智能变电站技术应用实验室建设方案

保密XX大学/学院智能变电站技术应用实验室规划方案目录配置表： (2)一、实验室建设思路 (2)二、实验室设备构成 (3)单台配置要求： (3)实训台参数要求： (4)合并单元功能要求： (5)数字化110kV线路保护装置参数要求： (5)数字化变压器保护装置参数要求： (7)数字化智能终端参数要求： (10)数字化智能组件参数要求： (10)智能网关功能要求： (10)数字化智能测试仪功能要求： (11)智能电网录波及网络记录装置功能要求： (12)智能电网一体化监控信息平台软件： (13)计算机： .............................................................................................................................................. 错误!未定义书签。

控制台： .............................................................................................................................................. 错误!未定义书签。

三、实验功能 (17)智能变电站技术应用实验室建设方案示意图，以实际交货为准配置表：序号名称参数数量单位1YZVSD-I智能变电站技术应用实训台包含光数字继电保护测试仪、智能电网录波及网络记录装置、数字化继电保护装置、数字化合并单元、数字化智能终端、数字化智能组件、智能网关、智能电网一体化监控信息平台软件、计算机。

8 套一、实验室建设思路为了实现社会的可持续发展与繁荣，为了改善电力系统的性能和环保，开发智能电网是绝对必要的，可以认为智能电网是历史发展的必然。

近年来，智能电网、智能变电站专业方向重点研究新技术及新设备的工程化应用，缺乏适用的测试和维护方面的规范，以及相应的测试方法、设备，没有相应的培训设备，无法有效的保证设计、工程实施、运行维护等环节的正确性和规范性。

智能变电站技术应用实训台提出基于数字化智能测试仪、合并单元、智能终端、数字化继电保护装置、网络设备、电力网信号仿真软件等设备和技术，组建包含智能电网输电、变电环节，实现对信息数字化、通信网络化、规约标准化的智能电网的全面物理模拟。

可实现数字化继电保护装置、合并单元、智能终端、通信及网络设备等设备的原理、配置、功能调试、接口、通信规约调试等内容；可对三层两网、通信及网络设备、IEC61850规约等内容进行学习、测试和研究分析；可进行智能变电站故障复现；可完成各类智能设备的检修、维护实训。

二、实验室设备构成通过对能变电站实验建设，建立二次系统设备及网络的培训平台，提高智能电网设备的互操作性，加快加深对智能电网、智能变电站及其技术的理解和实操能力，实验室也可作为相关工作人员和技术人员的培训和研究平台。

同时智能电网发展会不断有新需求和新技术研究，可在本项目的研究成果基础上开展前期技术积累与实践工作，为后续应用做好技术储备，提升专业人员对智能电网建设的认识，进一步提高专业人员的业务能力，培养一批适应智能电网建设的复合型人才。

实验室规模根据实际需求按照典型智能变电站设计，配置主要常用设备，设备数量不大，但涉及全面，能够对智能电网整体组成、实现方式、完成功能进行全面学习，配置的检测工具和设备易用、便捷的检测功能，能对各二次设备的模型、通信服务及功能进行检测和分析。

设备入口均设有漏电保护器。

整个实验系统控制电源（包括继电器辅助电压）均采用安全电压以内的直流24V电源。

实验信号要求按照电力系统二次标准输出，且严格控制输出功率，杜绝触电隐患。

单台配置要求：要求单台包含1台实训台、1台计算机、1台控制台、1台数字化110kV线路保护装置、1台数字化变压器保护装置1台数字化合并单元、1台数字化智能终端、2台数字化智能组件、1台智能网关、1台数字化智能测试仪、1台智能电网录波及网络记录装置。

