常规变电站智能化改造方案

常规变电站智能化改造 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 2012-07-13################201,12 2-072 -13#2 ######2#012-07-13########王 ,宋 巍 ,周 博翀 :1,华北电力大学电气与电子工程学院,河北 保定 071000; 2,华北电网有限公司北京超高压公司,北京 房山 102488: 摘要:分析了常规变电站和智能变电站的体系结构,根据安全可靠原则、经济实用原则、标准先行原则、因地制宜原则,从过程层、间隔层、站控层三方面对分阶段智能化改造进行了方案研究。 关键词:智能化改造;变电站;过程层;间隔层;站控层 中图分类号:文献标志码:文章编号:TM63 B 1003-0867(2011)08-0039-03 国家电网公司在建设统一坚强智能电网的环节中,提 TV和TA的二次值变换为适用于电子电路的信号。常规变 出建设智能变电站的目标。根据国家电网公司《智能变电 电站网络结构图如图1所示。 站技术导则》,智能变电站是采用先进、可靠、集成、低 碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信帄台网络 2 智能变电站的体系结构 化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测 一次设备智能化、信息交互标准化、运行控制智能化 量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要 以及功能应用互动化,是智能变电站最主要的技术特征。 支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同 其体系结构在物理上可分为两类,即智能化的一次设备和 互动等高级功能,实现与相邻变电站、电网调度等互动的 网络化的二次设备;在逻辑结构上可分为三个层次,即过 变电站。 程层、间隔层、站控层。各层次内部以及层次之间采用高 速网络通信。智能变电站体系结构图如图2所示。 1 常规变电站体系结构 目前,随着计算机技术及微电子的发展,常规变电站 的设备具备了微机化、低功耗等特点。这些设备被安装在 两个不同的功能层,即站控层和间隔层。站控层设备由远 方通信接口、操作员工作站和带数据库的计算机等组成; 间隔层主要由变电站的继电保护、测控、计量等二次设备 组成。目前传统变电站信息采集来源于常规的电磁型电压 互感器:TV:和电流互感器:TA:。TV的额定输出电压 1/2 为100 V或100/3V,TA的额定输出电流为1 A或5 A。因 此,变电站设备必须通过电缆将这些采样值传送至继电保 护、测控、计量等系统,同时经过各自系统的A/D转换将 图2 智能变电站体系结构图 过程层 2.1 过 程 层 是 一 次 设 备 与 二 次 设 备 的 结 合 面 , 包 括 变 压 器 、 断 路 器 、 隔 离 开 关 、 电 压 / 电 流 互 感 器 等 一 次 设 备,以及其所属的智能组件、独立的智能电子装置。过 程层的主要功能有以下三种:电力运行的实时电气量检 测、运行设备的状态参数在线检测、操作控制执行与驱 RURAL ELECTRIFICATI 动。 间隔层 2.2 间隔层设备一般指继电保护、测控、计量功能组成的 智能电子装置等二次设备,实现使用一个间隔的信息并且 图1 常规变电站网络结构图 2012-07-13################2012-07-13#######2#012-07-13######## 作用于该间隔一次设备的功能。间隔层的主要功能是汇总 施方案。 本间隔过程层实时数据信息;实施对一次设备保护控制功 5 常规变电站智能化改造的方案能;实施本间隔操作闭锁功能;实施操作同期及其他控制 功能;对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先 目前,国内智能变电站的应用和实施尚处于探索阶 级别的控制;承上启下的通信功能,即同时高速完成与过 段,从智能变电站的技术发展现状和经济效益来分析, 程层及站控层的网络通信功能。必要时,上下网络接口具 拆除常规变电站,新建智能变电站的成本太大。对于一 备双口全双工方式,以提高信息通道的冗余度,保证网络 些刚刚完成自动化系统改造的变电站,新设备还没有产生 通信的可靠性。 效能,立即全部改造势必造成资金的严重浪费。因此,常 2.3 站控层 规变电站智能化改造方案的制定需要结合现场实际情况, 站控层包括自动化站级监视控制系统、通信系统、站 分阶段、有计划、有步骤的执行。