智能变电站ppt课件.ppt

智能变电站现状与启迪智能变电站现状与启迪中国中国电器工器工业协会智能会智能电网网设备工作委工作委员会会1;.概要概要1.背景概述背景概述2.变电站站发展的几个展的几个阶段段3.现场调研情况研情况4.建建议21.背景概述背景概述•2009年年5月，国家月，国家电网提出建网提出建设坚强智能智能电网的网的发展目展目标•2009年年8月，国家月，国家电网公司确定第一批智能网公司确定第一批智能变电站建站建设试点（示范）工程点（示范）工程•现已完成多个智能已完成多个智能变电电站的新建及改造工程，并站的新建及改造工程，并计划在划在“十二五十二五”期期间新建新建约5100座座智能智能变电站，站，对约1000座座变电站站进行智能化改造行智能化改造31.背景概述背景概述•中电协智网委实地调研了： 河南洛阳110kV金谷园变、山东青岛220kV午山变、浙江金华500kV芝堰变、陕西延安750kV洛川变、辽宁大连66kV南山变、中国科学院白银超导变电站•编制完成《智能变电站调研报告》等多个调研报告4概要概要1.背景概述背景概述2.变电站站发展的几个展的几个阶段段3.现场调研情况研情况4.建建议52.变电站发展的几个阶段变电站发展的几个阶段62.变电站发展的几个阶段变电站发展的几个阶段•传统变电站站20世纪80年代及以前变电站保护设备以晶体管、集成电路为主，二次设备均按照传统方式布置，各部分独立运行。

随着微处理器和通信技术的发展，远动装置的性能得到较大提高，传统变电站逐步增加了“遥测”、“遥信”、“遥控”、“遥调”的四遥功能72.变电站发展的几个阶段变电站发展的几个阶段•综合自合自动化化变电站站20 世纪90年代，随着微机保护技术的广泛应用，以及计算机、网络、通信技术的发展，变电站自动化取得实质性进展利用计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术，对变电站二次设备的功能进行重新组合、优化设计，建成了变电站综合自动化系统，实现对变电站设备运行情况进行监视、测量、控制和协调的功能综合自动化系统先后经历了集中式、分散式、分散分层式等不同结构的发展，使得变电站设计更合理，运行更可靠82.变电站发展的几个阶段变电站发展的几个阶段•数字化数字化变电站站近年来，随着数字化技术的不断进步和IEC61850标准在国内的推广应用，国内出现了基于IEC61850的数字化变电站数字化变电站具有全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化、高级应用互动化四个重要特征数字化变电站体现在过程层设备的数字化，整个变电站内信息的网络化，以及断路器设备的智能化，而且设备检修工作逐步由定期检修过渡到以状态检修为主的管理模式。

92.变电站发展的几个阶段变电站发展的几个阶段•智能化智能化变电站站智能电网中的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、分析决策、协同互动等高级功能的变电站102.变电站发展的几个阶段变电站发展的几个阶段区别点智能化电站数字化电站出发点基于电网基于电站内涵盖面对全部环节对电站运行智能度融入多种新技术、管理理念较高自动程度能源结构可接入多种电源适应集中发电通信网络化、满足高级应用二次网络化信息流双向互动、数据量更大范围小、数据少行为目的总性能总成本多种技术协调融合提高自动化智能化与数字化智能化与数字化电站区站区别11概要概要1.背景概述背景概述2.变电站站发展的几个展的几个阶段段3.现场调研情况研情况4.建建议123.现场调研情况研情况133.现场调研情况研情况3.1 变压器的智能化器的智能化变压器状态监测参量状态监测参量110kV金谷园油色谱、油温、铁芯接地电流220kV午山变油色谱、油温、微水、套管介损、铁芯接地电流。

