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1、衷心感谢衷心感谢各位领导和专家各位领导和专家评审指正评审指正!1发布单位：河北省电力勘测设计研究院发布单位：河北省电力勘测设计研究院小组名称：数字化变电站小组名称：数字化变电站QCQC小组小组发发 布布 人：张志鹏人：张志鹏发布日期：二零零八年三月发布日期：二零零八年三月数字化变电站研究设计数字化变电站研究设计成果报告2一、小组概况一、小组概况企业名称企业名称河北省电力勘测设计研究院河北省电力勘测设计研究院小组名称小组名称数字化变电站QC小组注册注册日期日期2006.08课题名称课题名称数字化变电站数字化变电站研究设计研究设计组组 长长张志鹏课题类型课题类型创新型辅导员辅导员韩月荣活动时间活动
2、时间2006.08-2007.12活动活动次数次数16小组人数小组人数8人注册注册编号编号2006-004出勤率出勤率出勤率100%QCQC教育教育人均人均60小时以上小组登记小组登记序序号号姓名姓名性性别别年年龄龄文化文化程度程度职称职称小组分工小组分工1张志鹏张志鹏男男30工程工程硕士硕士工程师工程师组长，制定总体方案和工作组长，制定总体方案和工作计划，组织协调，方案确定计划，组织协调，方案确定，检查指导，设计实施、成，检查指导，设计实施、成果总结。果总结。2朱萍朱萍 女女39本科本科高工高工组织协调，方案确定，进度组织协调，方案确定，进度控制，质量把关。控制，质量把关。 3林榕林榕 男男
3、39本科本科高工高工制定方案，审核，质量把关。制定方案，审核，质量把关。 4贾俊英贾俊英女女42本科本科高工高工方案论证，审核，质量把关。方案论证，审核，质量把关。5邵华邵华男男31本科本科工程师工程师制定方案，收集资料和校核。制定方案，收集资料和校核。6王维王维男男33本科本科高工高工方案论证、对策实施。方案论证、对策实施。7梁猛梁猛男男33工程工程硕士硕士工程师工程师方案论证、对策实施。方案论证、对策实施。8李凌睿李凌睿 女女29本科本科工程师工程师方案论证、对策实施。方案论证、对策实施。小组成员小组成员当当前前的的变变电电站站均均采采用用综综合合自自动动化化系系统统。系系统统采采用用 “
4、两两层层一一网网” 结结构构：站控层、间隔层，站控层、间隔层， 站控层网络站控层网络 。 二、选择课题二、选择课题1 1 课题背景课题背景 站控层站控层站控层站控层网络网络间隔层间隔层一次一次设备设备常规的综合自动化系统特点：常规的综合自动化系统特点：n 实现了信息处理的数字化；实现了信息处理的数字化；n 实现了从站控层到间隔层信息输出、传输的数字化；实现了从站控层到间隔层信息输出、传输的数字化；n 一次、二次设备之间仍采用电气回路连接。一次、二次设备之间仍采用电气回路连接。变电站自动化的发展趋势变电站自动化的发展趋势数字化变电站！数字化变电站！ 随着电子式互感器、智能化开关、状态在线检测等技
5、术的日趋成熟及高速随着电子式互感器、智能化开关、状态在线检测等技术的日趋成熟及高速网络在实时系统中的应用、标准的通信协议网络在实时系统中的应用、标准的通信协议IEC61850的颁布，信息采集、传输、的颁布，信息采集、传输、处理和输出过程全数字化的变电站将成为自动化技术发展的必然趋势。处理和输出过程全数字化的变电站将成为自动化技术发展的必然趋势。n设备智能化设备智能化 ：包括智能一次设备，电子式互感：包括智能一次设备，电子式互感器、数字化二次设备。器、数字化二次设备。n通信网络化：智能设备之间采用计算机高速网通信网络化：智能设备之间采用计算机高速网络通信。络通信。n模型和通信协议统一化模型和通信
