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文檔簡介
1、智能變電站及與智能電網(wǎng)的關(guān)系江蘇西電南自智能電力設(shè)備江蘇西電南自智能電力設(shè)備 郭 樂guolesac-china : 025 51183266FAX: 025 51183062MOBIL: 51619009目錄智能一次設(shè)備與在線監(jiān)測系統(tǒng)第三部分中國智能電網(wǎng)開展方向第一部分智能變電站概念第二部分中國智能電網(wǎng)概念2021年5月,國家電網(wǎng)發(fā)布的研討報(bào)告: 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的內(nèi)涵:以堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為根底,以信息通訊平臺為支撐,以智能控制為手段,包括電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個(gè)環(huán)節(jié),覆蓋一切電壓等級,實(shí)現(xiàn)電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的高度一體化交融,是堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動
2、的現(xiàn)代化電網(wǎng)。開展堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的目的是加快建立以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架,各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)開展,具有信息化、數(shù)字化、自動化、互動化特征的一致的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。中國堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)開展思緒從中國國情出發(fā),以社會用戶效力需求為導(dǎo)向,以先進(jìn)信息、通訊和控制技術(shù)為手段,以滿足經(jīng)濟(jì)社會可繼續(xù)開展為目的,以堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為根底,以信息平臺為支撐,實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的高度一體化交融,構(gòu)建貫穿發(fā)電、線路、變電、配電、用電效力和調(diào)度全部環(huán)節(jié)和全電壓等級的電網(wǎng)可繼續(xù)開展體系。調(diào)度環(huán)節(jié)發(fā)電環(huán)節(jié)線路環(huán)節(jié)變電環(huán)節(jié)配電環(huán)節(jié)用電效力環(huán)節(jié)通訊信息平臺中國智能電網(wǎng)投資重點(diǎn)1. 20212020年將投入7600億建立完成特高壓電網(wǎng)。國家電
3、網(wǎng)2020年前特高壓總投資將達(dá) 6330億元其中2021年前完成總投資的50%左右,加上南方電網(wǎng)的投資,估計(jì)到2020年兩網(wǎng)的總投資規(guī)模將到達(dá)7600億元。其中交流4200 億元,直流3400億元。2. 2021年前完成數(shù)字化變電站建立,奠定智能化根底。估計(jì)20212021年間,我國平均每年改造傳統(tǒng)變電站 4000座,每年需投入資金約40億元;每年將新建約2000座變電站,相當(dāng)于每年添加約20億元的變電站數(shù)字化系統(tǒng)投資。3. 逐漸完成智能調(diào)度和用戶信息采集系統(tǒng)建立。預(yù)20212021年,我國將投資800億元用于用戶信息采集系統(tǒng)的建立,其中300億元用于數(shù)據(jù)系統(tǒng)建立,500億元用于智能電表采購。
4、中國智能電網(wǎng)建立規(guī)劃分階段開展目的統(tǒng)籌規(guī)劃、一致規(guī)范、分步實(shí)施、試點(diǎn)先行、整體推進(jìn)完善堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建立規(guī)范,規(guī)范建立要求;跟蹤開展需求、技術(shù)提高并進(jìn)展建立評價(jià),滾動修訂開展規(guī)劃,堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建立全面鋪開。