1、1數(shù)字化變電站結(jié)構(gòu)2012011 1年年3 3月月2匯報(bào)內(nèi)容匯報(bào)內(nèi)容n二、數(shù)字化變電站特點(diǎn)二、數(shù)字化變電站特點(diǎn)n一、引言一、引言n三、三、IEC61850IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)n四、技術(shù)演進(jìn)四、技術(shù)演進(jìn)n五、管理變革五、管理變革3數(shù)字化變電站屏柜數(shù)字化變電站屏柜傳統(tǒng)變電站屏柜傳統(tǒng)變電站屏柜一、引言一、引言4一、引言一、引言國(guó)內(nèi)數(shù)字化應(yīng)用情況國(guó)內(nèi)數(shù)字化應(yīng)用情況2005年起，國(guó)調(diào)中心組織多個(gè)廠家和檢測(cè)單位成功進(jìn)行了6次IEC61850互操作試驗(yàn)。華北和華東地區(qū)對(duì)數(shù)字化變電站研究和試點(diǎn)和推廣力度比較大。目前全國(guó)只有6個(gè)省份沒有數(shù)字化試點(diǎn)工程。純光學(xué)互感器、采樣值數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)共享、IEEE

2、1588網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)、網(wǎng)絡(luò)報(bào)文監(jiān)視分析等前沿技術(shù)在試點(diǎn)變電站工程中都有不同程度的應(yīng)用。國(guó)網(wǎng)智能化變電站建設(shè)也開始逐步開展，在試點(diǎn)工程中實(shí)現(xiàn)了一次設(shè)備狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)和分析、機(jī)器人智能巡檢、一體化信息臺(tái)等。廣東電網(wǎng)目前總共建有6個(gè)數(shù)字化變電站試點(diǎn)。5二、數(shù)字化變電站特點(diǎn)二、數(shù)字化變電站特點(diǎn)1 1. .信息建模標(biāo)準(zhǔn)化信息建模標(biāo)準(zhǔn)化2 2. .數(shù)據(jù)采集數(shù)字化數(shù)據(jù)采集數(shù)字化3 3. .信息交互網(wǎng)絡(luò)化信息交互網(wǎng)絡(luò)化4 4. .通信介質(zhì)光纖化通信介質(zhì)光纖化5 5. .一、二次系統(tǒng)狀態(tài)可在線監(jiān)測(cè)一、二次系統(tǒng)狀態(tài)可在線監(jiān)測(cè)6三三、IEC61850IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo) 原有規(guī)約應(yīng)用功能有限 各廠家自行

3、擴(kuò)充 導(dǎo)致裝置無法互操作 規(guī)約數(shù)據(jù)表達(dá)能力 限制了應(yīng)用功能的發(fā)展IEC61850IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的制定標(biāo)準(zhǔn)的制定95年國(guó)際電工委員會(huì) 第57委員會(huì)開始制定99年3月提出了草案版本03年、04年正式發(fā)布為 IEC61850系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)04年 IEC61850第二版開始制定及修訂IEC61850第二版陸續(xù)頒布“同一世界，同一技術(shù)，同一世界，同一技術(shù)，同一標(biāo)準(zhǔn)。同一標(biāo)準(zhǔn)?！?不同廠家的產(chǎn)品互聯(lián)互通互聯(lián)互通即插即用即插即用7四、技術(shù)演進(jìn)四、技術(shù)演進(jìn)- -電子式互感器電子式互感器SMV網(wǎng)GOOSE網(wǎng)電子式互感器傳統(tǒng)斷路器傳統(tǒng)變壓器合并單元智能終端一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)測(cè)控裝置保護(hù)裝置電能表監(jiān)控系統(tǒng)衛(wèi)星時(shí)鐘

4、遠(yuǎn)動(dòng)保信子站站用電源報(bào)文監(jiān)視分析過程層過程層間隔層間隔層站控層站控層B碼/秒脈沖SNTP傳感器數(shù)據(jù)私有協(xié)議60044-861850-9-161850-9-2統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)61850-9-2電子式互感器電子式互感器1.電子式互感器激光光源長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性；2.無源式電子互感器在不同溫度、濕度、振動(dòng)、電磁環(huán)境下的精度；3.目前電子式互感器數(shù)字量輸出協(xié)議多為廠家私有協(xié)議；4.合并單元輸出協(xié)議有IEC61850-9-1、9-2和60044-8多種格式。8四、技術(shù)演進(jìn)四、技術(shù)演進(jìn)- -智能一次設(shè)備智能一次設(shè)備SMV網(wǎng)GOOSE網(wǎng)電子式互感器傳統(tǒng)斷路器傳統(tǒng)變壓器合并單元智能終端一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)測(cè)控裝置保護(hù)