6、协议统一化n运行管理自动化运行管理自动化n理想目标：理想目标：“同一个世界，同一个标准同一个世界，同一个标准”，智，智能一次、二次设备可在网络上实现能一次、二次设备可在网络上实现“即插即用即插即用”。数字化变电站特点数字化变电站特点 数字化变电站系统结构数字化变电站系统结构三层两网：站控层、间隔层、过程层，站控层网络和过三层两网：站控层、间隔层、过程层，站控层网络和过程层网络。程层网络。站控层站控层站控层站控层网络网络间隔层间隔层过程层过程层网络网络过程层过程层一次一次设备设备数字化变电站工程实践数字化变电站工程实践n技术的发展，使数字化变电站的建设已经走向工程实践阶段技术的发展，使数字化变电
7、站的建设已经走向工程实践阶段 ；n河北省电力公司已将河北南网的数字化变电站建设项目列入公司河北省电力公司已将河北南网的数字化变电站建设项目列入公司“十十一五一五”科技发展规划中科技发展规划中 ；n确定石家庄富村确定石家庄富村110kV变电站作为河北南网第一个数字化变电站的示变电站作为河北南网第一个数字化变电站的示范项目，由河北省电力勘测设计研究院承担研究和设计工作，计划范项目，由河北省电力勘测设计研究院承担研究和设计工作，计划2007年年12月底投运；月底投运； n富村富村110kV变电站一期工程建设变电站一期工程建设2台台50MVA三卷变压器，三卷变压器，2回回110kV出出线、线、6回回3
8、5kV出线及出线及20回回10kV出线。出线。 上级要求上级要求选择课题选择课题常规综自系统常规综自系统不能满足数字不能满足数字化变电站要求化变电站要求数字化变电站数字化变电站技术基础基本技术基础基本具备具备2 2 选题理由选题理由 河北省电力公司河北省电力公司 确定将富村站作为数字化变电站确定将富村站作为数字化变电站试点工程，并列为科技项目试点工程，并列为科技项目n 没有过程层，数字化程度低；没有过程层，数字化程度低；n 对象建模的差异导致互操作性不够，信息难以共享；对象建模的差异导致互操作性不够，信息难以共享；n 难以适应难以技术的发展；难以适应难以技术的发展；n 二次接线复杂，控制电缆用
9、量大，不利于可持续性发二次接线复杂，控制电缆用量大，不利于可持续性发展。展。n 智能一次设备已被逐步采用；智能一次设备已被逐步采用；n 电子式互感器的已进入实用阶段；电子式互感器的已进入实用阶段；n 光纤通信及以太网技术已被普遍采用光纤通信及以太网技术已被普遍采用n 无缝通信体系无缝通信体系IEC61850基本完成。基本完成。n 国内已有数字化变电站的试点工程。国内已有数字化变电站的试点工程。数字化变电站研究设计数字化变电站研究设计三、设定目标三、设定目标国国内内目目前前已已投投运运了了两两座座数数字字化化变变电电站站：云云南南翠翠峰峰110kV变变电电站站和和内内蒙蒙古杜尔伯特古杜尔伯特22
10、0kV变电站，建设模式基本相同。变电站，建设模式基本相同。1 1 提出目标提出目标 1.1 1.1 数字化变电站架构研究设计目标数字化变电站架构研究设计目标 调查分析调查分析调查分析调查分析站控层站控层站控层站控层网络网络间隔层间隔层过程层过程层网络网络过程层过程层一次一次设备设备调查分析调查分析云云南南翠翠峰峰110kV变变电电站站具具有有较较高高的的数数字字化化水水平平，基基本本实实现现了了信信号号的的传传输输、处处理理的数字化及电流电压采集的数字化，但明显存在以下不足：的数字化及电流电压采集的数字化，但明显存在以下不足：(1) 控制命令的输出、开关量的采集和输出没有数字化，仍采用常规电气
11、回路；控制命令的输出、开关量的采集和输出没有数字化，仍采用常规电气回路；(2) 计算机监控系统没有基于计算机监控系统没有基于IEC61850通信协议构建，间隔层设备的互操作性通信协议构建，间隔层设备的互操作性较差；较差；IEC61850的重要特色的重要特色-GOOSE服务没有得到应用。服务没有得到应用。根据以上调查分析，小组制定了第一个目标：根据以上调查分析，小组制定了第一个目标：完成数字化变电站架构研究，设计出基于完成数字化变电站架构研究，设计出基于IEC61850IEC61850通信协议构建的，通信协议构建的，信息采集、传输、处理、输出过程全部数字化的变电站，实现数字化信息采集、传输、处理
