1、智能变电站系统建设解决方案目录目录主要内容主要内容背景概述背景概述智能变电站重要概念与新技术要智能变电站重要概念与新技术要求求试点建设与热点问题试点建设与热点问题变电站自动化发展历变电站自动化发展历程程数字化变 电站面向间隔的 系统分散分布 式的系统集中式 RTU智能变电站变电站自动化现状变电站自动化现状-常规变电常规变电站站采集资源重复采集资源重复、设计复杂、设计复杂 变电站内变电站内存在存在多套系统多套系统 数据采集要求不一致数据采集要求不一致大量设备都有数据采集单元大量设备都有数据采集单元系统、设备之间系统、设备之间互操作性互操作性差差 通信规通信规约繁杂约繁杂缺乏一致性测试、权威认证缺
2、乏一致性测试、权威认证线性点表传输割裂了数据之间的联线性点表传输割裂了数据之间的联系系 信息不标准不规范,难以充分应用信息不标准不规范,难以充分应用原理、算法、模型不一致导致信息输出不一原理、算法、模型不一致导致信息输出不一致致 装置信息输出不平衡装置信息输出不平衡通讯规约的信息承载率低通讯规约的信息承载率低变电站自动化现状变电站自动化现状-常规变电常规变电站站变电站自动化现状变电站自动化现状-数字化变电数字化变电站站电子式互感器电子式互感器IEC 61850 单元强调实现的功能,主要是逻辑概念,非物理实物,功能单元强调实现的功能,主要是逻辑概念,非物理实物,功能实实 现可以跨越多个装置,可以
3、是装置的一部分。此概念同现可以跨越多个装置,可以是装置的一部分。此概念同 IEC61850相同。相同。装置是单元或者部分单元的物理载体。在常规变电站中,单装置是单元或者部分单元的物理载体。在常规变电站中,单元元 和装置的概念是重合的,但在数字化变电站中开始分离和装置的概念是重合的,但在数字化变电站中开始分离 设备也是一个物理概念,大于装置。智能设备是一系列一次设备也是一个物理概念,大于装置。智能设备是一系列一次设设备、功能的集合备、功能的集合 虚端子是典型的逻辑概念虚端子是典型的逻辑概念LN 2LN 3LN 1LN 6LN 4LN 5PD 1PD 3PD 2F1 F2 PC 13PC 23PC
4、 12LC 36 LC 56 LC 14 LC 3 5LC 1 2变电站自动化现状变电站自动化现状-数字化变电数字化变电站站物理设备与逻辑设备物理设备与逻辑设备变电站自动化现状变电站自动化现状-数字化变电数字化变电站站系(计量)系(计量)数字化变电站存在的问题数字化变电站存在的问题缺乏相关的建设标准、规范缺乏相关的建设标准、规范过程层间隔层设备与一次设备接口不规范过程层间隔层设备与一次设备接口不规范 没有解决没有解决IEC6185061970的问题的问题主要局限在自动化系统本身,无整个变电站的建设体主要局限在自动化系统本身,无整个变电站的建设体 变电站没有信息体系,没有形成更多的智能应用变电站
5、没有信息体系,没有形成更多的智能应用缺乏检验、试验评估体系缺乏检验、试验评估体系 总体上处于试验阶段总体上处于试验阶段电网基础体系电网基础体系 技术支撑体系技术支撑体系 智能应用体系智能应用体系 标准规范体系标准规范体系一个目标一个目标三个阶段三个阶段两条主线两条主线四个体系四个体系五个内涵五个内涵构建以特高压电网为骨干网架、各级电构建以特高压电网为骨干网架、各级电 网协调发展的坚强智能电网网协调发展的坚强智能电网技术上实现信息化、自动化、互动化技术上实现信息化、自动化、互动化管理上实现集团化、集约化、精益化、标准化管理上实现集团化、集约化、精益化、标准化2009-2010年:年:研究试点阶段
6、研究试点阶段2011-2015年:年:全面建设阶段全面建设阶段2016-2020年:年:完善提升阶段完善提升阶段坚强可坚强可靠靠 经济高效经济高效清洁环清洁环保保 透明开透明开放放 友好互动友好互动六个环节六个环节发电发电 线路线路 变电变电 配电配电 用户用户 调度调度中国坚强智能电网发展战略框中国坚强智能电网发展战略框架架智能电网建设思路智能电网建设思路三统一3 3、设备信息和运行、设备信息和运行 维护策略与电力调度维护策略与电力调度 实现实现全面共享互动全面共享互动,实现基于状态的实现基于状态的全寿全寿 命周期综合优化管理命周期综合优化管理2 2、枢纽及中心变电、枢纽及中心变电 站站全面