5、裝置電能表監(jiān)控系統(tǒng)衛(wèi)星時(shí)鐘遠(yuǎn)動(dòng)保信子站站用電源報(bào)文監(jiān)視分析過程層過程層間隔層間隔層站控層站控層B碼/秒脈沖SNTP傳感器數(shù)據(jù)智能一次設(shè)備智能一次設(shè)備1.智能組件技術(shù)參數(shù)應(yīng)符合一次設(shè)備的常規(guī)技術(shù)要求。2.在線監(jiān)測(cè)技術(shù)數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)傳輸需規(guī)范化；3.部分在線監(jiān)測(cè)技術(shù)需改進(jìn)，特別是設(shè)備安全運(yùn)行因素；4.在線監(jiān)測(cè)裝置運(yùn)行維護(hù)界面優(yōu)化和統(tǒng)一。智能斷路器智能變壓器9四、技術(shù)演進(jìn)四、技術(shù)演進(jìn)- -繼電保護(hù)和測(cè)控繼電保護(hù)和測(cè)控SMV網(wǎng)GOOSE網(wǎng)電子式互感器合并單元測(cè)控裝置保護(hù)裝置電能表監(jiān)控系統(tǒng)衛(wèi)星時(shí)鐘遠(yuǎn)動(dòng)保信子站站用電源報(bào)文監(jiān)視分析過程層過程層間隔層間隔層站控層站控層B碼/秒脈沖SNTP繼電保護(hù)和測(cè)控裝置繼

6、電保護(hù)和測(cè)控裝置1.繼電保護(hù)和測(cè)控裝置多數(shù)據(jù)控制塊（特別是采集量）的處理能力需進(jìn)一步改進(jìn)；2.裝置對(duì)異常網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的過濾和處理技術(shù)需進(jìn)一步完善。智能變壓器智能斷路器保護(hù)測(cè)控一體化裝置10四、技術(shù)演進(jìn)四、技術(shù)演進(jìn)- -過程層網(wǎng)絡(luò)過程層網(wǎng)絡(luò)SMV網(wǎng)GOOSE網(wǎng)電子式互感器合并單元電能表監(jiān)控系統(tǒng)衛(wèi)星時(shí)鐘遠(yuǎn)動(dòng)保信子站站用電源報(bào)文監(jiān)視分析過程層過程層間隔層間隔層站控層站控層B碼/秒脈沖SNTP過程層網(wǎng)絡(luò)過程層網(wǎng)絡(luò)1.過程層網(wǎng)絡(luò)流量控制原則需規(guī)范化，包括流量控制及虛擬局域網(wǎng)劃分策略等；2.已經(jīng)實(shí)現(xiàn)SMV與GOOSE共網(wǎng)，將來可嘗試過程層與站控層網(wǎng)絡(luò)合并。智能變壓器智能斷路器保護(hù)測(cè)控一體化裝置網(wǎng)絡(luò)流量控制網(wǎng)絡(luò)

7、流量控制虛擬局域網(wǎng)劃分虛擬局域網(wǎng)劃分SMVGOOSE共網(wǎng)共網(wǎng)11四、技術(shù)演進(jìn)四、技術(shù)演進(jìn)- -時(shí)鐘同步系統(tǒng)時(shí)鐘同步系統(tǒng)電子式互感器合并單元電能表監(jiān)控系統(tǒng)衛(wèi)星時(shí)鐘遠(yuǎn)動(dòng)保信子站站用電源報(bào)文監(jiān)視分析過程層過程層間隔層間隔層站控層站控層B碼/秒脈沖SNTP時(shí)鐘同步系統(tǒng)時(shí)鐘同步系統(tǒng)1.對(duì)時(shí)網(wǎng)絡(luò)與站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一；2.時(shí)鐘同步系統(tǒng)和采樣同步系統(tǒng)的融合；3.電網(wǎng)統(tǒng)一時(shí)間同步系統(tǒng)研究及應(yīng)用。智能變壓器智能斷路器保護(hù)測(cè)控一體化裝置SMVGOOSE共網(wǎng)共網(wǎng)IEEE1588 IEEE1588 V2.0實(shí)現(xiàn)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)區(qū)域/廣域?qū)r(shí)廣域?qū)r(shí)12四、技術(shù)演進(jìn)四、技術(shù)演進(jìn)- -站控層功能站控層功能電子式互感器合并單元電能表監(jiān)控