12、、输出过程全部数字化的变电站，实现数字化变电站的技术创新。变电站的技术创新。制定目标制定目标河北省电力公司河北省电力公司110kV变电站典型设计中控制电缆用量统计如下：变电站典型设计中控制电缆用量统计如下： 1.2 1.2 降低变电站控制电缆用量目标降低变电站控制电缆用量目标 调查分析调查分析控制控制电缆类电缆类型型110kV110kV变电变电站典型站典型设计电缆设计电缆用量用量（A1A1方案，与富村站同方案，与富村站同规规模）模）ZR-kVVP22-4*1.53000米ZR-kVVP22-4*2.53000米ZR-kVVP22-8*1.52000米ZR-kVVP22-14*1.51000米Z
13、R-kVVP22-4*43000米合合计计1200012000米米 220kV变电站典型设计中控制电缆约需变电站典型设计中控制电缆约需50千米（千米（2台主变）。台主变）。数字化变电站中大量采用光数字化变电站中大量采用光纤和网线作为信息交换的介纤和网线作为信息交换的介质，控制电缆用量将明显降质，控制电缆用量将明显降低，小组制定了第二个目标：低，小组制定了第二个目标： 制定目标制定目标120008000富村站控制电缆用量较富村站控制电缆用量较典型设计降低典型设计降低33.3%33.3%，即控制电缆用量降低至即控制电缆用量降低至80008000米以内。米以内。 根根据据河河北北省省电电力力公公司司
14、的的投投运运计计划划，小小组组制制定定了了第第三三个个目标：目标： 20072007年年1010月中旬前完成富村站的施工图设计工作，做好月中旬前完成富村站的施工图设计工作，做好工代服务，保障工程顺利投运。工代服务，保障工程顺利投运。1.3 1.3 设计进度目标设计进度目标2 2 目标可行性分析目标可行性分析序号序号有利条件有利条件不利条件不利条件1数字化变电站的技术基础已经具备；国内已有个别地区进行了数字化变电站建设的初步尝试，可吸收部分经验；数字化变电站技术发展日新月异，为创新带来了机会。当前数字化变电站的建设没有成熟的模式，全数字化的变电站国内没有实践经验；理想的数字化变电站模式目前无法实
15、现。2院、部领导层高度重视和支持，多次组织小组成员参加国内数字化变电站技术交流会议。数字化变电站是全新概念，涉及到最先进的自动化及网络技术，掌握难度大3小组成员积极跟踪、学习、研究数字化变电站的技术，具备了一定的理论基础对数字化变电站认知度及理解较浅。4小组成员对变电站二次系统设计的核心有较深的认识，有助于利用新技术建设数字化变电站新技术的使用将带来风险，需认真论证结论结论：目：目标虽标虽极具挑极具挑战战，但凭借主客，但凭借主客观观有利因素，我有利因素，我们坚们坚信有能力信有能力设计设计出全出全新的数字化新的数字化变电变电站方案，按期按成任站方案，按期按成任务务。四、提出方案并确定最佳方案四、
16、提出方案并确定最佳方案1 1 数字化变电站术语解释数字化变电站术语解释nIEC61850 IEC61850 国际电工委员会国际电工委员会TC57制定的制定的变电站通信网络和系统变电站通信网络和系统系列标准系列标准 ，是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际，是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准。标准。 IEC61850-9-1IEC61850-9-1 IEC61850通信协议的一部分，适用于单向多路点对通信协议的一部分，适用于单向多路点对点通信传输电流电压采样值。点通信传输电流电压采样值。IEC61850-9-2IEC61850-9-2 IEC61850通信协议的一部分
17、，适用于通过以太网络通信协议的一部分，适用于通过以太网络以多播的方式传输电流电压采样值。以多播的方式传输电流电压采样值。GOOSEGOOSE（通用面向对象的变电站事件）（通用面向对象的变电站事件） 是是IEC61850的服务之一，也的服务之一，也是是IEC61850的精华所在，提供了网络通讯条件下快速信息传输和交的精华所在，提供了网络通讯条件下快速信息传输和交换的手段。换的手段。GOOSE服务允许高速传送跳合闸等开关量信号。服务允许高速传送跳合闸等开关量信号。2 2 提出方案提出方案数字化变电站数字化变电站架构设计架构设计网络结构设计网络结构设计智能设备选择智能设备选择通信规约选择通信规约选择