7、建成或改造成全面建成或改造成 为智能化变电站为智能化变电站1 1、实现全网运行、实现全网运行数据数据 的统一断面采集的统一断面采集、实时、实时 信息信息共共享享以及电网以及电网实时实时 控制和智能调节控制和智能调节,支撑,支撑 各级电网的安全稳定运各级电网的安全稳定运 行和各类高级应用行和各类高级应用变电环节的目标:变电环节的目标:智能电网对变电站功能的重新定位与发展目标智能电网对变电站功能的重新定位与发展目标总体目标:总体目标:应用智能变电站相关技术,实现电网运行数应用智能变电站相关技术,实现电网运行数据的全面采集和实时共享,支撑电网实时控制据的全面采集和实时共享,支撑电网实时控制、智能调节
8、和各类高级应用;、智能调节和各类高级应用;到到2 201015 5年,新建年,新建110110(6666)kVkV及及以上以上智智能变能变电电站约站约51005100座,座,完完 成变电站智能化改造约成变电站智能化改造约10001000座。座。重点项目重点项目:1 1、新建智、新建智能能变电站变电站2 2、变电站智能化改造、变电站智能化改造3 3、智能变电站运维集约化、智能变电站运维集约化4 4、输变电设备状态监测系统、输变电设备状态监测系统智能电网对变电站功能的重新定位与发展目标智能电网对变电站功能的重新定位与发展目标目录目录主要内容主要内容背景概述背景概述试点建设与热点问题试点建设与热点问
9、题智能变电站重要概念与新技术要智能变电站重要概念与新技术要求求分报告分报告专项规划专项规划各网省电网智能化规划报告各网省电网智能化规划报告智能电网关键设备(系统)研制规划智能电网关键设备(系统)研制规划智能电网技术标准体系研究及制定规划智能电网技术标准体系研究及制定规划通信规划通信规划信息化规划信息化规划主网架规划主网架规划配电网规划配电网规划电网智能化电网智能化规规划划坚强智能电坚强智能电网网规规划划编制完成了国家电网智能化规划编制完成了国家电网智能化规划,发布了智能电网关键设备(系统)研,发布了智能电网关键设备(系统)研 制规划和智能电网标准体系研究及制制规划和智能电网标准体系研究及制 定
10、规划,组织各网省公司完成网省电网定规划,组织各网省公司完成网省电网 智能化规划并通过专家评审。智能化规划并通过专家评审。国网智能化规划国网智能化规划智能电网标准化规智能电网标准化规划划 标准体系规划标准体系规划 专业分支与技术领域专业分支与技术领域 标准标准/系列标准系列标准某技术领域的基础性的技术导某技术领域的基础性的技术导则则 具体标准具体标准相关配套标准相关配套标准1个,智 能电 网标 准体 系8个,专业 分支 :发电 、输 电、变电25个 ,技 术领域 :新 能源 发电并 网、智能 变电 站93个 ,系 列标 准(导则):配 电自 动化技 术导 则、用电信 息采 集系 统建 设系列 标
11、准 成千上 万个 ,具 体标准 、规 定、规范 每个领域1-2个 关键标准,并以试点工程 作为实践主体。智能变电站最基本的标智能变电站最基本的标准准该导则框架明晰,技术前瞻,对智能变电该导则框架明晰,技术前瞻,对智能变电 站的建设、改造、发展具有较强的指导作用,站的建设、改造、发展具有较强的指导作用,可作为智能变电站建设与在运变电站智能化改可作为智能变电站建设与在运变电站智能化改 造的指导性文件。造的指导性文件。导则编制出发导则编制出发点点 前瞻性与可操作性前瞻性与可操作性考虑到智能电网发展时间跨度大,为保证技 术的前瞻性及创新性,导则仅对变电站 的发展目标和各个环节提出功能性要求,具 体技术
12、实现细节由后续的相关标准完成。自动 化互动化 继承与创新的结合继承与创新的结合导则尽可能描述与传统变电站不同的 技术和功能提出的新概念体现了一次、二次专业有机 融合的趋势,又考虑适应近期发展现状提出了一系列系统级高级应用信息 化导则编制出发导则编制出发点点采用先进、可靠、集成、低碳、环保采用先进、可靠、集成、低碳、环保的的 智能设备,以全站信息数字化、通信平智能设备,以全站信息数字化、通信平台台 网络化、信息共享标准化为基本要求,网络化、信息共享标准化为基本要求,自自 动完成信息采集、测量、控制、保护、动完成信息采集、测量、控制、保护、计计 量和监测等基本功能,并可根据需要支量和监测等基本功能