完成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的整體規(guī)劃,構(gòu)成頂層設(shè)計(jì);制定堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建立規(guī)范;加強(qiáng)各級電網(wǎng)建立,開展關(guān)鍵性、根底性、共用性技術(shù)研討任務(wù),進(jìn)展技術(shù)和運(yùn)用試點(diǎn)。在全面建立的根底上,評價(jià)建立績效,結(jié)合運(yùn)用需求和技術(shù)開展,進(jìn)一步完善和提升堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的綜合程度,引領(lǐng)國際智能電網(wǎng)的技術(shù)開展。中國智能電網(wǎng)開展目的到2021年,堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備研討和建立試點(diǎn)全面開展“兩縱兩橫特高壓網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)根本構(gòu)成;可再生能源
5、發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)控制和功率預(yù)測技術(shù)獲得突破;特高壓直流輸電中心技術(shù)到達(dá)國際領(lǐng)先程度;電網(wǎng)優(yōu)化配置資源才干超越1.2億千瓦;完成智能變電站建立及改造試點(diǎn);完成智能配電網(wǎng)示范性工程建立;建立雙向互動效力試點(diǎn),智能電表全面覆蓋10千伏電壓等級的大用戶、工商業(yè)用戶;完成智能調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)開發(fā),在國調(diào)、“三華網(wǎng)調(diào)和部分省調(diào)投入運(yùn)轉(zhuǎn);建立四個(gè)通訊樞紐中心,建成“SG186工程。中國智能電網(wǎng)開展目的到2021年,根本建成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),關(guān)鍵技術(shù)和配備到達(dá)國際領(lǐng)先程度可再生能源發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)控制和功率預(yù)測技術(shù)全面推行;電網(wǎng)優(yōu)化配置資源才干超越2.4億千瓦;在電網(wǎng)部分重要區(qū)域內(nèi)開展樞紐變電站智能化建立和改造;完成省會城市適用
6、型配電自動化系統(tǒng)建立;雙向互動效力在部分城市得到運(yùn)用,根本建成用電信息采集系統(tǒng);公司系統(tǒng)省級以上調(diào)度機(jī)構(gòu)建成智能調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng);建成規(guī)范、一致、全覆蓋的輸配電通訊傳輸網(wǎng)、接入網(wǎng)、管理網(wǎng)、同步網(wǎng),根本建成國家電網(wǎng)資源方案系統(tǒng)SG-ERP。中國智能電網(wǎng)開展目的到2020年,全面建成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),技術(shù)和配備全面到達(dá)國際領(lǐng)先程度可再生能源有序并網(wǎng)發(fā)電,并與電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn);電網(wǎng)優(yōu)化配置資源才干超越4億千瓦;樞紐及中心變電站完成智能化建立和改造;在重點(diǎn)城市建成具有自愈、靈敏、可調(diào)才干的智能配電網(wǎng);雙向互動效力得到推行,全面建成并完善用戶用電信息采集系統(tǒng);進(jìn)一步強(qiáng)化和優(yōu)化通訊網(wǎng)絡(luò),全面建成SG-ER
7、P系統(tǒng)。主要技術(shù)規(guī)范20212021年國網(wǎng)公司發(fā)布了多個(gè)關(guān)于智能變電站建立的相關(guān)規(guī)范Q/GDW 383-2021 智能變電站技術(shù)導(dǎo)那么Q/GDW 396-2021 IEC 61850工程繼電維護(hù)運(yùn)用模型Q/GDW Z 414-2021 變電站智能化改造技術(shù)規(guī)范Q/GDW Z 410-2021 高壓設(shè)備智能化技術(shù)導(dǎo)那么Q/GDW 424-2021 電子式電流互感器技術(shù)導(dǎo)那么Q/GDW 425-2021 電子式電壓互感器技術(shù)導(dǎo)那么Q/GDW 426-2021 智能變電站合并器單元技術(shù)規(guī)范Q/GDW 427-2021 智能變電站測控單元技術(shù)規(guī)范Q/GDW 428-2021 智能變電站智能終端技術(shù)規(guī)范