500kV芝堰变油色谱、油温、绕组温度、铁芯接地电流、局部放电750kV洛川变油色谱、微水、顶层油温、铁芯接地电流、局部放电143.现场调研情况研情况3.1 变压器的智能化器的智能化变压器智能组件应用情况应用情况110kV金谷园就地安装，主站端实现变压器负荷的自动调节220kV午山变就地安装，实现运行状态监测，采用变频冷却风机500kV芝堰变配置主变本体智能终端，并实现变压器过载能力优化的调度端负荷调节及主变冷却器智能控制750kV洛川变含智能单元、状态监测单元及智能通风系统智能单元、状态监测单元放置在智能控制柜内，智能冷却控制单元以及各种传感器和智能控制风冷却器集成在主变本体上，采用变频冷却风机153.现场调研情况研情况163.现场调研情况研情况3.2 组合合电器器/断路器的智能化断路器的智能化组合电器/断路器状态监测参量状态监测参量110kV金谷园110kV PASS实现SF6气体压力、密度、微水、断路器操作机构、储能装置动作特性监测220kV午山变GIS实现SF6压力、微水、断路器动作特性、局放监测500kV芝堰变AIS实现SF6压力、微水、开关动作特性监测750kV洛川变AIS实现储能电机电流、操作线圈电流、油压、气体密度、气体微水、局放监测173.现场调研情况研情况3.2 组合合电器器/断路器的智能化断路器的智能化组合电器/断路器智能组件应用情况状态监测参量110kV金谷园智能组件柜集成保护、控制、合并单元及智能终端等二次功能；110kV断路器安装状态监测，智能组件集成安装于就地汇控柜。

220kV午山变包含合并单元、保护、测量、控制等，下放至GIS汇控柜500kV芝堰变550kV断路器智能组件实现对SF6微水、压力和断路器动作特性监测和报警；220kV断路器智能组件集成保护、控制、合并单元及智能终端等功能；智能组件集成安装于就地汇控柜750kV洛川变750kV、330kV、66kV就地智能组件包括智能单元、状态监测单元183.现场调研情况研情况193.现场调研情况研情况3.3 避雷器的智能化避雷器的智能化避雷器状态监测参量状态监测参量110kV金谷园无220kV午山变全站避雷器全电流、阻性电流和动作次数的监测和远传500kV芝堰变550kV、220kV各一个间隔安装避雷器全电流、阻性电流及动作次数监测，实现无线传输750kV洛川变全站避雷器全电流、阻性电流和动作次数的监测和远传203.现场调研情况研情况3.4 电子式互感器子式互感器电子式互感器子式互感器应用情况用情况应用情况110kV金谷园全站采用EVCT，主变中性点采用全光纤ECT220kV午山变全站采用电子式互感器，220kV采用罗氏ECT；35kV采用低功率线圈ECT和电容分压EVT在部分间隔采用纯光学互感器。

500kV芝堰变仅220kV的一条线安装全光纤电子式互感器750kV洛川变主变、750kV部分、330kV完整串和66kV采用罗氏ECT，330kV不完整串采用无源光纤型ECT，全站采用电容分压技术的有源EVT在750kV挂网部分磁光玻璃和光纤型互感器213.现场调研情况研情况3.5 信息一体化信息一体化信息一体化信息一体化应用范用范围应用范围110kV金谷园全景数据采集，包括各子系统及各类数据220kV午山变SCADA、智能组件、保护测控、电源、运行环境监测、智能巡检机器人、开关柜早期故障预警等信息500kV芝堰变全站SCADA数据、保护、录波、计量、状态监测750kV洛川变变电站自动化信息、同步相量采集、状态监测、电源系统等223.现场调研情况研情况3.6 其他基其他基础配置配置/功能功能•网网络报文文记录分析系分析系统•通信与信息安全防通信与信息安全防护系系统•一体化一体化电源系源系统•……233.现场调研情况研情况3.7 高高级应用用——技技术先先进性性•顺序控制序控制•源端源端维护•设备状状态可可视化化•站内状站内状态估估计•站域控制站域控制•智能告警智能告警•无功无功优化控制化控制243.现场调研情况研情况3.7 高高级应用用——技技术先先进性性•继电保保护信息信息综合合监视及分析及分析•变电站站辅助系助系统综合运行与合运行与监视•其他其他设备及及环境智能化境智能化监控控253.现场调研情况研情况263.现场调研情况研情况273.现场调研情况研情况3.8 白白银超超导变电站站白银超导变电站集成了我国在超导电力技术近十年来最新、最先进的研究开发成果，是国内领先、国际一流的一系列技术成果的结晶，应用了包括：超导储能系统、超导限流器、超导变压器、超导电缆等多种高温超导电力装置。