13、,并可根据需要支持持 电网实时自动控制、智能调节、在线分电网实时自动控制、智能调节、在线分析析 决策、协同互动等高级功能的变电站。决策、协同互动等高级功能的变电站。智能变电站定义智能变电站定义智能开关设备是指具有较高性能的开智能开关设备是指具有较高性能的开关关 设备和控制设备,配有电子设备、传感设备和控制设备,配有电子设备、传感器器 和执行器,不仅具有开关设备的基本功和执行器,不仅具有开关设备的基本功能能,还具有附加功能,尤其在监测和诊断方,还具有附加功能,尤其在监测和诊断方 面。面。(IEC 62063:1999)预备概念预备概念-智能开关智能开关 智能设备与智能组件智能设备与智能组件“智能
14、设备智能设备”不但具有传输和分配电能的主设备本体,不但具有传输和分配电能的主设备本体,还还 具有测量、控制、保护、计量等功能。其回归电力系统设具有测量、控制、保护、计量等功能。其回归电力系统设备备 的本意,不再强调传统的一、二次设备的划分。各功能的的本意,不再强调传统的一、二次设备的划分。各功能的物物 理形态以智能组件方式体现,组件又是一个灵活的概念,理形态以智能组件方式体现,组件又是一个灵活的概念,可可 以由一个完成所有功能,也可以分散独立完成,可以外置以由一个完成所有功能,也可以分散独立完成,可以外置于于 主设备本体之外,也可以内嵌于主设备本体之内。上述概主设备本体之外,也可以内嵌于主设备
15、本体之内。上述概念念 即考虑了传统一、二次设备的现状,也考虑了未来的发展即考虑了传统一、二次设备的现状,也考虑了未来的发展趋趋 势,可适用于今后智能变电站的发展。势,可适用于今后智能变电站的发展。智能设备智能设备=一次设备一次设备+智能组件的有机结合智能组件的有机结合创新概念创新概念智能设备一次设备(实物智能设备一次设备(实物)智能组件(实物)智能组件(实物)一次设备:传统一次设备,为实物一次设备:传统一次设备,为实物智能组件:简单讲是原来二次设备的统称,为智能组件:简单讲是原来二次设备的统称,为“智智 能组合件能组合件”的意思,其功能由的意思,其功能由15个功能单元完成个功能单元完成,为实物
16、。智能组件的表现形式可以是:测控装置,为实物。智能组件的表现形式可以是:测控装置、保护装置、测控保护装置、状态监测装置、智能、保护装置、测控保护装置、状态监测装置、智能 终端、终端、MU等,也可以是几个装置的集合,如等,也可以是几个装置的集合,如:GIS汇汇 控柜、屏柜等控柜、屏柜等创新概念创新概念 智能组件的概念是灵活的。可以只完成一个功能,比如智能组件的概念是灵活的。可以只完成一个功能,比如测测 控,这时其就是一个测控装置;可以完成保护与测控控,这时其就是一个测控装置;可以完成保护与测控功能功能,这时就是一个四合一装置。它可以外置,符合现有设,这时就是一个四合一装置。它可以外置,符合现有设
17、备备 的状况,也可以内嵌于高压设备,这时就是一个智能的状况,也可以内嵌于高压设备,这时就是一个智能一次一次 设备的概念。设备的概念。智能设备演化图智能设备演化图技术原则技术原则 高可靠性的设备是变电站坚强的基础高可靠性的设备是变电站坚强的基础 智能变电站设备具有信息数字化、功智能变电站设备具有信息数字化、功能能 集成化、结构紧凑化、状态可视化集成化、结构紧凑化、状态可视化等主等主 要技术特征,符合易扩展、易升要技术特征,符合易扩展、易升级、易级、易 改造、易维护的工业化应用要改造、易维护的工业化应用要求求 设计、建设、功能满足相关标准、规设计、建设、功能满足相关标准、规范范 要求要求 建立包含
18、电网实时同步实时信息、保建立包含电网实时同步实时信息、保护护 信息、设备状态、电能质量等各类信息、设备状态、电能质量等各类数据数据 的标准化信息模型的标准化信息模型技术原则技术原则 建立站内全景数据的统一信息平台,建立站内全景数据的统一信息平台,供供 系统层各子系统统一数据标准化规系统层各子系统统一数据标准化规范化范化 存取访问以及和调度等其它系统存取访问以及和调度等其它系统进行标进行标 准化交互准化交互 满足变电站集约化管理、顺序控制、满足变电站集约化管理、顺序控制、状状 态检修等要求,并可与调度、相邻态检修等要求,并可与调度、相邻变电变电 站、电源(包括可再生能源)、站、电源(包括可再生能
