華電電力系統(tǒng)自動化第23講-電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站

第十九講電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站肖仕武，薛安成Office:J5B309Tel:80794899華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站數(shù)字化變電站是變電站自動化技術(shù)的發(fā)展方向,確保電力系統(tǒng)生產(chǎn)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性12/9/20222NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!數(shù)字化變電站變電站的數(shù)字化是一個(gè)不斷發(fā)展的過程數(shù)字化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12/9/20223NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!ControlCenterHMIEngineeringSwitchRouterStationBusRelayABayControllerConventionalSwitchgearModern

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CT/VT'sRelayBIEC61850-9-1IEC61850-8數(shù)字化變電站的實(shí)現(xiàn)：第二步12/9/20224NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!ControlCenterHMIEngineeringSwitchRouterStationBusRelayABayControllerModernSwitchgearModern

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CT/VT'sRelayBProcessBusIEC61850-8IEC61850-9-2數(shù)字化變電站的實(shí)現(xiàn)：第四步12/9/20225NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!電子式互感器電子式互感器絕緣簡單體積小、重量輕CT動態(tài)范圍寬，無磁飽和PT無諧振現(xiàn)象CT二次輸出可以開路12/9/20226NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!電子式互感器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEEEC37.92-2005IEEEStandardforAnalogInputstoProtectiveRelaysfromElectronicVoltageandCurrentTransducersIEEEPC37.235-200xGuidefortheApplicationofRogowskiCoilsusedforProtectiveRelayingPurposes(制訂中)IEEEC37.xx-200xGuideforApplicationofOpticalCurrentandOpticalVoltageSystemsforProtectiveRelaying(制訂中)12/9/20227NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!電子式互感器12/9/20228NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!電子式互感器全光纖電流互感器12/9/20229NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!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)被測信號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)字信號用于GIS或者罐式斷路器更方便HVDC換流站、串補(bǔ)平臺12/9/202210NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!電子式互感器12/9/202211NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!電子式互感器12/9/202212NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!電子式互感器輸出模擬量ECT：4V（測量）及200mV（保護(hù)）EVT：4V數(shù)字量ECT：2D41H（測量）及01CFH（保護(hù)）EVT：2D41H電子式互感器不一定是“數(shù)字化”12/9/202213NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!智能化一次設(shè)備智能開關(guān)設(shè)備的定義IEC62063:1999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12/9/202214NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!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)動作狀態(tài)檢修狀態(tài)監(jiān)測狀態(tài)評估檢修計(jì)劃監(jiān)測系統(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12/9/202215NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!智能化一次設(shè)備12/9/202216NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!智能化一次設(shè)備12/9/202217NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!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的需要平臺高性能的DSP、MCU大容量存儲器大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷?00M網(wǎng)絡(luò)接口工業(yè)用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)12/9/202218NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!IEC61850相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEC61850-SERCommunicationnetworksandsystemsinsubstationsDL860系列標(biāo)準(zhǔn)變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)(IEC61850IDT)IEC61850是國際電工委員會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)通信平臺的變電站自動化系統(tǒng)唯一的國際標(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)通信平臺的工業(yè)控制通信標(biāo)準(zhǔn)12/9/202219NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!IEC61850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)Station

gatewayProtection過程總線接口ProcessInterfaceControl保護(hù)控制Control&

ProtectionEngineering

station過程總線接口12/9/202220NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!GooseMessage:

位置A公司保護(hù)B公司保護(hù)智能一次設(shè)備保護(hù)測試儀以太網(wǎng)模擬輸入1.仿真故障2.跳閘4.重合GooseMessage:

重合3.新位置GooseMessage:

位置GooseMessage:

跳閘5.新位置GOOSE應(yīng)用演示12/9/202221NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!IEC61850關(guān)鍵技術(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)建模和設(shè)備建模基于IEC61850-9-1和9-2的采樣值傳送基于GOOSE的裝置之間的快速數(shù)據(jù)交換相應(yīng)的運(yùn)行操作和維護(hù)規(guī)程12/9/202222NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!ControlCenterHMIEngineering10MBit/sSwitchRouterStationBusRelayABayControllerConventionalSwitchgearConventional

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CT/VT'sIEC61850-8數(shù)字化變電站的實(shí)現(xiàn)：步12/9/202223NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!ControlCenterHMIEngineeringSwitchRouterStationBusRelayABayControllerModernSwitchgearModern

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CT/VT'sRelayBProcessBusIEC61850-9-2IEC61850-9-2IEC61850-8數(shù)字化變電站的實(shí)現(xiàn)：第三步12/9/202224NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!電子式互感器常規(guī)互感器絕緣復(fù)雜體積大、重量重CT動態(tài)范圍小，有飽和現(xiàn)象電磁式PT易產(chǎn)生鐵磁諧振CT二次輸出不能開路12/9/202225NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!電子式互感器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEC60044-7:1999Instrumenttransformers-Part7:ElectronicvoltagetransformersIEC60044-8:2002Instrumenttransformers-Part8:ElectroniccurrenttransformersGB/Txxxxx.7-200x互感器-第7部分：電子式電壓互感器（IEC60044–7：1999，MOD）(制訂中)GB/Txxxxx.8-200x互感器-第8部分：電子式電流互感器（IEC60044-8：2002，MOD）(制訂中)12/9/202226NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!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12/9/202227NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!電子式互感器12/9/202228NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!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)微弱信號檢測溫度對精度的影響振動對精度的影響長期穩(wěn)定性12/9/202229NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!電子式互感器12/9/202230NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!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)端電子模塊的可靠性12/9/202231NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!電子式互感器合并單元：合并三相信號同步分配信號給二次設(shè)備12/9/202232NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!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)字信號采樣數(shù)據(jù)的同步－三相電流電壓之間、差動保護(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12/9/202233NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!智能化一次設(shè)備相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEC62271-3HighvoltageswitchgearandassemblieswithdigitalinterfacesbasedonIEC61850(制訂中)IEC/TR62063:1999High-voltageswitchgearandcontrolgear-Theuseofelectronicandassociatedtechnologiesinauxiliaryequipmentofswitchgearandcontrolgear12/9/202234NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!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)的電子操動變機(jī)械儲能為電容儲能變機(jī)械傳動為變頻器通過電機(jī)直接驅(qū)動機(jī)械運(yùn)動部件減少到一個(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12/9/202235NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!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12/9/202236NorthChinaElectricPowerUniversity華電電力系統(tǒng)自動化第23講_電力系統(tǒng)數(shù)字化變電站共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!智能化一次設(shè)備優(yōu)勢節(jié)約占地節(jié)省電纜現(xiàn)場投運(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、濕熱相應(yīng)的檢驗(yàn)、運(yùn)行維護(hù)規(guī)程12/9/202237NorthChinaElectricPowerUnivers