電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化第4章-補(bǔ)充智能變電站課件

1、補(bǔ)充 電力系統(tǒng)智能變電站主講人：齊鄭qizheng319126補(bǔ)充 電力系統(tǒng)智能變電站主講人：齊鄭綜合自動(dòng)化變電站的缺點(diǎn)互感器的問題絕緣復(fù)雜體積大、重量重電磁式CT動(dòng)態(tài)范圍小，有飽和現(xiàn)象電磁式CT二次輸出不能開路電磁式PT易產(chǎn)生鐵磁諧振電磁式PT產(chǎn)生二次壓降耗費(fèi)大量二次電纜暫態(tài)數(shù)據(jù)無法上傳9/25/20222North China Electric Power University綜合自動(dòng)化變電站的缺點(diǎn)互感器的問題9/24/20222Nor智能變電站變電站的數(shù)字化是一個(gè)不斷發(fā)展的過程 智能變電站是由電子式互感器、智能化開關(guān)等智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，建立在IEC61850通信規(guī)范

2、基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。電子式互感器智能化一次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備IEC61850的應(yīng)用數(shù)字化是手段，不是目的。確保安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性實(shí)際生產(chǎn)上的迫切需要技術(shù)管理上的現(xiàn)實(shí)可能9/25/20223North China Electric Power University智能變電站變電站的數(shù)字化是一個(gè)不斷發(fā)展的過程 電子式互感器數(shù)Control CenterHMIEngineering10 MBit/s SwitchRouterStation BusRelay ABay ControllerConventional SwitchgearConvent

3、ionalCT / VTsRelay BRelay ABay ControllerConventional SwitchgearRelay BConventionalCT / VTsIEC61850-8智能變電站的實(shí)現(xiàn)：第一步9/25/20224North China Electric Power UniversityControl CenterHMIEngineering10Control CenterHMIEngineeringSwitchRouterStation BusRelay ABay ControllerConventional SwitchgearModernCT / VTsR

4、elay BRelay ABay ControllerConventional SwitchgearModernCT / VTsRelay BIEC61850-9-1IEC61850-8智能變電站的實(shí)現(xiàn)：第二步9/25/20225North China Electric Power UniversityControl CenterHMIEngineeringSwControl CenterHMIEngineeringSwitchRouterStation BusRelay ABay ControllerModern SwitchgearModernCT / VTsRelay BRelay AB

5、ay ControllerModern SwitchgearModernCT / VTsRelay BProcess BusIEC61850-9-2IEC61850-9-2IEC61850-8智能變電站的實(shí)現(xiàn)：第三步9/25/20226North China Electric Power UniversityControl CenterHMIEngineeringSwControl CenterHMIEngineeringSwitchRouterStation BusRelay ABay ControllerModern SwitchgearModernCT / VTsRelay BRelay

6、 ABay ControllerModern SwitchgearModernCT / VTsRelay BProcess BusIEC61850-8IEC61850-9-2智能變電站的實(shí)現(xiàn)：第四步9/25/20227North China Electric Power UniversityControl CenterHMIEngineeringSw電子式互感器電子式互感器絕緣簡(jiǎn)單體積小、重量輕CT動(dòng)態(tài)范圍寬，無磁飽和PT無諧振現(xiàn)象CT二次輸出可以開路9/25/20228North China Electric Power University電子式互感器電子式互感器9/24/20228Nor

7、th Ch電子式互感器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEC 60044-7:2019 Instrument transformers - Part 7: Electronic voltage transformers IEC 60044-8:2019 Instrument transformers - Part 8: Electronic current transformers GB/T xxxxx.7-200 x互感器-第7部分：電子式電壓互感器（IEC 600447：2019，MOD）(制訂中)GB/T xxxxx.8-200 x互感器-第8部分：電子式電流互感器（IEC 60044-8：2019，MOD）(

8、制訂中)9/25/20229North China Electric Power University電子式互感器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)9/24/20229North Chin電子式互感器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEEE C37.92-2019 IEEE Standard for Analog Inputs to Protective Relays from Electronic Voltage and Current TransducersIEEE PC37.235-200 x Guide for the Application of Rogowski Coils used for Protective Relaying