8、Q/GDW 429-2021 智能變電站網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)技術(shù)規(guī)范Q/GDW 430-2021 智能變電站智能控制柜技術(shù)規(guī)范Q/GDW 431-2021 智能變電站自動化系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試導(dǎo)那么Q/GDW 441-2021 智能變電站繼電維護(hù)技術(shù)規(guī)范目錄智能一次設(shè)備與在線監(jiān)測系統(tǒng)第三部分中國智能電網(wǎng)開展方向第一部分智能變電站概念第二部分變電站自動化系統(tǒng)的演化數(shù)字化過程是一個(gè)逐漸深化的過程傳統(tǒng)變電站綜合自動化站數(shù)字化變電站數(shù)字化是智能化的手段、智能化是數(shù)字化的目的演化關(guān)系智能電網(wǎng)高級運(yùn)用智能一次設(shè)備智能變電站數(shù)字化變電站特點(diǎn)1:全站信息數(shù)字化 特點(diǎn)2:通訊平臺網(wǎng)絡(luò)化 特點(diǎn)3:信息共享規(guī)范化特點(diǎn)4:高級運(yùn)用互動
9、化智能變電站高級運(yùn)用智能一次設(shè)備數(shù)字化變電站智能變電站智能變電站定義采用先進(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、通訊平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享規(guī)范化為根本要求,自動完成信息采集、丈量、控制、維護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測等根本功能,并可根據(jù)需求支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動控制、智能調(diào)理、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能的變電站。智能變電站的四個(gè)方面電子式互感器處理傳統(tǒng)互感器的固有缺陷;節(jié)約絕緣和資料本錢。智能一次設(shè)備監(jiān)視設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)形狀,消除事故隱患;提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)壽命,降低全生命周期本錢;實(shí)現(xiàn)智能操作。高級運(yùn)用分擔(dān)主站負(fù)擔(dān),提高電網(wǎng)智能化程度;數(shù)字化平臺取消長電纜銜接,提高系統(tǒng)性能,同時(shí)消除事故隱患;運(yùn)用IEC
10、 61850規(guī)范,有利于設(shè)備之間的互操作。新型維護(hù)和控制技術(shù)的采用。一體化系統(tǒng)智能終端MU傳統(tǒng)微機(jī)維護(hù)交流輸入組件A/D 轉(zhuǎn)換組件維護(hù)邏輯(CPU)開入開出組件人機(jī)對話模件端子箱二次設(shè)備和一次設(shè)備功能重新定位:智能變電站設(shè)備功能分布ECT一次設(shè)備智能化 IED數(shù)字化維護(hù)SMV光纖GOOSE光纖一次設(shè)備的智能化改動了傳統(tǒng)變電站繼電維護(hù)設(shè)備的構(gòu)造:1、AD變換沒有了,代之以高速數(shù)據(jù)接口。2、開關(guān)量輸出DO、輸入DI移入智能化開關(guān),維護(hù)安裝發(fā)布命令,由一次設(shè)備的執(zhí)行器來執(zhí)行操作。電纜電纜傳統(tǒng)變電站到數(shù)字化變電站的演化數(shù)字化變電站與傳統(tǒng)變電站構(gòu)造對比 傳統(tǒng)變電站構(gòu)造圖數(shù)字化變電站構(gòu)造圖3種典型組網(wǎng)方式
11、目錄智能一次設(shè)備與在線監(jiān)測系統(tǒng)第三部分中國智能電網(wǎng)開展方向第一部分智能變電站概念第二部分智能一次設(shè)備又名智能化高壓設(shè)備:由高壓設(shè)備本體和智能組件組成,具有丈量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、形狀可視化、功能一體化、信息互動化特征的高壓設(shè)備。智能組件智能組件 由假設(shè)干智能電子安裝集合組成,承當(dāng)宿主設(shè)備的丈量、控制和監(jiān)測等根本功能;在滿足相關(guān)規(guī)范要求時(shí),智能組件還可以承當(dāng)相關(guān)計(jì)量、維護(hù)等功能??砂ㄕ闪?、控制、形狀監(jiān)測、計(jì)量、維護(hù)等全部或部分安裝。智能組件數(shù)字化變電站階段的智能組件:智能終端:給傳統(tǒng)斷路器或變壓器提供數(shù)字化接口合并單元:電子式互感器的規(guī)范單元安裝照片PSMU 602 合并單元安裝照片MU根本特