18、2.12.1智能设备选择智能设备选择智能设备智能设备网络化的网络化的二次设备二次设备智能开关智能开关电子式互感器电子式互感器 选选择择1：理理想想的的智能开关智能开关选选择择2：传传统统开开关关+智能终端智能终端选选择择1：无无源源电电子式互感器子式互感器 选选择择2：有有源源电电子式互感器子式互感器 无需选择无需选择2.1.12.1.1智能开关选择分析智能开关选择分析智能开关智能开关理想的智能开关理想的智能开关传统传统开关开关+ +智能智能终终端端设备设备特点特点具有智能控制、在线监测及自诊断功能；机构的电子化操动；具有数字接口；常规的控制及操动方式，无在线监测及自诊断功能；具有数字接口；应
19、应用用业绩业绩目前国内没有较多可靠性可靠性未知一般设备费设备费用用很高一般可可实实施性施性差好结论结论：选择传统选择传统开关开关+ +智能智能终终端作端作为为智能开关的智能开关的实现实现方案方案2.1.2 2.1.2 电子式互感器选择分析电子式互感器选择分析电电子式互子式互感器感器无源无源电电子式互感器子式互感器有源有源电电子式互感器子式互感器构成原理构成原理基于Faraday磁光效应电流互感器及Pockels电光效应电压互感器基于Rogowski线圈或低功率线圈的电子式电流互感器；电阻、电容、电感分压的电压互感器。设备设备特点特点基于有关光学传感技术，一次侧光学电流、电压传感器无需工作电源，
20、是独立安装的互感器的理想解决方案，正在进行实用化研究。互感器传感头部分具有需用电源的电子电路，采用激光供能的办法，可较好的解决电源问题，已获得较多应用应应用用业绩业绩少较多可靠性可靠性差高设备费设备费用用高一般可可实实施性施性差好结论结论：选择选择有源式有源式电电子互感器子互感器2.2 2.2 通信规约选择通信规约选择网络通信规约网络通信规约站控层网络规约站控层网络规约过程层网络规约过程层网络规约选择选择1：IEC61850选择选择1：IEC61850 选择选择2：网络化的网络化的103选择选择2：IEC60044-8 2.2.1 2.2.1 站控层网络规约的选择分析站控层网络规约的选择分析站
21、控站控层层网网络络通信通信规约规约网网络络化的化的103103IEC61850IEC61850特点特点IEC60870-5-103规约的网络版，采用传统的面向功能的设计方式基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准，面向对象设计应应用用业绩业绩较少较少接口接口类类型型以太网以太网互操作性互操作性差好适用范适用范围围对实时性要求不高的以太网通信各种实时和非实时以太网通信 软软件件费费用用较低较高可可实实施性施性好较好结论结论：选择选择IEC61850IEC61850规约规约2.2.2 2.2.2 过程层网络规约的选择分析过程层网络规约的选择分析过过程程层层网网络络通信通信规约规约IEC6
22、0044-8IEC60044-8IEC61850IEC61850特点特点电子式互感器传输采样值的国际标准，采用FT3帧格式，实时性极好，传输延时固定基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准，面向对象设计。接口接口类类型型串行口以太网互操作性互操作性差好适用范适用范围围对实时性要求高的串口通信，如三相电流电压数据之间的同步，差动保护数据之间的同步等。可采用插值法实现自同步。各种实时和非实时以太网通信。传输延时不固定，用于采样数据同步时需依赖于外部同步器，不能自同步。软软件件费费用用较低较高应应用用业绩业绩较多较少可可实实施性施性好好结论结论：采用：采用IEC61850IEC61850与