9、 Purposes (制訂中)IEEE C37.xx-200 x Guide for Application of Optical Current and Optical Voltage Systems for Protective Relaying (制訂中)9/25/202210North China Electric Power University電子式互感器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)9/24/202210North Chi電子式互感器無源電子式互感器Faraday磁光效應(yīng)（電流互感器）Pockels電光效應(yīng)（電壓互感器）利用光纖傳輸傳感信號(hào)傳感頭部分不需電子電路及其電源獨(dú)立安裝的互感器的理想解決方案9

10、/25/202211North China Electric Power University電子式互感器無源電子式互感器9/24/202211North電子式互感器9/25/202212North China Electric Power University電子式互感器9/24/202212North China E電子式互感器9/25/202213North China Electric Power University電子式互感器9/24/202213North China E電子式互感器全光纖電流互感器9/25/202214North China Electric Power Uni

11、versity電子式互感器全光纖電流互感器9/24/202214North電子式互感器無源電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)及難點(diǎn)光學(xué)傳感材料傳感頭的組裝技術(shù)微弱信號(hào)檢測(cè)溫度對(duì)精度的影響振動(dòng)對(duì)精度的影響長(zhǎng)期穩(wěn)定性9/25/202215North China Electric Power University電子式互感器無源電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)及難點(diǎn)9/24/202電子式互感器有源電子式CT、PT利用電磁感應(yīng)等原理感應(yīng)被測(cè)信號(hào)CT：空心線圈(RC)；小鐵芯線圈(LPCT)PT：電阻、電容、電感分壓傳感頭部分具有需用電源的電子電路利用光纖傳輸數(shù)字信號(hào)用于GIS或者罐式斷路器更方便HVDC換流站、串補(bǔ)平臺(tái)9/

12、25/202216North China Electric Power University電子式互感器有源電子式CT、PT9/24/202216Nor電子式互感器9/25/202217North China Electric Power University電子式互感器9/24/202217North China E電子式互感器9/25/202218North China Electric Power University電子式互感器9/24/202218North China E電子式互感器有源電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)及難點(diǎn)供電技術(shù)(GIS、罐式斷路器例外)激光；小CT；分壓器；光電池遠(yuǎn)端電

13、子模塊的可靠性9/25/202219North China Electric Power University電子式互感器有源電子式互感器的關(guān)鍵技術(shù)及難點(diǎn)9/24/202電子式互感器9/25/202220North China Electric Power University電子式互感器9/24/202220North China E電子式互感器合并單元：合并三相信號(hào)同步分配信號(hào)給二次設(shè)備9/25/202221North China Electric Power University電子式互感器合并單元：9/24/202221North Ch電子式互感器輸出模擬量ECT：4V（測(cè)量）及200

14、mV（保護(hù)）EVT：4V數(shù)字量ECT：2D41H（測(cè)量）及01CFH（保護(hù)）EVT：2D41H電子式互感器不一定是“數(shù)字化”9/25/202222North China Electric Power University電子式互感器輸出9/24/202222North China電子式互感器關(guān)鍵技術(shù)二次接口互感器的安裝位置、合并單元的配置方案各個(gè)二次設(shè)備共享數(shù)字信號(hào)采樣數(shù)據(jù)的同步三相電流電壓之間、差動(dòng)保護(hù)計(jì)量系統(tǒng)互感器的可靠性 、穩(wěn)定性通信、供電、遠(yuǎn)端模塊運(yùn)行維護(hù)規(guī)程9/25/202223North China Electric Power University電子式互感器關(guān)鍵技術(shù)9/24/2

15、02223North Chi智能化一次設(shè)備智能開關(guān)設(shè)備的定義IEC62063:2019具有較高性能的開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，配有電子設(shè)備、傳感器和執(zhí)行器，不僅具有開關(guān)設(shè)備的基本功能，還具有附加功能，尤其在監(jiān)測(cè)和診斷方面。在線監(jiān)視功能智能控制功能數(shù)字化的接口電子操動(dòng)9/25/202224North China Electric Power University智能化一次設(shè)備智能開關(guān)設(shè)備的定義在線監(jiān)視功能9/24/202智能化一次設(shè)備相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEC 62271-3 High voltage switchgear and assemblies with digital interfaces based

16、on IEC 61850 (制訂中)IEC/TR 62063:2019 High-voltage switchgear and control gear - The use of electronic and associated technologies in auxiliary equipment of switchgear and control gear9/25/202225North China Electric Power University智能化一次設(shè)備相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)9/24/202225North Ch智能化一次設(shè)備在線監(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(cè)狀態(tài)評(píng)