12、性支持PPS、B碼、IEEE 1588多種對時(shí)方式;支持國網(wǎng)FT3、國網(wǎng)9-2多種輸出協(xié)議;軟件積分,精度高。PSMU 602 合并單元安裝照片PSIU601開關(guān)智能終端安裝照片PSIU601開關(guān)智能終端前進(jìn)中的智能一次設(shè)備智能組件:丈量、控制、監(jiān)測;智能匯控柜與一次設(shè)備機(jī)構(gòu)箱光纖銜接;實(shí)現(xiàn)操作機(jī)構(gòu)回路的軟件化、邏輯化;減少硬回路數(shù)量、提高呼應(yīng)時(shí)間等目的;交融一次設(shè)備形狀量監(jiān)測;實(shí)現(xiàn)自診斷、自預(yù)警甚至自愈合;智能操控維護(hù)、計(jì)量功能從國內(nèi)外電網(wǎng)大面積停電事故緣由的分析闡明 :輸變電設(shè)備本身缺點(diǎn)不斷是危及電網(wǎng)平安運(yùn)轉(zhuǎn)的主要緣由之一; 輸變電設(shè)備本身缺點(diǎn)在電網(wǎng)缺點(diǎn)原因中所占的比例相當(dāng)大;該當(dāng)注重和加
13、強(qiáng)對輸變電設(shè)備形狀在線監(jiān)測與診斷技術(shù)的研討、開發(fā)和運(yùn)用。 輸變電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)形狀在線監(jiān)測與診斷技術(shù)的最終目的 :實(shí)現(xiàn)對輸變電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)形狀進(jìn)展在線評價(jià)及剩余壽命在線預(yù)測;為形狀維修提供實(shí)際根底和判據(jù);大幅度提高電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的平安性和經(jīng)濟(jì)性。 輸變電設(shè)備形狀在線監(jiān)測與診斷技術(shù)的重要性電氣設(shè)備檢修技術(shù)的開展大致可分為三個(gè)階段 事故檢修定期檢修形狀檢修50年代以前,設(shè)備發(fā)生了缺點(diǎn)或事故以后進(jìn)展檢修設(shè)備比較簡單設(shè)計(jì)裕量大修復(fù)容易設(shè)備停運(yùn)影響不大6070年代,定期預(yù)防檢修設(shè)備的消費(fèi)效率越來越高突發(fā)缺點(diǎn)呵斥的損失越來越大經(jīng)過定期檢修,設(shè)備能恢復(fù)到接近新設(shè)備的形狀以犧牲企業(yè)的本身經(jīng)濟(jì)利益為代價(jià),呵斥了不用要的人、財(cái)、
14、物的浪費(fèi)在前蘇聯(lián)、東歐各國和我國推行運(yùn)用并延續(xù)到如今根據(jù)設(shè)備形狀確定檢修戰(zhàn)略來源于60年代美國航空工業(yè)飛行器的設(shè)備檢修方式1978年開場運(yùn)用于美國海軍艦艇設(shè)備檢修80年代在核工業(yè)中推行運(yùn)用,并很快開展到電氣設(shè)備檢修針對性強(qiáng),經(jīng)濟(jì)合理在線監(jiān)測的必要性:經(jīng)濟(jì)性目的的需求電力企業(yè)追求經(jīng)濟(jì)效益和社會效益最大化市場經(jīng)濟(jì)提高電力企業(yè)效率和降低消費(fèi)本錢定期檢修已不能滿足情勢開展的要求形狀檢修是提高發(fā)、輸配電效率和降低設(shè)備檢修費(fèi)用的重要措施方案經(jīng)濟(jì)設(shè)備檢修費(fèi)用在整個(gè)消費(fèi)本錢中占有相當(dāng)大的比例在線監(jiān)測的必要性:定期預(yù)防性檢修的技術(shù)手段不合理不能有效暴露某些絕緣缺陷,真實(shí)反映設(shè)備形狀設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)電壓為110kV、22
15、0kV、330kV、500kV或更高預(yù)防性實(shí)驗(yàn)電壓普通最高10kV對運(yùn)轉(zhuǎn)電壓下才干暴露的絕緣缺陷,定期預(yù)防性實(shí)驗(yàn)手段不合理在線監(jiān)測在運(yùn)轉(zhuǎn)電壓下對設(shè)備形狀進(jìn)展監(jiān)測,能較準(zhǔn)確地反映設(shè)備的客觀形狀有效的在線監(jiān)測技術(shù)是形狀檢修的重要技術(shù)手段 在線監(jiān)測系統(tǒng)智能變電站在線監(jiān)測智能變電站在線監(jiān)測變壓器 主要有充油的電力變壓器,其次是SF6氣體絕緣和環(huán)氧樹脂澆注絕緣的變壓器;主要的監(jiān)測特征量有:油中溶解氣體單一或多種分析,部分放電,繞組變形,鐵芯接地電流,高壓套管的介損、油中微水含量等。容型設(shè)備 包括電流互感器、電容式電壓互感器、電容器、電纜等;主要的監(jiān)測特征量有:介損,走漏電流、等值電容也可監(jiān)測部分放電等。氧化鋅避雷器 主要監(jiān)測阻性電流、也有的監(jiān)測總走
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