23、与IEC60044-8IEC60044-8相相结结合的方式，各取所合的方式，各取所长长。对对于于单间单间隔不隔不需要数据同步的二次需要数据同步的二次设备设备，采用，采用IEC61850IEC61850规约传输规约传输，对对于跨于跨间间隔需隔需进进行数据行数据同步的二次同步的二次设备设备，采用，采用IEC60044-8IEC60044-8规约传输规约传输。2.32.3网络结构设计网络结构设计网络结构设计网络结构设计站控层网络方案站控层网络方案过程层网络方案过程层网络方案单星以太网单星以太网选选择择1：完完全全基基于于点对点技术点对点技术选选择择2：点点对对点点技技术术+GOOSE服务服务 选选择
24、择3：过过程程总总线线方式方式选择选择1 1：完：完全基于点对点技术全基于点对点技术站控层站控层站控层站控层网络网络间隔层间隔层过程层网过程层网络络过程层过程层一次一次设备设备多路点对点光纤多路点对点光纤跳闸输出跳闸输出选择选择2 2：点对点技术点对点技术+GOOSE+GOOSE服务服务 站控层站控层站控层站控层网络网络间隔层间隔层过程层网过程层网络络过程层过程层一次一次设备设备多路点对点光纤多路点对点光纤跳闸输出跳闸输出取消！取消！选择选择3 3：过程总线方式过程总线方式站控层站控层站控层站控层网络网络间隔层间隔层过程层过程层网络网络过程层过程层一次一次设备设备三种网络方案的对比分析三种网络
25、方案的对比分析过过程程层层网网络络方方案案选择选择1 1选择选择2 2选择选择3 3优优点点可靠性很高，协议简单，技术相对成熟，实施难度较小可靠性高，应用了先进的GOOSE服务实现过负荷联切等装置的跳闸，简化了网络接线网络结构简单，装置硬件接口最少，代表了数字化变电站发展的方向缺点缺点对于跨间隔设备光纤联系较为复杂GOOSE 跳闸首次用于工程实践，存在风险 协议复杂，可靠性较差是否达是否达到目到目标标是是是先先进进性性较高，国内首次采用高，国内首次采用很高，国内首次采用可可实实施施性性较好好较差结论结论：采用：采用选择选择2 2，即点，即点对对点技点技术术+GOOSE+GOOSE服服务务方式方
26、式3 3 确定最佳方案确定最佳方案数字化数字化变电站变电站架构设架构设计计站控层网络方案站控层网络方案智能智能设备设备选择选择站控层网络规约站控层网络规约传统开关传统开关+智能终端智能终端有源式电子互感器有源式电子互感器网络化的二次设备网络化的二次设备IEC61850规约规约过程层网络规约过程层网络规约IEC61850+IEC60044星型以太网星型以太网过程层网络方案过程层网络方案点对点技术点对点技术+GOOSE通信通信规约规约选择选择网络网络结构结构设计设计电子式互感器电子式互感器智能开关智能开关五、制定对策五、制定对策对策表对策表 序序号号对对策策目目标标措施措施地点地点计计划完成划完成
27、时间时间责责任人任人1 1确定数字化变电站架构设计总体方案设计方案通过河北省力公司的技术评审1、到数字化设备供货厂家及投运的数字化站调研；2、编写数字变电站设计技术方案专题报告。南京云南曲靖院内2006.11张志鹏林榕2 2进行设备招标确定数字化设备供货厂家1、编写技术规范书2、由省公司招标订货3、签订技术协议院内石家庄供电公司2007.3张志鹏林榕3 3进行变电站各间隔、功能具体实施方案研究确定具体实施方案，可指导施工图设计1、召开设计联络会2、确定实施细则南京2007.7张志鹏林榕4 4进行施工图设计按期完成设计任务，保障投运1、编制卷册设计计划，组织人员设计2、工代服务院内2007.10
28、张志鹏林榕六、对策实施六、对策实施1 1 调研调研 20062006年年1010月月初初，QCQC小小组组成成员员林林榕榕、张张志志鹏鹏到到国国内内生生产产数数字字化化变变电电站站设设备备的的主主要要厂厂家家- -国国电电南南京京自自动动化化股股份份有有限限公公司司及及南南京京南南瑞瑞继继保保电电气气有有限限公公司司进进行行了调研了调研 。 然然后后到到国国内内的的第第一一个个数数字字化化变变电电站站- -云云南南曲曲靖靖翠翠峰峰110kV110kV变变电站进行了实地考察。电站进行了实地考察。 通通过过调调研研和和考考察察，获获得得了了宝宝贵的信息和直观认识。贵的信息和直观认识。实施一：确定架