19、源)、用户之用户之 间的协同互动,支撑各级电网间的协同互动,支撑各级电网的安全稳的安全稳 定经济运行定经济运行 满足无人值班要求满足无人值班要求 遵守安全防护总体方案遵守安全防护总体方案体系结构体系结构 过程层包括变压器、断路器、隔离开关过程层包括变压器、断路器、隔离开关、电流、电流/电压互感器等一次设备及其所电压互感器等一次设备及其所属属 的智能组件以及独立的智能电子装置的智能组件以及独立的智能电子装置 间隔层设备一般指继电保护装置、系统间隔层设备一般指继电保护装置、系统 测控装置、监测功能组测控装置、监测功能组主主IED等二次设等二次设 备,实现使用一个间隔的数据并且作用备,实现使用一个间
20、隔的数据并且作用 于该间隔一次设备的功能,即与各种远于该间隔一次设备的功能,即与各种远 方输入方输入/输出、传感器和控制器通信。输出、传感器和控制器通信。遵遵 守安全防护总体方案守安全防护总体方案体系结构体系结构 站控层包括自动化站级监视控制系统、站站控层包括自动化站级监视控制系统、站 域控制、通信系统、对时系统等,实现面域控制、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、操作闭锁以及同步相量采集、集、电能量采集、保护信息管理等相关功电
21、能量采集、保护信息管理等相关功能能 站控层功能宜高度集成站控层功能宜高度集成 智能设备支持采用系统级的运行控制策略智能设备支持采用系统级的运行控制策略设备功能设备功能 一次设备一次设备高可靠性、尽可能免维护高可靠性、尽可能免维护电子式互感器集成到一次设电子式互感器集成到一次设备备设备功能设备功能 智能组件基本功能要求智能组件基本功能要求 测量数字化、控制网络化、状态可视测量数字化、控制网络化、状态可视化化 可集成计量、保护功能可集成计量、保护功能 就地安置在宿主设备旁边就地安置在宿主设备旁边 支持在线调试支持在线调试设备功能设备功能 测量单元测量单元统一断面实时数据同步采集,带精确的绝对时标统
22、一断面实时数据同步采集,带精确的绝对时标基于三态数据(稳态、暂态、动态)的综合测控,基于三态数据(稳态、暂态、动态)的综合测控,进行全站数据的统一采集及标准方式输出进行全站数据的统一采集及标准方式输出 控制单元控制单元具有全站防止电气误操作闭锁功能具有全站防止电气误操作闭锁功能 具有本间隔程具有本间隔程序化操作功能序化操作功能设备功能设备功能 保护单元保护单元遵守继电保护基本原则遵守继电保护基本原则双重化配置的两套保护,其信息输入输出环节应完全独双重化配置的两套保护,其信息输入输出环节应完全独立立 采用电子式互感器时,应优化保护原理判据、提高性采用电子式互感器时,应优化保护原理判据、提高性能能
23、 监测单元监测单元扩展自诊断范围,提高准确性和时效性扩展自诊断范围,提高准确性和时效性具有通过传感器自动采集和从生产管理系统自动复制获具有通过传感器自动采集和从生产管理系统自动复制获取取 设备状态信息的能力设备状态信息的能力传感器可外置、内置,传感器的接入应不影响高压设备传感器可外置、内置,传感器的接入应不影响高压设备的的 安全运行安全运行设备功能设备功能 计量单元计量单元准确、完整、可靠、及时、保密准确、完整、可靠、及时、保密分时段、需量电能量自动采集、处理、传输、存分时段、需量电能量自动采集、处理、传输、存储储针对不同计量单元特点制定各方认可的检定和溯针对不同计量单元特点制定各方认可的检定
24、和溯源源 规程规程 通信单元通信单元完全自描述的通信信息与模型完全自描述的通信信息与模型 报文丢包及数据完报文丢包及数据完整性甄别功能整性甄别功能按优先级传送网络数据,流量可控按优先级传送网络数据,流量可控 采用信息安全采用信息安全技术技术系统功能系统功能系统功能应高度集成一体化系统功能应高度集成一体化数据源应统一、标准化、网络共享数据源应统一、标准化、网络共享智能设备之间应实现进一步的互联互通,智能设备之间应实现进一步的互联互通,支持采用系统级的运行控制策略支持采用系统级的运行控制策略系统功能系统功能源端维护源端维护维护时在变电站利用统一配置工具进行维护时在变电站利用统一配置工具进行 配置,
25、生成标准配置文件。监控系统与调度配置,生成标准配置文件。监控系统与调度/集控系统可自动获得变电站标准配置文件,集控系统可自动获得变电站标准配置文件,并自动导入到自身系统数据库中。并自动导入到自身系统数据库中。系统功能系统功能设备状态可视化设备状态可视化应采集主要一次设备(变压器、断路器等)状应采集主要一次设备(变压器、断路器等)状态态 信息,进行可视化展示并发送到上级系统,为信息,进行可视化展示并发送到上级系统,为电网电网 实现基于状态检测的设备全寿命周期综合优实现基于状态检测的设备全寿命周期综合优化管理化管理 提供基础数据支撑提供基础数据支撑智能告警及分析决策智能告警及分析决策故障信息综合分