下面按照过程层、间隔 域控制、对时系统等,实现面向全站设备的控制、监视、报 层、站控层的顺序分别进行智能化改造方案的论述。 警及信息交互功能,完成数据采集和监视控制、操作闭锁以 过程层智能化改造方案 5.1 及同步相量采集、保护信息管理、电能量采集等相关功能。 过程层设备未达到工作寿命前,所有一次设备需加装 在线监测装置。其传感器均外置于高压设备,实现对高压 设备状态信息的数字化采集。其功能主要包括断路器的分 合闸电流、分合闸时间、分合闸速度、储能状态、SF气 63 常规变电站智能化改造的优势 体压力等信息的在线监测;变压器的油溶解气体、局部放 电等信息的在线监测。在线监测装置具有数据处理和分析 常规变电站智能化改造的经济效益主要体现在五个方 功能,作为独立的智能电子装置:IED:。由于变压器监 面。 测参数较多,因此在变压器设立智能组件柜,将变压器铁 投资成本上的效益:采用电子式互感器,设备小,减 芯接地电流测量、油温、油位在线监测信号接入,同时以 少变电站占地面积从而减少建设投资;减少大量不同规格 网络形式接入IED信息。而各断路器间隔监测参数较少, 电缆的敷设;设备可实现信息集成化应用和共享,减少设 设置单独的智能组件柜没有必要,因此在场区分别安装智 备的重复投资等。 能组件柜,将断路器特性参数监测、避雷器泄漏电流监测 减少工期,提前送电。由于系统集成度高,大量的调 等信息通过光纤或电缆接入就近位置的智能组件柜。各智 试工作在工厂完成,大大缩短现场调试时间。 能组件柜通过光纤网络接入站控层,在站控层实现各系统 变电站二次系统具有自我诊断和监视能力,可为运行 之间信息的交互,各智能组件柜也可以分享相关系统的信 和维护提供综合、有效的信息,更容易实现远方维修和远 息。站端信息根据性质,分别通过调度数据网或综合数据 方运行控制,实现变电站无人值班,减少系统的运行维护 网上传至调度或集控中心。 成本。 待一次设备:互感器和断路器:达到工作寿命,将其 设备可以即插即用,便于电网系统的升级改造。 全数更换为电子式互感器和智能断路器,同时间隔层、站控层 字计量系统,没有距离传输影响,不需要进行线 也做相应变更,按照智能变电站的设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 完成变电站的 损补偿。 智能化建设。 间隔层智能化改造方案 5.2 在 间 隔 层 设 备 未 达 到 工 作 寿 命 前 , 对 硬 件 不 支 持 I E C 6 1 8 5 0 协 议 的 保 护 设 备 进 行 更 换 , 对 硬 件 支 持 I E C 4 常规变电站智能化改造的原则 61850 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 但通信规约为103的保护装置进行改造,从而 将所有保护装置通过IEC 61850规约接入后台监控一体 安全可靠原则:变电站智能化改造应严格遵循公司安 化帄台,建立完善的智能告警及分析决策系统和故障信 全生产运行相关规程规定的要求,不得因智能化改造使变 息综合分析系统,再通过调度数据网和调度端调控一体 电站的安全可靠水帄下降。 化系统和继电保护主站相连,实现所有保护软压板远方 经济实用原则:变电站智能化改造应结合变电站重要 投退和定值区切换、保护动作 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 的远方调取、远端复 程度、设备型式、运行环境、场地布置等实际情况,从充 归报警信号等功能。 分发挥资产使用效率和效益角度出发,以提高生产管理效 :下转第43页: 率和电网运营效益为目标,务求经济、实用。 标准先行原则:变电站智能化改造应按照公司智能电 网建设的统一部署和智能变电站技术功能要求,在统一标准 后推进,并在试点工作中及时对相关标准进行更新和完善。 因地制宜原则:变电站智能化改造应在总体技术框 架 下,因网因地制宜,制定有针对性、切实可行的的实 RURAL ELECTRIFICATION 2011年第08期 总第291期 档案管理:包括按市分公司—县分公司—变电站—馈 自然条件复杂地区,在大温差、多雷雨、长日晒的恶劣自 线层次模式的馈线管理,各馈线下的综合测试仪管理;以 然条件下均能正常运行。运行期间,数据采集、传输准 及部门、角色、客户等权限管理。 确、及时,误码率、采样精度等性能参数满足设计要求, 实时查询:按地区、县局、变电站、馈线等方式查询 终端的可控性较好;采集子站与各市调自动化主站系统间 综合监测仪的实时数据,按1分钟进行刷新,查询结果可 通信良好,数据格式、采集周期、误码率满足自动化系统 以 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 、曲线方式展示。