8、系統(tǒng)衛(wèi)星時(shí)鐘遠(yuǎn)動(dòng)保信子站站用電源報(bào)文監(jiān)視分析過程層過程層間隔層間隔層站控層站控層站控層功能站控層功能1.程序化操作與視頻監(jiān)控技術(shù)結(jié)合的智能操作應(yīng)用；2.結(jié)合智能一次設(shè)備和在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，開展智能預(yù)警及變電站綜合分析決策功能的研究及應(yīng)用。智能變壓器智能斷路器保護(hù)測(cè)控一體化裝置SMVGOOSE共網(wǎng)共網(wǎng)IEEE1588 數(shù)字化變電站智能化數(shù)字化變電站智能化程序化操作程序化操作視頻監(jiān)控視頻監(jiān)控一體化五防一體化五防智能預(yù)警智能預(yù)警綜合分析決策綜合分析決策區(qū)域應(yīng)用區(qū)域應(yīng)用變電站變電站信息模型信息模型智能巡檢智能巡檢13五、管理變革五、管理變革促進(jìn)變電站一次和二次專業(yè)的融合?；ジ衅髋c合并單元的聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，涉及一

9、次和二次專業(yè)配合；智能組件與一次設(shè)備的嵌套安裝調(diào)試及接入，促使專業(yè)融合。14智能高壓設(shè)備智能高壓設(shè)備n提升電網(wǎng)的可靠性 可預(yù)報(bào)的設(shè)備故障n降低全壽命周期成本 冷卻器智能控制，節(jié)能高效 在線自診斷，降低設(shè)備運(yùn)維成本n提高設(shè)備利用率15智能高壓設(shè)備智能高壓設(shè)備傳感器16智能高壓設(shè)備智能高壓設(shè)備17智能高壓設(shè)備智能高壓設(shè)備 監(jiān)測(cè)頂層油溫、底層油溫、環(huán)境溫度 監(jiān)測(cè)高、低壓側(cè)電壓、電流 監(jiān)測(cè)鐵心接地電流 監(jiān)測(cè)油壓力、油位 監(jiān)測(cè)負(fù)荷狀況 評(píng)估過負(fù)載能力和緊急過載時(shí)間 評(píng)估繞組熱點(diǎn)溫度 評(píng)估變壓器壽命損失和老化率 評(píng)估冷卻效率 評(píng)估有載開關(guān)觸頭壽命 評(píng)估繞組變形量 綜合分析、評(píng)估變壓器狀態(tài) 冷卻裝置智能監(jiān)控

10、 有載開關(guān)智能監(jiān)控 通訊符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)18智能高壓設(shè)備智能高壓設(shè)備19 機(jī)械特性監(jiān)測(cè)：機(jī)械特性監(jiān)測(cè)主要包括斷路器分合閘時(shí)間、分合閘速度、分合閘行程等的監(jiān)測(cè)； 儲(chǔ)能電機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)：儲(chǔ)能電機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要包括液壓機(jī)構(gòu)油壓、儲(chǔ)能電機(jī)的工作電流、打壓時(shí)間和打壓次數(shù)； SF6氣體狀態(tài)監(jiān)測(cè)：SF6氣體狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要包括SF6氣體密度、水分及溫度； 環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)：環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)主要包括機(jī)構(gòu)箱內(nèi)環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)和大氣環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)； 局部放電監(jiān)測(cè)：局部放電監(jiān)測(cè)主要對(duì)局部放電的放電頻次和放電幅值進(jìn)行監(jiān)測(cè)； 避雷器監(jiān)測(cè)：泄漏電流、雷擊次數(shù)； 斷路器狀態(tài)綜合分析：完成開關(guān)狀態(tài)的綜合分析并通過網(wǎng)絡(luò)上報(bào)分析結(jié)果；智能高壓設(shè)備智能高壓設(shè)備20謝 謝！21過程層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)過程層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方式1：SMV和GOOSE均采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式應(yīng)用：國(guó)網(wǎng)數(shù)字化變電站應(yīng)用：國(guó)網(wǎng)數(shù)字化變電站22過程層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)過程層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方式2：SMV采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式 GOOS