26、析决策故障信息综合分析决策系统功能系统功能支撑经济运行与优化控制支撑经济运行与优化控制站域控制站域控制利用对站内信息的集中处理、判断,实现站内利用对站内信息的集中处理、判断,实现站内安安 全自动控制装置(如备自投、母线分合运行)全自动控制装置(如备自投、母线分合运行)的协的协 调工作,适应系统运行方式的要求调工作,适应系统运行方式的要求系统功能系统功能与外部系统信息交互与外部系统信息交互具有与大用户、电源等外部系统进行信息交换具有与大用户、电源等外部系统进行信息交换的的 功能,能转发相关设备线运行状况等相关信息。功能,能转发相关设备线运行状况等相关信息。其它内容其它内容 辅助设施辅助设施 配置
27、视频监控、安防系统配置视频监控、安防系统 照明系统提倡太阳能、地热、风能等清洁能源供电照明系统提倡太阳能、地热、风能等清洁能源供电 站用电源(直流、交流、逆变、站用电源(直流、交流、逆变、UPS)一体化考虑、)一体化考虑、一体化设计、一体化监控一体化设计、一体化监控 温度、湿度等环境因素都需监控温度、湿度等环境因素都需监控其它内容其它内容 变电站设计:优化、节约、高效和环变电站设计:优化、节约、高效和环保保 调试与验收:设备调试工具和手段调试与验收:设备调试工具和手段 运行维护:智能化、安全性运行维护:智能化、安全性 检测评估:智能化测试和评估检测评估:智能化测试和评估检测 评估调试验收运行
28、维护目录目录主要内容主要内容背景概述背景概述智能变电站重要概念与新技术要智能变电站重要概念与新技术要求求试点建设与热点问题试点建设与热点问题智能变电站标准化建智能变电站标准化建设设序号序号编号编号名称名称标准分类标准分类牵头部门牵头部门1Q/GDW383-2009智能变电站技术导则智能变电站技术导则基础基础公司智能电网部公司智能电网部2Q/GDWZ 410-2010高压电气设备智能化导则高压电气设备智能化导则基础基础公司智能电网部公司智能电网部3Q/GDWZ 414-2010变电站智能化改造技术规范变电站智能化改造技术规范设计设计公司生技部公司生技部4Q/GDW441-2010智能变电站继电保
29、护技术规范智能变电站继电保护技术规范设计设计国调中心国调中心5Q/GDW393-2009110(66)kV-220kV智能变电站设计规范智能变电站设计规范设计设计公司基建部公司基建部6Q/GDW394-2009330kV-750kV智能变电站设计规范智能变电站设计规范设计设计公司基建部公司基建部7Q/GDW424-2010电子式电流互感器技术规范电子式电流互感器技术规范设备设备公司基建部公司基建部8Q/GDW425-2010电子式电压互感器技术规范电子式电压互感器技术规范设备设备公司基建部公司基建部9Q/GDW426-2010智能变电站合并单元技术规范智能变电站合并单元技术规范设备设备公司基建
30、部公司基建部10Q/GDW427-2010智能变电站测控单元技术规范智能变电站测控单元技术规范设备设备公司基建部公司基建部11Q/GDW428-2010智能变电站智能终端技术规范智能变电站智能终端技术规范设备设备公司基建部公司基建部12Q/GDW429-2010智能变电站网络交换机技术规范智能变电站网络交换机技术规范设备设备公司基建部公司基建部13Q/GDW430-2010智能变电站智能控制柜技术规范智能变电站智能控制柜技术规范设备设备公司基建部公司基建部14Q/GDW431-2010智能变电站自动化系统现场调试导则智能变电站自动化系统现场调试导则施工与验收施工与验收公司基建部公司基建部智能变
31、电站标准化建智能变电站标准化建设设序号标准名称制定 或修订主管部门计划发 布时间1电子式互感器现场校验规范正在制定江苏公司2010.122数字化变电站合并单元性能测试标准正在制定华东公司2010.123智能变电站自动化体系规范正在制定国网电科院2010.124智能变电站信息模型及通信接口技术规范正在制定国网电科院2010.125变电站智能化改造工程验收规范正在制订生技部2010.12。40智能组件柜技术条件计划制定智能电网部2011.1241智能组件通用技术规范计划制定智能电网部2011.12智能变电站主要标智能变电站主要标准准智能变电站继电保护技术规范智能变电站继电保护技术规范双重化配置应遵