29、构设计总体方案实施一：确定架构设计总体方案 翠峰变电站外观翠峰变电站外观2 2 编写技术方案专题报告编写技术方案专题报告 20062006年年1111月月初初，由由张张志志鹏鹏起起草草，林林榕榕审审核核的的富富村村110kV110kV变变电电站站数数字字化化技技术术方方案案专专题题报报告告完完成成 。 2006年年11月月中中旬旬，河河北北省省电电力力公公司司组组织织基基建建处处、保保护护处处、自自动动化化处处、生生计计处处、营营销销处处及及石石家家庄庄供供电电公公司司相相关关部部门门的的领领导导和和专专家家在在河河北北省省电电力力招招待待处处进进行行了了富富村村站站数数字字化化技术方案评审。
30、技术方案评审。实施一：确定架构设计总体方案实施一：确定架构设计总体方案 经过认证讨论，领导和专经过认证讨论，领导和专家一致通过了设计院推荐的最家一致通过了设计院推荐的最佳设计方案佳设计方案 。 评审结果写在河北省电力评审结果写在河北省电力公司基建公司基建200641号文件（富号文件（富村村110kV数字化变电站设计技数字化变电站设计技术方案研讨会议纪要）中。术方案研讨会议纪要）中。实施二：进行设备招标实施二：进行设备招标 1 1 编写技术规范书编写技术规范书 20072007年年2 2月月3 3日日，由由张张志志鹏鹏负负责责编编写写了了富富村村110kV数数字字化化变变电电站站自自动动化系统技
31、术规范书。化系统技术规范书。2 2 招标订货招标订货 2007年年3月初，河北华瑞电力月初，河北华瑞电力物资公司组织完成了招标工作，物资公司组织完成了招标工作，确定了供货厂家确定了供货厂家-国电南京自动国电南京自动化股份有限公司。化股份有限公司。3 3 签订技术协议签订技术协议 2007年年3月月31日日 ，省省电电力力公公司司、省省设设计计院院 、石石家家庄庄供供电电公公司司及及厂厂家家有有关关专专业业人人员员签签订订了了技技术术协协议议 ，设计院代表为张志鹏。，设计院代表为张志鹏。技术协议书技术协议书实施三：进行具体实施方案研究实施三：进行具体实施方案研究 1 1 召开设计联络会召开设计联
32、络会 2007年年7月月22日日，在在南南京京召召开开了了富富村村110kV数数字字化化变变电电站站设设计计联联络络会会。河河北北省省电电力力公公司司自自动动化化处处、省省设设计计院院、石石家家庄庄供供电电公公司司相相关关领领导导和和专专业业人人员员参参加加了了会会议议，设设计计院院代代表表为为张志鹏。张志鹏。 2 2 确定实施细则确定实施细则 根据设计联络会的讨论结果，确定了根据设计联络会的讨论结果，确定了实施细则，实施细则， 主要如下：主要如下：(1)主变保护、测控双重化配置，保护主变保护、测控双重化配置，保护与测控采用一体化设计，测控数据双与测控采用一体化设计，测控数据双重化，在变电站端
33、进行处理，用一组重化，在变电站端进行处理，用一组数据上传调度端；数据上传调度端； (2) 主变非电量保护采用就地跳闸方式，主变非电量保护采用就地跳闸方式，并通过主变本体智能终端直接上送给并通过主变本体智能终端直接上送给站控层；站控层；(3)主变过负荷联切跳闸按照轮次发主变过负荷联切跳闸按照轮次发GOOSE报文，报文，GOOSE报文中含有轮报文中含有轮次的信息，各间隔智能终端收到次的信息，各间隔智能终端收到GOOSE报文后根据预设的轮次确定是报文后根据预设的轮次确定是否跳闸。否跳闸。实施四：进行施工图设计实施四：进行施工图设计 1 1 编制卷册设计计划编制卷册设计计划序号序号卷册卷册检检索号索号
