智能变电站综合自动化系统介绍PPT课件

FT3 合并器
测控
线路 保护
-9-2
母线 保护
电表
备自 投
-9-2组网方式
9-2体现了数字化变电站的信息共享 的思想，代表未来的发展方向。
智能变电站二次系统结构
常见问题分析： 1.9-2具有信息共享的优势，但IED需要接入交换机，因此大大增加了 交换机成本
解析：这种观点是错误。保护装置采用GOOSE方式跳闸等，本来 就需要接入交换机，目前9-1、9-2交换机多采用按间隔配置原则，采 用9-2时，与GOOSE共同组网，相对9-1，交换机数量不变。反倒是采 用9-1方式时，保护装置需要2个网口，增加了保护IED的成本，大大 复杂了网络。 2.9-2网络流量巨大，网络实时性无法保证，系统安全隐患大
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、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。
概述
智能变电站采用了多种新技术，其整个二次系统的整体架构、配置及与一次系统的连接方式与传统变电站相比均有较大变化
尽管综合自动化变电站缩小了占地面积，有效的提高了供 电质量和电压合格率，对于电网运行技术的提高起到了积极作 用，但数据交换方面由于受规约的限制，不同厂家的设备很难 相互通信、共享资源，装置的冗余配置并不能实现信息的冗余 应用，系统联调时间长，且变电站仍然存在着大量二次电缆， 电磁干扰问题时有发生。
变电站自动化技术的发展
数字化变电站 变电站业务需求的变化和技术的进步，驱动了变电站一二次设 备技术的融合，以及变电站运行方式的变革，由此产生了—— 数字化变电站
数字化 变电站
电子式互感器应用 智能断路器技术发展和应用 高速工业通信网络技术发展 IEC61850标准的颁布和实施
2020/11/14
变电站自动化技术的发展
智能变电站
智能变电站综合自动化系统介绍
汇报人：魏欣 所属部门： 厂站自动化事业部
2020/11/14
变电站自动化技术的发展
变电站作为电力系统中不可缺少的重要环节，它担负 着电能量转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安 全和经济运行起着举足轻重的作用。变电站自动化技术 是实现变电站运行管理的重要条件，变电站自动化技术 的发展大致经历了以下几个阶段。
数字采样技术 采用电子式互感器实现 电压电流信号的数字化采集
智能传感技术 采用智能传感器实现 一次设备的灵活监控
信息共享技术
采用基于IEC61850(DL860) 标准的信息交互模型实现二次 设备间的信息高度共享和互操EEEl588网络对时
方式实现全站信息同步
IEC61850-9-1 / 2 /GOOSE报文流量
1.基于61850-9-1规约的合并器的流量分析 按照每帧12个模拟量通道计算，一个合并器每秒种的数据流量： S = 984bit/帧 × 50周波/s × 80帧/周波 = 3.936Mbit/s； 2.基于61850-9-2LE规约的合并器的流量分析 按照每帧1点(12个模拟量通道)计算，一个合并器每秒种的数据流量： S = 159字节×8bit/字节 × 50周波/s × 80帧/周波 = 5.088Mbit/s； 3.基于61850-GOOSE规约的智能设备的流量分析 按照 T0=10秒 计算，一个智能设备每秒种的数据流量 S = 6016字节×8bit/字节 ×( 1秒/10)帧 = 0.048Mbit/s； 通常情况下，GOOSE流量和采样值流量比较，对网络带宽的影响基本可以忽略。
智能变电站二次系统结构
过程层以上实现IEC61850标准（即过程层与间隔层通信及间隔层与站 控层通信采用了IEC61850标准)。
IEC61850
智能变电站二次系统结构
FT3
FT3
FT3 合并器
-9-1
测控
线路 保护
-9-1
-9-1
-9-1 -9-1
母线 保护
电表
备自 投
-9-1组网方式
2020/11/14
1、常规变电站 2、综合自动化变电站 3、数字化变电站 4、智能变电站
变电站自动化技术的发展
常规变电站
变电站远动技术就是早期的自动化技术，80年代中期出现的RTU ， RTU是Remote Terminal Unit（远方终端）的缩写，是SCADA系统 的基本组成单元。伴随SCADA系统的应用和发展而发展起来的，与调 度中心相连，利用微处理技术和通信技术实现实现遥测、遥信、遥 控和遥调功能三遥的功能。
Electric Power Research Institute of China. All rights reserved.@2010
网络传输技术 构成网络化二次回路实现 采样值及监控信息的网络化传输
智能变电站二次系统结构
智能变电站二次系统结构
间隔层以上实现IEC61850标准（即过程层没做变化，仅间隔层与站控 层通信采用了IEC61850标准）。
变电站自动化技术的发展
综合自动化变电站
随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展，90年代 中后期变电站综合自动化技术得到了快速发展，综自变电站一 次设备同传统变电站没有很大差别，主要是将二次设备（包括 测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经 过优化组合，利用新技术实现对全变电站主要设备和输、配电 线路的自动化监视、测量、控制和微机保护等。
解析：这种担心过于谨慎。由于采样值有采样序号，即使延时 （例如延时200微秒）到达，也不会影响保护/测控的动作精度；VLAN 技术、优先级设定，以及采样值的高度有规律、全双工以太网技术， 可以保证网络通信的实时性。目前组网方式也决定了，间隔交换机数 据量并不大。网络负载并不高。完全可以满足要求。
2020/11/14
RTU采集数据方法：通过变送器采集模拟量、继电保护辅助节点 、开关（刀闸）辅助节点采集状态量。
RTU根据采集需要向外部敷设线缆，属于集中式结构。 常规变电站存在问题
RTU主要设备-前置管理机任务重、引线多，造成信息瓶颈，当前置 机故障时，将失去当地及远方的所有信息和功能。
常规变电站的一、二次设备自动化水平低，占地面积大，设备可靠 性差，维护工作量大。
系统主要采用分层分布式结构布置 ，功能分配上采用功 能下发原则，凡可以在本间隔就地完成的功能不依赖通信网和 主站。
变电站自动化技术的发展
综合自动化变电站特点 可靠性高，任一部分设备故障只影响局部，风险分散；间
隔层任一智能单元损坏不会导致全站通信中断；可扩展性和开 放性提高；站内二次设备所需电缆大大减少，节约投资。