32、循完全独立的原则双重化配置应遵循完全独立的原则 直接采样直接采样直接跳闸直接跳闸闭锁、启动闭锁、启动信信号号GOOSE组网组网SV网络、网络、GOOSE网络、站控网络、站控层层MMS网络完全独立网络完全独立 分布式母差分布式母差智能终端的动作时间应不大智能终端的动作时间应不大于于7ms智能变电站主要标智能变电站主要标准准2011年新建变电站设计补充规定及智能变电站优化集年新建变电站设计补充规定及智能变电站优化集 成设计建设指导意见成设计建设指导意见选用电子式互感器时,需进行充分技术经济论证选用电子式互感器时,需进行充分技术经济论证采用常规互感器时,宜配置合并单元,合并单元宜采用常规互感器时,宜
33、配置合并单元,合并单元宜下下 放布置在智能控制柜内放布置在智能控制柜内取消模拟小信号电子式互感器取消模拟小信号电子式互感器同一电压等级的同一类设备宜多间隔、多参量共用同一电压等级的同一类设备宜多间隔、多参量共用状状 态监测态监测IED,以减少装置硬件数量以减少装置硬件数量控制建筑面积及层高控制建筑面积及层高间隔层保护、测控装置下放,消汇控柜模拟控制面间隔层保护、测控装置下放,消汇控柜模拟控制面板板 用统一标准的航空插头,实现二次接线标准化用统一标准的航空插头,实现二次接线标准化智能变电站主要标智能变电站主要标准准变电站智能化改造技术规范变电站智能化改造技术规范取消按数字化变电站和常规变电取消按
34、数字化变电站和常规变电站站 编写的技术指导方案编写的技术指导方案选择原则选择原则a)继电保护整体或大部分更换;继电保护整体或大部分更换;b)高压侧(高压侧(H)GIS整体更换;整体更换;c)高压侧高压侧AIS断路器整体更换;断路器整体更换;d)主变更换。主变更换。今综合自动化综合自动化系系统改造统改造今 综合自动化系统综合自动化系统+继电保护改继电保护改造造 今 综合自动化系统综合自动化系统+一次设备改一次设备改造造 今 综合自动化系统综合自动化系统+辅助系统改辅助系统改造造今综合自动化系统综合自动化系统+继电保护继电保护+一次设一次设 备改造备改造今综合自动化系统综合自动化系统+一次设备一次
35、设备+辅助系辅助系 统改造统改造今综合自动化系统综合自动化系统+继电保护继电保护+辅助系辅助系 统改造统改造今综合自动化系统综合自动化系统+继电保护继电保护+一次设一次设 备备+辅助系辅助系统统改改造造智能变电站试点建智能变电站试点建设设试点工程名称试点工程名称750kV陕西延安变(新建)陕西延安变(新建)500kV浙江兰溪变(改造)浙江兰溪变(改造)220kV江苏西泾变(新建)江苏西泾变(新建)220kV青岛午山变(改造)青岛午山变(改造)110kV河南金谷园(改造)河南金谷园(改造)110kV山东济宁黄屯变(新建)山东济宁黄屯变(新建)110kV湖南金南变(新建)湖南金南变(新建)110k
36、V四川北川变(新建)四川北川变(新建)通过先进的传感技术、网络通信通过先进的传感技术、网络通信、统一规约等,实现采集、传输、执、统一规约等,实现采集、传输、执 行过程的行过程的数字数字化化,实现不同厂商不同,实现不同厂商不同 装置间的装置间的互操互操作作,解决了常规变电站,解决了常规变电站 中的传统互感器、电缆连接、信息传中的传统互感器、电缆连接、信息传 输等方面存在的问题;通过信息数据输等方面存在的问题;通过信息数据 化、多技术融合等手段,化、多技术融合等手段,建立信息一建立信息一 体化平台体化平台,综合利用各种标准规范化,综合利用各种标准规范化 的信息和技术实现顺序控制、智能告的信息和技术
37、实现顺序控制、智能告 警、在线监测、设备状态可视化等高警、在线监测、设备状态可视化等高 级功能,将传统的级功能,将传统的SCADA、保信、五、保信、五 防、在线监测等功能居于一体,系统防、在线监测等功能居于一体,系统 集成化程度显著提高;通过集成化程度显著提高;通过“一次设一次设 备备+传感器传感器+智能组件智能组件”模式来构建智模式来构建智 能化一次设备,并实现就地下放,一能化一次设备,并实现就地下放,一 次设备的紧凑性和智能化程度得到加次设备的紧凑性和智能化程度得到加 强,有力地促进了传统一、二次设备强,有力地促进了传统一、二次设备 的融合。的融合。智能变电站试点建智能变电站试点建设设项目