34、卷册名称卷册名称计计划交出划交出时间时间设计设计人人校核人校核人审审核核人人1 1B3061S-R0101二次线总的部分2007.10.10张志鹏邵华林榕2 2B3061S-R0102主变压器二次线2007.9.31张志鹏邵华林榕3 3B3061S-R0103直流系统二次线2007.9.31张志鹏邵华林榕4 4B3061S-R0104安全监视系统2007.9.10邵华张志鹏林榕5 5B3061S-R0201110kV桥联二次线2007.9.20朱萍张志鹏林榕6 6B3061S-R0202110kV公用设备二次线2007.9.20贾俊英张志鹏林榕7 7B3061S-R030135kV线路及分段二
35、次线2007.9.15梁猛张志鹏林榕8 8B3061S-R030235kV公用设备二次线2007.9.15梁猛张志鹏林榕9 9B3061S-R0401电容器二次线2007.9.10李凌睿张志鹏林榕1010B3061S-R040210kV线路及分段二次线2007.9.10李凌睿张志鹏林榕1111B3061S-R040310kV公用设备二次线2007.9.10李凌睿张志鹏林榕实施四：进行施工图设计实施四：进行施工图设计 2 2 工代服务工代服务 本本站站为为河河北北省省第第一一个个数数字字化化变变电电站站，新新技技术术大大量量应应用用给给施施工工方方也也带带来来了了不不少少难难题题，QCQC小小组
36、组派派成成员员密密切切跟跟踪踪施施工工进进程程，到到现现场场做做好好工工代代服服务务，保障了工程的顺利实施。保障了工程的顺利实施。20072007年年1010月月8 8日，富村站施工日，富村站施工图设计工作全部完成，出版图设计工作全部完成，出版后施工图设计目录如下图：后施工图设计目录如下图： 七、效果检查七、效果检查目目标标一一：完完成成数数字字化化变变电电站站架架构构研研究究，设设计计出出基基于于IEC61850IEC61850通通信信协协议议构构建建的的，信信息息采采集集、传传输输、处处理理、输输出出过过程程全全部部数数字化的变电站，实现数字化变电站的技术创新。字化的变电站，实现数字化变电
37、站的技术创新。目标一实现！配置微机型二配置微机型二次设备次设备信息处理实现数字化信息处理实现数字化采用电子式互采用电子式互感器感器采样信息的采集、传输采样信息的采集、传输实现数字化实现数字化 配置智能终端配置智能终端开关量的采集、传输实开关量的采集、传输实现数字化现数字化 保护输出数字保护输出数字编码信息编码信息控制命令、开关量的输控制命令、开关量的输出实现数字化出实现数字化 采用采用IEC61850监控系统监控系统规约和模型标准化规约和模型标准化1 1 目标检查目标检查目目标标二二：富富村村站站控控制制电电缆缆用用量量较较典典型型设设计计降降低低33.3%33.3%，至至80008000米以
38、内米以内 。目标二实现！控制控制电缆类电缆类型型富村站富村站电缆电缆用量用量典型典型设计设计电缆电缆用量用量ZR-kVVP22-4*1.52367米3000米ZR-kVVP22-4*2.52821米3000米ZR-kVVP22-8*1.51239米2000米ZR-kVVP22-14*1.5292米1000米ZR-kVVP22-4*41153米3000米合合计计78727872米米1200012000米米787212000目标二实现！富富村村站站的的施施工工图图设设计计工工作作于于2007年年10月月8日日全全面面完完成成，变变电电站站于于2007年年12月月28日日顺顺利利投投运运，满满足了省
39、公司的要求。足了省公司的要求。目目标标三三：20072007年年1010月月中中旬旬前前完完成成富富村村站站的的施施工工图图设设计计工工作，做好工代服务，保障工程顺利投运。作，做好工代服务，保障工程顺利投运。目标三实现！现场照片现场照片富村站投运现场富村站投运现场富村站大门富村站大门保护测控及合并器柜保护测控及合并器柜电子式互感器电子式互感器保护柜后的光缆接线保护柜后的光缆接线保护装置的光纤接线保护装置的光纤接线富村站与常规综自站保护柜后接线对比富村站与常规综自站保护柜后接线对比富村站柜后接线富村站柜后接线综自站柜后接线综自站柜后接线2 2 效益确认效益确认 富村站实现了数字化变电站的技术创新
