感器簡介27 有源電子

10、式互感器有源電子式互感器-GIS-GIS三相共箱結(jié)構(gòu)三相共箱結(jié)構(gòu)GIS電子式電流電壓互感器電子式電流電壓互感器電子式互感器簡介電子式互感器簡介28 有源電子式互感器有源電子式互感器-GIS-GIS單相結(jié)構(gòu)單相結(jié)構(gòu)GIS電子式電流電壓互感器電子式電流電壓互感器電子式互感器簡介電子式互感器簡介29 有源電子式互感器有源電子式互感器-AIS-AIS 無源無源( (光學(xué)光學(xué)) )電流互感器電流互感器 30電子式互感器簡介電子式互感器簡介 無源無源( (光學(xué)光學(xué)) )電流互感器電流互感器 31電子式互感器簡介電子式互感器簡介塊狀玻璃結(jié)構(gòu)塊狀玻璃結(jié)構(gòu)全光纖結(jié)構(gòu)全光纖結(jié)構(gòu)u合并單元智能變電站中本公司的產(chǎn)品

11、合并單元是實(shí)現(xiàn)合并單元是實(shí)現(xiàn)ECVT ECVT 與二次設(shè)備接口的關(guān)與二次設(shè)備接口的關(guān)鍵裝置鍵裝置 - 數(shù)據(jù)合并及發(fā)送數(shù)據(jù)合并及發(fā)送。合并單元同時(shí)接受并處理三相電流和三相電壓信號，并按IEC60044-8 或IEC61850-9-2 格式輸出送給二次設(shè)備使用； - 數(shù)據(jù)同步數(shù)據(jù)同步。合并單元實(shí)現(xiàn)獨(dú)立采樣的三相電流和三相電壓信號的同步。 33合并單元合并單元 合并單元合并單元-數(shù)據(jù)合并及發(fā)送數(shù)據(jù)合并及發(fā)送34合并單元合并單元IEC60044-8IEC61850-9-2 電子式輸入電子式輸入 常規(guī)輸入常規(guī)輸入 與智能終端一體化裝置與智能終端一體化裝置合并單元分類合并單元分類 PCS22X X (-I

12、) 字母 不同功能 0 為模擬遠(yuǎn)端模塊 PCS220JA主變中性點(diǎn)常規(guī)CT 1 為合并單元 PCS221C-I PCS221D-I 2 為智能終端功能 PCS222DA-I PCS222DB-I 合并單元命名合并單元命名37合并單元合并單元 合并單元數(shù)據(jù)輸出接口標(biāo)準(zhǔn)合并單元數(shù)據(jù)輸出接口標(biāo)準(zhǔn)IEC60044-8 IEC60044-8 傳輸標(biāo)準(zhǔn)：其傳輸速度為傳輸標(biāo)準(zhǔn)：其傳輸速度為2.5Mbit/s2.5Mbit/s，采用曼徹，采用曼徹斯特編碼串行點(diǎn)對點(diǎn)光纖傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是收發(fā)實(shí)時(shí)性高，斯特編碼串行點(diǎn)對點(diǎn)光纖傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是收發(fā)實(shí)時(shí)性高，傳輸時(shí)延固定，從而使得實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)時(shí)，各側(cè)同步可以傳輸時(shí)延固定，從

13、而使得實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)時(shí)，各側(cè)同步可以完全不依賴于外部時(shí)鐘源，缺點(diǎn)是光纖鏈路較復(fù)雜。完全不依賴于外部時(shí)鐘源，缺點(diǎn)是光纖鏈路較復(fù)雜。IEC61850-9-2 IEC61850-9-2 網(wǎng)絡(luò)傳輸方式：優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)共享方便，易于實(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸方式：優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)共享方便，易于實(shí)現(xiàn)互操作，缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量大，且網(wǎng)絡(luò)收發(fā)機(jī)制導(dǎo)致現(xiàn)互操作，缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量大，且網(wǎng)絡(luò)收發(fā)機(jī)制導(dǎo)致實(shí)時(shí)性受限，傳輸延時(shí)不確定，無法準(zhǔn)確采用再采樣技術(shù)實(shí)時(shí)性受限，傳輸延時(shí)不確定，無法準(zhǔn)確采用再采樣技術(shù)，故數(shù)據(jù)同步須依賴于外部時(shí)鐘源，不利于母差、變壓器，故數(shù)據(jù)同步須依賴于外部時(shí)鐘源，不利于母差、變壓器等保護(hù)的數(shù)據(jù)處理。等保護(hù)的數(shù)據(jù)處理。IEC