超导变电站采用串、并联相结合的系统结构超导储能系统以并联方式接入；超导限流器、超导变压器、超导电缆依次串接，并与电网实际负荷相连接283.现场调研情况研情况293.现场调研情况研情况3.9 现场交流情况交流情况•智能智能组件柜件柜集成能力不足220 kV 及以下电压等级采用保护测控一体化装置并就地安装时，智能终端、合并单元、监测IED 及保护测控装置均安装于就地智能组件柜中，设备厂家的集成能力有待提高303.现场调研情况研情况3.9 现场交流情况交流情况•智能智能组件柜件柜运行情况不稳定智能组件投运后，多次出现组件发送数据错误、信息品质异常等问题就地安装仍需运行检验需要进一步检验高低温、潮湿、振动、电磁干扰等运行工况313.现场调研情况研情况3.9 现场交流情况交流情况•状态监测传感器故障率较高因电源故障等原因传感器多次停止工作；监测系统部分数据与实测数据差距较大323.现场调研情况研情况3.9 现场交流情况交流情况•状态监测各设备供应厂家在联调及测试阶段，存在模型不统一、配置工具不统一等问题，影响了现场调试进程因此需要继续补充完善IEC61850标准的工程应用规范，并实现配置工具的标准化设计。

333.现场调研情况研情况3.9 现场交流情况交流情况•状态监测不同厂家设备之间的通信存在障碍监测装置与监测系统平台通信存在问题，导致监测系统平台无法读取监测装置的数据信息部分断路器三相智能汇控柜中的监测IED 通信模块出现故障，导致无法与监测网络连接，后台显示该相断路器监测装置未连接343.现场调研情况研情况3.9 现场交流情况交流情况•电子式互感器性能不稳定光学互感器的光学特性和测量精度容易受温度、振动和安装的影响有源式互感器的供能问题现有的供电方式主要包括母线电流取能和激光供能小电流测量时精度问题电磁兼容问题目前的设计和检测标准过低353.现场调研情况研情况3.9 现场交流情况交流情况•在一次设备智能化方面，我国几乎是从无到有，搭建形成的技术体系在实践中得到初步应用目前，传感器对一次设备本体的影响以及传感器本身可靠性等方面还需要进一步研究•智能组件就地安装对其内部IED的电磁兼容设计提出了更高的要求，因此需继续研究并规范一次设备本体传感器配置、安装模式等，对智能组件的布置方式、设备配置、内部通信等进行规范363.现场调研情况研情况3.9 现场交流情况交流情况•网络跳闸运行情况有待时间积累，需全面总结和评价。

•一次设备智能化的通信要求和检测规范、二次设备的整合、站域控制等还需要深入研究•设备的“传统质量”仍是变电站安全运行的主要保障，在发展智能化设备的过程中，一定要同时关注设备质量的保障与提升373.现场调研情况研情况3.9 现场交流情况交流情况•在智能变电站试点工程实践过程中，通过关键技术研发和工程建设应用，部分技术及管理要求已经较为成熟，具备推广的条件同时，国家电网公司将会对以上内容进行规范化、标准化后加以推广，并以此指导后续的变电站建设如一次设备智能组件、IEC61850的应用、信息一体化技术、高级应用功能、站用一体化电源系统等38概要概要1.背景概述背景概述2.变电站站发展的几个展的几个阶段段3.现场调研情况研情况4.建建议394.建建议•国家电网公司在智能化变电站首批试点工程完成后，适时的推出了《智能变电站评价细则》通过了解该细则中的评价指标，我们能够更好的了解用户对智能化设备的需求Ø基础功能的完备性Ø技术的先进性Ø功能的实用性Ø节约能耗Ø ……404.建建议•《国家电网公司2011年新建变电站设计补充规定》——58号文“安全可靠、成熟适用、经济合理”Ø110kV除主变外，智能终端宜单套配置。

Ø状态监测设备使用不应影响一次设备的安全性与可靠性Ø全站应建立统一的状态监测后台系统Ø对于预埋在设备内部的传感器，其设计寿命应不少于被监测设备的使用寿命Ø对于GIS、HGIS设备，汇控柜与智能控制柜宜一体化设计Ø当合并单元、智能终端布置于同一控制柜内时，可将合并单元、智能终端硬件进行整合414.建建议•加强同用户的交流，注意产品的通用性及两大用户需求的差异性•跟踪分析，积累经验，逐步完善，尽快拟定企业标准及设备调试、运行、维护规范•一次设备厂家应就设备各方面考虑优化方案，实现与智能组件之间的可靠兼容，将不同个体整合为一个整体，而不应该是简单的做加法组合•研究性试验42谢谢！！43。