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1、智能变电站介绍 及其运维注意事项,国网重庆江津供电公司 刘和志 2014.06.10,2,智能变电站概述 电子式互感器 智能化开关 网络化二次设备及IEC61850的工程应用 智能变电站的运检维护特点 智能变电站建设中需要考虑的问题,目录,智能变电站 采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备， 以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求， 自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等 基本功能， 并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能,智能变电站的概念,智能变电站特征,1、一次设备智能化，智能设备网络化；,2、基础数据完备化，信息交换
2、标准化；,3、运行控制自动化，信息展示可视化；,4、分析决策在线化，设备检修状态化；,5、保护控制协同化，设备安装就地化;,6、系统设计统一化，系统高度集成化。,智能变电站特征,智能变电站的目的和技术特征,智能变电站特征,智能变电站的目的和技术特征,智能变电站特征,智能变电站的目的和技术特征,8,智能变电站分为过程层、间隔层和站控层。,智能变电站的概念,变电站综合自动化,数字化变电站,过程层包括变压器、断路器、隔离开关、电流/电压互感器等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置。,电子式互感器,智能终端（汇控柜内）,10,间隔层设备一般指继电保护装置、系统测控装置、监测功能组主IED
3、等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、传感器和控制器通信。,11,站控层包括自动化站级监视控制系统、通信系统、对时系统等，实现面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能，完成数据采集和监视控制（SCADA）、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。,数字化变电站与传统变电站的比较,传统变电站,数字化变电站,与传统变电站相比，数字化变电站具有以下特点： 数据交换标准化：全站采用统一的通信规约IEC61850标准实现信息交互； 二次设备网络化：新增合并单元、智能终端、过程层交换机等，采用网络跳闸。光纤取代常规变电站控制电缆
4、。 一次设备初步智能化：新增电子互感器、合并单元、智能终端等过程层设备。,智能变电站与数字化变电站的比较,智能变电站,数字化变电站,相同点：智能变电站具有数字化变电站的特征，具有相同的变电站自动化系统“三层两网”的架构，均采用IEC61850实现信息交互。,不同点：“数字化”只是智能变电站的实现手段，智能变电站面向智能电网需求，更强调高级功能、集成应用和互动性。与数字化站相比，强化了智能设备、状态监测、变电站自动化系统高级功能等方面的功能应用。,站控层,间隔层,过程层,高级应用,在线监测,光纤代替电缆，设计安装调试都变得简单 模拟量输入回路和开关量输入输出回路都被通信网络所取代，二次设备硬件系
5、统大为简化 统一的信息模型，避免了规约转换，信息可以充分共享 可观测性和可控性增强，产生新型应用：如状态监测等,智能变电站的优势,15,智能变电站概述 电子式互感器合并单元 智能化开关 网络化二次设备及IEC61850的工程应用 智能变电站的运检维护特点 智能变电站建设中需要考虑的问题,目录,电子式互感器的分类,电 流 互 感 器,一、法拉第电磁感应,1.罗氏线圈,2.低功率线圈LPCT,二、法拉第磁旋光效应,电 压 互 感 器,一、法拉第电磁感应,二、普克尔效应,1.磁光玻璃型（闭合环路）,2.全光纤型（赛格耐克效应）,1.电容分压型,2.电阻/感分压型,17,电子式互感器,18,电子式互感
6、器,19,电子式互感器的运行维护,定期巡视检查互感器的接地、气压。 定期巡视合并单元，检查ECVT远端模块及合并单元工作有无异常。 外观是否完好无损，连接是否牢靠。外绝缘是否清洁，有无裂纹、积灰及放电现象或留有放电痕迹有无发自互感器本体的挥发性异味。 通信线路的连接器件是否完好无损，有无松动，传输光缆是否完好。 与互感器相关的仪表指示（测量值、保护值）是否在正常范围。 有无异常振动（交流声过大或异常音响），接地螺栓是否因震动而松脱。 连接点是否有发热、变色、跳火，外露接点是否严重锈蚀。,合并单元,合并单元 MU,ECT,EVT,其他MU,Ia，Ib，Ic（保护）,Ia，Ib，Ic（测量）,3I
7、o,Ua，Ub，Uc，3Uo,母线电压,多路电流电压信号的采集与处理,主要功能：,电流电压信号同步,报文处理和发送,IEC 60044-8,IEC 61850-9-2,保护,测控,计量,录波,SV报文,点对点或 交换式以太网,合并单元的作用：采集、同步、共享 合并单元的配置：基本按照互感器组配置,21,合并单元的运行维护,（1）合并单元日常维护主要观看装置有液晶显示是否有告警信息，其告警信息一般主要有GPS失步和失稳，这主要原因是GPS对时不正确造成的。这些信号会送到后台机。可以在简报或历史数据库中看到。 （2）判断合并单元故障的要点：合并单元有故障时，保护装置会判模入失效闭锁保护动作。 （3