38、项目改造前改造前改改造后造后电子式互感器电子式互感器常规互感器,通过导线传输常规互感器,通过导线传输 测量信号,二次接线复杂,测量信号,二次接线复杂,不易实现数据的同步采样和不易实现数据的同步采样和 共享,准确度易受铁磁特性共享,准确度易受铁磁特性 影响影响实现数字化采样及传输。实现同步实现数字化采样及传输。实现同步 采样及数据共享,二次电缆及接线采样及数据共享,二次电缆及接线 端子大大减少端子大大减少智能组件智能组件常规监视量少,且分散于各常规监视量少,且分散于各 个系统中个系统中具备保护、测量、控制、状态监测具备保护、测量、控制、状态监测 等功能;通过等功能;通过DL/T 860与信息一体
39、与信息一体 化平台接口,具备智能控制能力。化平台接口,具备智能控制能力。采用一体化设计的智能组件柜,集采用一体化设计的智能组件柜,集 成保护、控制、监测、合并单元及成保护、控制、监测、合并单元及 智能终端等二次功能智能终端等二次功能智能变电站试点建智能变电站试点建设设项目项目改造前改造前改改造后造后顺序控制顺序控制传统站已采用,传统站已采用,但未考虑软但未考虑软 压板投退等操作压板投退等操作不仅可以支持较为复杂操作的顺序不仅可以支持较为复杂操作的顺序 控制,还融入了软压板投退、保护控制,还融入了软压板投退、保护 定值切换,进一步提升了顺控的范定值切换,进一步提升了顺控的范 围和深度围和深度源端
40、维护源端维护无此功能无此功能可实现变电站端得图、模、库在主可实现变电站端得图、模、库在主 站端得自动继承与应用站端得自动继承与应用设备状态可视化设备状态可视化无此功能无此功能不仅可以监测设备的状态和整体性不仅可以监测设备的状态和整体性 能,同时还能将监测数据与设备本能,同时还能将监测数据与设备本 体相结合进行可视化显示体相结合进行可视化显示信息模型信息模型二维点表,数据之间的关联二维点表,数据之间的关联 被割裂;输出信息模型不统被割裂;输出信息模型不统 一,互操作性差;现场调试一,互操作性差;现场调试 十分复杂,运行维护困难十分复杂,运行维护困难面向对象建模,信息模型统一,实面向对象建模,信息
41、模型统一,实 现不同厂家设备的互操作现不同厂家设备的互操作GOOSE应用应用无无此功能此功能全站网络跳闸,扩展应用于全站逻全站网络跳闸,扩展应用于全站逻 辑闭锁等功能,节省了电缆连接,辑闭锁等功能,节省了电缆连接,简化了二次设计简化了二次设计信息一体化平台信息一体化平台无此功能无此功能全站信息模型统一,支持全站各类全站信息模型统一,支持全站各类 型、各系统数据的接入,实现了全型、各系统数据的接入,实现了全 站数据的全景采集和上送,为高级站数据的全景采集和上送,为高级 应用功能提高了基础应用功能提高了基础智能变电站试点建智能变电站试点建设设项目项目改造前改造前改改造后造后交直流一体化电源交直流一
42、体化电源各电源系统独立运行、设备各电源系统独立运行、设备 完整状态无法实时监测完整状态无法实时监测各交直流电源采用一体化技术设计,各交直流电源采用一体化技术设计,以以DL/T860标准接入一体化平台,各标准接入一体化平台,各 子系统协调控制,状态信息实时传子系统协调控制,状态信息实时传 送送后台及远方后台及远方智能巡检智能巡检只有定点视频监控功能或者只有定点视频监控功能或者 人工巡检人工巡检采用智能机器人等方式实现对开关采用智能机器人等方式实现对开关 设设备状态进行监控,辅助红外测温备状态进行监控,辅助红外测温 等技等技术术环境监测环境监测无此功能无此功能通过温湿度监测和控制单元,实现通过温湿
43、度监测和控制单元,实现 就就地和远方后台调控启停,智能控地和远方后台调控启停,智能控 制继制继电保护等电子设备的运行环境电保护等电子设备的运行环境绿色照明绿色照明采用节能灯进行照明,由站采用节能灯进行照明,由站 内电源供电内电源供电采用高效光源和节能灯具;照明使采用高效光源和节能灯具;照明使 用用太阳能,并通过太阳能辅助站内太阳能,并通过太阳能辅助站内 蓄电蓄电池充电;节能灯与灯光控制系池充电;节能灯与灯光控制系 统、灯统、灯光与设备联动、局部灯光自光与设备联动、局部灯光自 动调控动调控智能变电站科研项智能变电站科研项目目变压器综合智能组件研究变压器综合智能组件研究 变压器、电抗器智能化研究变