可查询实时数据:一次值:包 的要求。该系统的投运,大大提高了地电公司电网运行数 括:U、U、I、I、I、总有功功率、总无功功率、遥 据的完整性和准确性,为电网运行实行精细化管理打好了 abbcabc 信事件等。 基础。 历史数据查询:所有上送数据可以按照市分公司、县 分公司、变电站、馈线等方式查询一个综合监测仪的历史 曲线,并且能够转换成表格显示。查询时间间隔可选,包 3 结束语 括1 min,5 min,15 min,30 min,60 min等。 终端维护:包括对终端进行任务的下设和召回,对终 本研究成果已在七个市公司实际运行,目前运行情况 端参数的设定和召回,如就地操作口令、系统对时、主站 良好。系统主要实现了一些条件较为特殊的配电线路的监 地址、告警屏蔽字、过流过压欠压的限值及延时设置等。 测,综合监测仪与互感器集中部署,安装在室外最靠近首 告警管理:可以按照市分公司、县分公司、变电站、 馈线端、且方便安装的电杆上;在市调部署采集应用子站,实 等方式查询各种告警信息,包括欠压、过压、过流、 现综合监测仪数据的采集,并通过104规约将数据转发调 终端工况告警、主站工况告警等。 度自动化系统。目前该采集子站基于配网自动化框架搭 建,后续将进一步接入安装在开闭所、柱上开关、配电变 2.5 系统运行情况 压器等位置的DTU、FTU、TTU等,以完整监视配网运行 目前,在地电公司先后两批,总共安装综合测试终端 情况,优化配网运行方式;迅速查出故障区域及异常情况 400余套,在延安、汉中、安康等7个市调自动化系统部署 并快速隔离故障区域;控制电网潮流及负荷分配,改善电 采集工作站。这些综合测试终端运行时间最长的已近两 压质量,实时计算线损,达到安全优质经济运行的目的。 年,广泛安装在陕北沙漠、陕南山区和关中帄原等气候、 :责任编辑:张峰亮: :上接第40页: 6 结束语 由于间隔层设备的工作寿命普遍要小于过程层设备的 工作寿命。在间隔层设备更换,而过程层设备继续运行 为了适应现代社会发展的需求,满足电力供应的安 时,需要在电磁式电流互感器和电压互感器这些一次设备 全、可靠、连续,智能变电站是未来发展的趋势。在现有条 上加装数据采集单元。数据采集单元通过IEC 61850协议 件设备的情况下,对于常规变电站采用分阶段改造是最佳的 为数字式保护装置提供模拟量、开关量、电能量等数据, 方案,这可以最大限度地发挥现有设备的效能,避免一味追 其与相应的一次设备通过硬接线连接。数字式保护装置判 求技术先进而造成不必要的浪费。同时随着智能技术的不断 别后,其跳闸命令按不同的GOOSE优先级传送到智能操 发展,其相关产品的技术含量也越来越高,并且其价格也必 作箱,由智能操作箱通过硬接线完成断路器的分合闸。 然会持续下降,分阶段实施智能化改造总投资也必然降低。 站控层智能化改造方案 5.3 站控层设备由传统意义上的后台监控系统和远动服务 器等构成。站控层采用以太网结构,监控、远动通信服 参考文献务器等站控层设备需支持IEC 61850标准。监控系统集监 控、远动通信、运行维护、五防闭锁于一体。对电度表、 [1] 高 翔 〃 数 字 化 变 电 站 应 用 技 术 [ M ] 〃 北 京 : 中 国 电 力 出 版 直流屏等不符合网络通信要求的智能设备采用一台规约转 社,2008,l(l):1-5〃 杨奇逊〃变电站综合自动化技术发换设备进行规约转换,接入以太网。 [2] 展趋势[J]〃电力系统自 动化,1997,21(10):7-9〃 许晓 目前,许多微机综合自动化变电站己完成了站控层设 慧〃智能电网导论[M]〃北京:中国电力出版社,2009. 高 [3] 备的智能改造,不需要进行整体改造、更换,对于老式常规 翔,张沛超〃数字化变电站的主要特征和关键技术[J]〃 电RURAL ELECTRIFICATION [4]谭文恕〃变电站通信网络变电站可以随着微机自动化改造的进行,预先对站控层的设 网技术,2006,30(23):67-87〃 和系统协议IEC61850介绍[J] 电网 技术, 2001,25(9):8-.备进行智能改造,以便为整站智能改造打好基础。 [5] 11〃 :责任编辑:张峰亮: 2011年第08期 总第291期 Your requestcould not be processed becauseof a configurationerror: "Could not connect to LDAPserver." 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