40、：河北省第一座数字化富村站实现了数字化变电站的技术创新：河北省第一座数字化变电站，全国第一座全数字化变电站！变电站，全国第一座全数字化变电站！ 富村站具有以下技术优点：富村站具有以下技术优点：n 提高了变电站信息共享和自动化水平提高了变电站信息共享和自动化水平 n 提高变电站运行的可靠性提高变电站运行的可靠性 n 简化了二次设备装置的结构简化了二次设备装置的结构 n 摆脱了电磁兼容的难题摆脱了电磁兼容的难题n 完全不受负载影响，消除了测量数据传输过程中的系统误差完全不受负载影响，消除了测量数据传输过程中的系统误差n 简化了二次系统的试验简化了二次系统的试验 2.1 2.1 技术效益技术效益n
41、降低了控制电缆用量，体现了一定的经济效益降低了控制电缆用量，体现了一定的经济效益 在目标二检查中可看出：在目标二检查中可看出：富村站较典型设计控制电缆用量降低富村站较典型设计控制电缆用量降低了了4128米，控制电缆投资为米，控制电缆投资为2.5万元万元/千米，千米，本站控制电缆投本站控制电缆投资较典设降低了资较典设降低了10.3210.32万元万元! ! n IEC61850自动化系统具有良好的互操作性和长期稳定性，自动化系统具有良好的互操作性和长期稳定性，降低了改建、扩建的系统升级、调试成本，保护了用户的投降低了改建、扩建的系统升级、调试成本，保护了用户的投资。资。2.2 2.2 经济效益经
42、济效益n 通过富村站的研究设计，通过富村站的研究设计，QC小组成员跟踪、掌握了数字化小组成员跟踪、掌握了数字化变电站的最新技术，培养了骨干设计人才。变电站的最新技术，培养了骨干设计人才。2.3 2.3 人才效益人才效益2.4 2.4 社会效益社会效益n 电子式互感器的应用体现了环保、节能、以人为本的理念。电子式互感器的应用体现了环保、节能、以人为本的理念。n 降低了有色金属消耗，有利于社会的可持续性发展。降低了有色金属消耗，有利于社会的可持续性发展。 八、巩固措施及标准化八、巩固措施及标准化1 1 讨论编制了运行规程讨论编制了运行规程2007年年11月月20日，日，QC小组成员代表张志鹏与石小
43、组成员代表张志鹏与石家庄供电公司、高邑供电公司一起讨论编制了家庄供电公司、高邑供电公司一起讨论编制了110kV富村变电站现场运行规程富村变电站现场运行规程 （版本号（版本号1.0，由高邑供电公司发布，由高邑供电公司发布，2007年年12月月26日日实施），保证了富村站投运后的顺利运行。实施），保证了富村站投运后的顺利运行。运行规程运行规程2 2编制了数字化变电站研究设计总结编制了数字化变电站研究设计总结 2007年年12月月28日变电站投运后，小组成员立即进日变电站投运后，小组成员立即进行了讨论总结，并编制了行了讨论总结，并编制了“数字化变电站研究设数字化变电站研究设计总结计总结”，作为以后数
44、字化变电站设计的参考。，作为以后数字化变电站设计的参考。 设计总结设计总结设计总结内容设计总结内容九、回顾及下一步打算九、回顾及下一步打算 n 通过这次通过这次QC小组的活动，我们顺利的完成了富村小组的活动，我们顺利的完成了富村110kV数字化变电站的研究设计工作，达到了预期的目标，数字化变电站的研究设计工作，达到了预期的目标，为下一个数字化变电站的设计打下了良好的基础。为下一个数字化变电站的设计打下了良好的基础。n 河北省电力勘测设计研究院承担设计的河北省第一座河北省电力勘测设计研究院承担设计的河北省第一座220kV全数字化变电站全数字化变电站-大名大名220kV变电站目前已通过了变电站目前已通过了数字化技术方案审查，大名站总结吸收了富村站设计的宝数字化技术方案审查，大名站总结吸收了富村站设计的宝贵经验，将数字化变电站的设计水平推动到一个新的台阶。贵经验，将数字化变电站的设计水平推动到一个新的台阶。 n 下一步打算：小组已经把下一步打算：小组已经把“220kV220kV数字化变电数字化变电站研究设计站研究设计”作为课题，开展作为课题，开展QCQC活动。活动。