17、估檢修計(jì)劃監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的成本、可信度、可靠性智能控制功能最佳開斷定相位合閘定相位分閘順序控制9/25/202226North China Electric Power University智能化一次設(shè)備在線監(jiān)視功能智能控制功能9/24/202226智能化一次設(shè)備數(shù)字化的接口位置信息其它狀態(tài)信息分合閘命令開關(guān)的電子操動(dòng)變機(jī)械儲(chǔ)能為電容儲(chǔ)能變機(jī)械傳動(dòng)為變頻器通過電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件減少到一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的可靠性提高電子電路的壽命、可靠性成為關(guān)鍵9/25/202227North China Electric Power University智能化一次設(shè)備數(shù)字化的接口開關(guān)的電子操動(dòng)9/24/20222智能

18、化一次設(shè)備9/25/202228North China Electric Power University智能化一次設(shè)備9/24/202228North China 智能化一次設(shè)備功能保護(hù)：電機(jī)過熱，超時(shí)，開關(guān)位置不一致智能化監(jiān)視智能化控制聯(lián)鎖電機(jī)控制順序控制9/25/202229North China Electric Power University智能化一次設(shè)備功能9/24/202229North Chin智能化一次設(shè)備9/25/202230North China Electric Power University智能化一次設(shè)備9/24/202230North China 智能化一次設(shè)備

19、優(yōu)勢(shì)節(jié)約占地節(jié)省電纜現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)工作量小，投運(yùn)周期短減少人為失誤控制回路優(yōu)化與互感器的電氣距離縮短在線監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)智能模塊的高可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)惡劣環(huán)境：EMI、振動(dòng)、濕熱相應(yīng)的檢驗(yàn)、運(yùn)行維護(hù)規(guī)程9/25/202231North China Electric Power University智能化一次設(shè)備優(yōu)勢(shì)關(guān)鍵技術(shù)9/24/202231North 網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備適應(yīng)電子式互感器的應(yīng)用適應(yīng)智能化一次設(shè)備的需要適應(yīng)IEC61850的需要平臺(tái)高性能的DSP、MCU大容量存儲(chǔ)器大規(guī)模可編程邏輯器件100M網(wǎng)絡(luò)接口工業(yè)用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)9/25/202232North China Electric Powe

20、r University網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備適應(yīng)電子式互感器的應(yīng)用平臺(tái)9/24/20223網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備基于IEC61850的測(cè)控裝置、保護(hù)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、網(wǎng)關(guān)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)與電子式互感器配套的合并單元保護(hù)測(cè)控裝置關(guān)鍵技術(shù)高性能的硬件、軟件平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化計(jì)量系統(tǒng)的認(rèn)證相應(yīng)的檢驗(yàn)、運(yùn)行維護(hù)規(guī)程9/25/202233North China Electric Power University網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備基于IEC61850的關(guān)鍵技術(shù)9/24/202IEC61850相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850-SER Communication networks and systems in substationsDL 860系

21、列標(biāo)準(zhǔn) 變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)(IEC61850 IDT)IEC61850是國(guó)際電工委員會(huì)TC57工作組制定的變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)系列標(biāo)準(zhǔn)，是基于網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)唯一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，也將成為電力系統(tǒng)從調(diào)度中心到變電站、變電站內(nèi)、配電自動(dòng)化無縫連接的通信標(biāo)準(zhǔn)，還可望成為通用網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)的工業(yè)控制通信標(biāo)準(zhǔn)9/25/202234North China Electric Power UniversityIEC61850相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEC61850是國(guó)際電工委員會(huì)TCIEC61850互操作信息分層站控層、間隔層、過程層面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)對(duì)象統(tǒng)一建模邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)對(duì)象、屬性信息自我描述抽象服務(wù)通

22、信接口9/25/202235North China Electric Power UniversityIEC61850互操作9/24/202235North ChIEC 61850 應(yīng)用調(diào)度中心 (NCC)間隔層過程總線層變電站層變電站總線 (LAN)過程總線 (LAN)變電站主機(jī)StationgatewayProtection過程總線接口Process InterfaceControl保護(hù)控制Control &ProtectionEngineeringstation過程總線接口9/25/202236North China Electric Power UniversityIEC 61850 應(yīng)用調(diào)度中心 (NCC)間隔層過程總線層IEC6