14、61850-9-2 IEC61850-9-2 點(diǎn)對點(diǎn)傳輸方式：繼承了點(diǎn)對點(diǎn)傳輸方式：繼承了IEC60044-8 IEC60044-8 標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)等間隔發(fā)送和固定傳輸時(shí)延等優(yōu)點(diǎn)，利于差動(dòng)保護(hù)實(shí)數(shù)據(jù)等間隔發(fā)送和固定傳輸時(shí)延等優(yōu)點(diǎn)，利于差動(dòng)保護(hù)實(shí)現(xiàn)且不依賴于外部時(shí)鐘源?，F(xiàn)且不依賴于外部時(shí)鐘源。 合并單元合并單元-數(shù)據(jù)同步數(shù)據(jù)同步38合并單元合并單元常規(guī)互感器同步的實(shí)現(xiàn)電子式互感器同步的實(shí)現(xiàn)u保護(hù)測控裝置智能變電站中本公司的產(chǎn)品RCS系列 僅61850通訊 PCS系列 RCS的升級替代保護(hù)測控裝置 按功能分類 高壓保護(hù) PCS931/978 保測一體 PCS941/978 PCS系列 低壓保護(hù)

15、PCS96XX 測控裝置 PCS97XX保護(hù)測控裝置 按采樣分類 60044-8采樣 NR1123/4201 組網(wǎng) NR1136/4136PCS系列 9-2采樣 NR1126/4126 點(diǎn)對點(diǎn) NR1136/4136 小信號輸入 NR4406 常規(guī)采樣 交流插件保護(hù)測控裝置 按平臺分類 高壓保護(hù) 合并單元 NR1000平臺 智能終端 低壓保測一體 NR4000平臺 測控裝置 OMAP平臺保護(hù)測控裝置 按輸入輸出分類 常規(guī)開入 NR1502/1504/4501AD 常規(guī)開出 NR1521 GOOSE NR1136/4136 將前面幾種分類進(jìn)行組合會(huì)出現(xiàn)大量的裝置配置 保護(hù)測控裝置測控裝置u單獨(dú)測

16、控u保測一體u雙測控u智能終端智能變電站中本公司的產(chǎn)品智能終端一種智能組建。與一次設(shè)備采用電纜連接，與保護(hù)、測控等二次設(shè)備采用光纖連接，實(shí)現(xiàn)對一次設(shè)備的測量、控制等功能。將普通設(shè)備轉(zhuǎn)化成智能設(shè)備 智能控制功能 數(shù)字化的接口 在線監(jiān)視功能 電、磁、溫度、開關(guān)機(jī)械、機(jī)構(gòu)動(dòng)作 狀態(tài)檢修 狀態(tài)監(jiān)測 狀態(tài)評估 檢修計(jì)劃智能終端智能開關(guān)實(shí)施方案 利用現(xiàn)有的成熟的二次技術(shù)，結(jié)合傳統(tǒng)開關(guān)設(shè)備，提升智能化水平 我公司提供兩種解決方案 與GIS開關(guān)相結(jié)合的智能匯控柜 青島午山變 智能操作箱（智能I/O單元） 目前智能站智能終端50方案方案1 1智能化智能化GISGIS匯控柜匯控柜 智能終端 室內(nèi)組屏安裝室內(nèi)組屏安

17、裝室外開關(guān)場安裝室外開關(guān)場安裝智能終端方案方案2 2戶外智能終端柜戶外智能終端柜u監(jiān)控后臺智能變電站中本公司的產(chǎn)品 PCS9700 常規(guī)監(jiān)控功能 （增加） 程序化操作（順控） 智能告警、一體化故障信息子站 分布式狀態(tài)估計(jì)、輔助系統(tǒng)智能化 故障分析與決策高級應(yīng)用 站域控制 設(shè)備狀態(tài)可視化 （視頻） （發(fā)展） 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和優(yōu)化控制（VQC） 源端維護(hù) V網(wǎng)控制 一體化后臺 全景信息平臺及分布式建模監(jiān)控后臺智能變電站發(fā)展的幾個(gè)階段二智能變電站概述二提綱智能變電站中本公司的產(chǎn)品二智能變電站的調(diào)試過程二a、PCS-PC 下載程序，上裝配置，招波形，b、MMS Ethereal 網(wǎng)絡(luò)抓包c(diǎn)、tftp 升級U-BOOT、內(nèi)核、文件系統(tǒng)等d、超級終端（ SecureCRT ）e、客戶端f、ICDCheck ICD文本檢測g、 SCL Configurator SCD配置工具h(yuǎn)、pgtest 用計(jì)算機(jī)模擬GOOSE收發(fā)調(diào)試軟件工程配置流程工程配置流程56監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)