44、压器、电抗器智能化研究 智能一次设备结构体系研究智能一次设备结构体系研究。智能变电站与数字化变电站智能变电站与数字化变电站 数字化变电站数字化变电站电子式互感器用于扩大数字化技术范围、电子式互感器用于扩大数字化技术范围、统一简化采集源统一简化采集源IEC61850解决信息建模和互操作问题解决信息建模和互操作问题 智能变电站的重要特征体现智能变电站的重要特征体现“智能智能”设备设备智能化智能化+高级智能应用高级智能应用 数字化变电站技术是智能变电站的一部分数字化变电站技术是智能变电站的一部分 智能变电站是变电站整体技术的跨越智能变电站是变电站整体技术的跨越潜在的潜在的与现行标准、规定与现行标准、
45、规定的的管理冲突管理冲突 协同互动协同互动安全防护总体方案安全防护总体方案 GOOSE国网十八项反错措施国网十八项反错措施 系统安全状态评估系统安全状态评估/预警和控制以及安全稳预警和控制以及安全稳定定 控制装置控制装置/系统的协同互动将突破三道防系统的协同互动将突破三道防线的线的 概念,相互渗透,相互联动。概念,相互渗透,相互联动。没有数字式计量检定的相关规定没有数字式计量检定的相关规定非技术冲突非技术冲突问题问题:目前可供智能变电站工程建设目前可供智能变电站工程建设和和 改造遵循的规范大部分是原则性的,改造遵循的规范大部分是原则性的,并并 没有关于装置或者系统带有详细量没有关于装置或者系统
46、带有详细量化指化指 标或者详细操作细节的技术规范,标或者详细操作细节的技术规范,可操可操 作性还是没有达到预期的效果作性还是没有达到预期的效果问题 一建议建议:加强智能电网标准体系建设,加强智能电网标准体系建设,补补 充完善相关标准规范技术细节,并充完善相关标准规范技术细节,并结合结合 投运设备运行情况,进一步完善投运设备运行情况,进一步完善相关运相关运 行、检修、试验等现场规程规行、检修、试验等现场规程规定定共性问题与建议共性问题与建议问题问题:当前的智能一次设备涉及当前的智能一次设备涉及 多种技术的融合,尤其是电子式多种技术的融合,尤其是电子式 互感器和传感器技术被大量应用,互感器和传感器
47、技术被大量应用,同时还涉及状态监测、保护、测同时还涉及状态监测、保护、测 量、控制和计量等多种功能。多量、控制和计量等多种功能。多 技术的融合带来了整体设备稳定技术的融合带来了整体设备稳定 性和可靠性的问题。性和可靠性的问题。建议建议:以试点工程为基础,总结以试点工程为基础,总结 现场运行问题和工程经验,确定现场运行问题和工程经验,确定 可以使用的在线监测技术和传感可以使用的在线监测技术和传感 器,并考虑性价比,指导相关技器,并考虑性价比,指导相关技 术的进一步改进。同时设备厂家术的进一步改进。同时设备厂家 自身也要加大研发力度,不断提自身也要加大研发力度,不断提 高和改进设备的智能化的稳定性
48、高和改进设备的智能化的稳定性 和可靠性。和可靠性。问题 二共性问题与建议共性问题与建议问题问题:信息共享度和链路共享度明显信息共享度和链路共享度明显上上 升,保护、计量等专业特定的、独升,保护、计量等专业特定的、独立的立的 物理链路被模糊,取而代之的是物理链路被模糊,取而代之的是逻辑链逻辑链 路,这给运行维护带来了新课路,这给运行维护带来了新课题。在 现题。在 现 阶 段,存 在 基 于阶 段,存 在 基 于 S V、GOOSE网络运行网络运行 的设备如何检修、检的设备如何检修、检定和溯源、交换机定和溯源、交换机 丧失互换性等问题丧失互换性等问题建议建议:编写智能变电站运行维护导则,编写智能变
49、电站运行维护导则,解决目前存在的共性问题,为各地电解决目前存在的共性问题,为各地电力力 公司编制具体的智能变电站运行规公司编制具体的智能变电站运行规程提程提 供依据。供依据。问题 三共性问题与建议共性问题与建议小结小结数字化向过程层拓展数字化向过程层拓展统一信息化建模统一信息化建模一、二次设备出现融合迹象一、二次设备出现融合迹象通信通信重要性上升到前所未有的高重要性上升到前所未有的高度度架构体现即集中、又分散的特点架构体现即集中、又分散的特点逻辑设备概念比物理设备概念重逻辑设备概念比物理设备概念重要要由由“条条”向向“块块”转变转变核心是设备智能化、系统集成化核心是设备智能化、系统集成化高科技需要高素质高科技需要高素质谢谢谢谢
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