8、）造成合并单元故障的主要情况有：GPS对时中断、采样光纤通道中断、合并单元自身故障。观看装置是否运行正常一这点同常规装置维护一样。,22,智能变电站的概念 电子式互感器 智能化开关 网络化二次设备及IEC61850的工程应用 智能变电站的运检维护特点 智能变电站建设中需要考虑的问题,目录,23,智能开关设备的定义 IEC62063:1999具有较高性能的开关设备和控制设备，配有电子设备、传感器和执行器，不仅具有开关设备的基本功能，还具有附加功能，尤其在监测和诊断方面： 1、在线监视功能 2、智能控制功能 3、数字化的接口 4、电子操动,智能化开关设备,24,在线监视功能 电、磁、温度、开关机械
9、、机构动作 状态检修 状态监测 状态评估 检修计划 监测系统的成本、可信度、可靠性,智能化开关设备,25,智能控制功能 最佳开断 定相位合闸 定相位分闸 顺序控制,智能化开关设备,26,数字化的接口 位置信息 其它状态信息 分合闸命令开关的电子操动 变机械储能为电容储能 变机械传动为变频器通过电机直接驱动 机械运动部件减少到一个，可靠性提高 电子电路的寿命、可靠性成为关键,智能化开关设备,27,实施方案利用现有的成熟的二次技术，结合传统开关设备，提升智能化水平 智能化GIS控制柜+GOOSE网络 (室内GIS站) 智能终端+GOOSE网络 (敞开站),智能化开关设备,28,智能变电站的概念 电
10、子式互感器 智能化开关 网络化二次设备及IEC61850的工程应用 智能变电站的运检维护特点 智能变电站建设中需要考虑的问题,目录,29,网络化二次设备要求 具有数字化接口 满足电子式互感器的要求 满足智能开关的要求 网络通信功能 满足IEC61850的要求 基于IEC61850的间隔层和站控层设备 变电站自动化系统 保护装置 测控装置 四合一保护测控装置 通信设备,网络化二次设备,30,常规保护软硬件,31,数字化保护软硬件,32,IEC61850是国际电工委员会(IEC)TC57工作组制定的变电站通信网络和系统系列标准，是基于网络通信平台的变电站自动化系统唯一的国际标准。 IEC61850
11、规范了数据的命名、数据定义、设备行为、设备的自描述特征和通用配置语言，使不同智能电气设备间的信息共享和互操作成为可能。 不仅规范保护测控装置的模型和通信接口，而且还定义了电子式CT、PT、智能化开关等一次设备的模型和通信接口。,IEC61850的应用,来自一个或多个厂家的IED之间交换,目标：互操作性,IEC 61850,标准应向后兼容，以适应通讯技术和系统要求的发展,自由配置,信息和正确使用信息完成各自功能的能力。标准需要支持各种策略以允许功能自由分布，例如：集中式或分布式系统,长期稳定性,IEC 61850,3）保护与合并单元,模拟量,合并 单元,智能 终端,SV,GOOSE,1）保护与监
12、控主机,保护动作信息/异常告警信息 定值信息/录波信息等,2）保护与智能终端,采样值信息（SV）,状态信息（GOOSE）,开关量,监控主机,MMS,MMS,三类服务模型：MMS、GOOSE和SV,35,智能变电站的概念 电子式互感器 智能化开关 网络化二次设备及IEC61850的工程应用 智能变电站的运检维护特点 智能变电站建设中需要考虑的问题,目录,36,传统变电站的巡视方法和注意事项仍然可用。 软压板操作、程序化控制的应用。 二次系统风险及管理办法。 应加强智能装置的运行和专业巡视，侧重于网络运行状况、室外智能装置运行环境等巡检内容。 定期开展智能装置和站内通讯网络的评价活动。对设备缺陷进
13、行统计，对网络记录装置事项进行分析，掌握智能装置运行情况。 状态检修是智能站的技术发展方向。状态监测、信息子站、网络报文、传感器等为设备全寿命周期管理提供了技术支撑。,智能变电站的运检维护特点,37,切换定值区操作-先退出保护GOOSE出口压板。 保护装置检修安全措施-按要求投入“装置检修状态”压板。 保护装置投入运行前各种检查。 保护装置正常巡视注意事项。（不得随意触摸或拔插设备及插件，不允许随意按动面板上的键盘。在后台或保护信息子站定期对保护状态、压板、定值、差流等进行查阅，确保装置功能正确投入、MMS网络通信正常。） GOOSE断链告警初步判断。 检修压板的使用。 修改定值、投退压板后的
14、定值核对最好采用打印核对的方式。,智能变电站的运检维护特点,38,智能变电站的概念 电子式互感器 智能化开关 网络化二次设备及IEC61850的工程应用 智能变电站的运检维护特点 智能变电站建设中需要考虑的问题,目录,39,电子式互感器的校验 电子式互感器对线路差动的影响 电压切换和电压并列 故障录波器的实现 保护信息子站的实现 数字式电度表的实现 保护测试手段的实现,目前智能变电站所共有的一些问题,1、光电式互感器的部分参数（如精度、极性）由于试验条件影响，无法代为测试。可靠性不能完全得到保障，只能由目前有测试条件的机构完成测试。 2、光电式互感器技术尚在发展阶段，从全国实际投入运行情况看稳定性尚不如传统互感器。 3、IEC61850通信协议本身并未对变电站网络系统的安全性做任何规定，同时协议本身的开放性和标准性给变电站的网络安全带来重大隐患。,总结 智能变电站是变电站综合自动化基础上的一次技术进步； 主要特征是：一次设备的数字化、二次设备的网络化、统一信息模型； 网络技术的应用对未来智能变电站发展具有重要影响：点对点等专网公共网络； 新功能和新应用的产生会大大促进智能变电站的发展。,谢 谢,