实训台参数要求：1) 屏体规格：1800mm*600mm*1500mm （高×宽×长）。

2) 环境条件：环境温度：-20 ～+50℃相对湿度：月平均不大于90%。

最大相对湿度：95％，机壳表面无凝露。

平均相对湿度：55%海拔高度：＜3000m抗震烈变：＜8级无火灾、爆炸及化学等腐蚀性气体。

3) 配备安装二次辅助设备（按钮、转换开关、指示灯）。

面板区域划分明确、至少包括主结线图、操作控制、网络设备、过程层设备、间隔层设备等几个区域。

4) 喷涂：所有的喷涂在机械振动以及热和油的作用下均不会出现划痕或变软，喷涂的颜色根据站内其它屏柜颜色情况再定。

5) 铭牌：置于屏面和屏内明显位置；柜上所有插件、信号灯及其辅助元件都用中文标明其用途及名称。

6) 柜内的布线及端子：布线整齐、清晰、美观，导线绝缘良好，无损伤，电流回路截面不小于2.5mm2和1000V耐压绝缘绞线，其它回路截面不小于1.5mm2和1000V耐压绝缘绞线。

设备接线端部均标明其回路编号，编号正确，字迹清晰且不易褪色。

接线端子每侧接线为一根。

一般设备的接线端子牢固可靠，端子导电体由抗氧化的铜质材料制造。

屏内设有专用接地铜排。

接地考虑到设备间的压差和噪音，屏和设备配有接地端子。

7) 操显、模拟断路器、合并单元、智能终端、数字化继电保护装置、光数字继电保护测试仪、智能电网录波及网络记录装置均安装于此屏上。

8) 主结线图采用丝印方式印刷于屏体上，主结线图至少包含110kV进线、110kV 母线、110kV/10kV变压器、10kV母线、电压互感器、接地刀、断路器、隔离刀闸、避雷器、出线，组成一个简单的变电站模型。

9) 主结线图上模拟断路器、隔离刀闸、接地刀均采用现场标准双色指示灯，由操作机构控制。

至少包含3个模拟断路器、7个隔离刀闸、7个接地刀闸。

10) 操作控制开关独立布置于主结线图上方，方便操作。

模拟断路器由自复位转换开关控制，同时接受保护装置和操作主机远程跳合闸控制。

隔离刀闸、接地刀由自锁切换开关手动控制。

合并单元功能要求：合并单元的功能主要是将互感器输出的电压、电流信号合并，输出同步采样数据，并为互感器提供统一的输出接口，使不同类型的互感器于不同类型的二次设备之间能够互相通信。

间隔合并单元用于线路、变压器和电容器等间隔电气量的采集，只发送本间隔的电气量数据。

一般包括三相电压Uabc，三相保护电流Iabc、三相测量用电流I、同期电压UL、零序电压U0、零序电流I0。

对于双母线接线的间隔，合并单元根据本间隔隔离开关的位置，自动实现电压切换的功能。

母线合并单元一般采集母线电压或者同期电压，在需要电压并列时，可通过软件自动实现个母线电压的并列。

本实训方案中，分别配置间隔合并单元和母线合并单元。

参数要求：结构尺寸：约210mm×250mm×178mm；正常工作温度：-20~60℃；工作电源：交流220V；允许偏差：-10%~+10%；不大于50W；组网口：自带2路光纤以太网，用于通过交换机连接SMV/GOOSE网；点对点口：配置多路光网口（不低于8路），支持IEC61850-9-2协议；至少配置一路数据输入接口：光纤接口。

用于接收电力网信号仿真软件所传输的数据。

至少配置一路数据输出接口：光纤接口。

用于与GOOSE网络连接。

数字化110kV线路保护装置参数要求：机箱结构尺寸：210mm×250mm×178mm（4U机箱）。

正常工作温度：0～40˚。

贮存及运输：-25～70˚。

1 功率消耗交流电流回路：＜1V A/相；交流电压回路：＜0.5V A/相直流电源回路：＜15W/装置（正常工作时）；2 电源条件装置正常使用对电源条件要求：交流允许波动范围：±10％3 装置过载能力交流电流回路：长期接通20 A; 热稳定100A/10S; 动稳定250A/10ms交流电压回路：1.5倍直流电源回路：1.2倍4 测量精度电流精度：0.1～6A,0.5％；6～100A,1％电压精度：6～120V,0.5％, 2～6V或120～150V,1％有功功率：1％有功功率：2％有功电度：取决于脉冲表精度或1％无功电度：取决于脉冲表精度或2％频率：±0.01Hz5 定值精度（按整定范围，步长，精度顺序列出）电流定值：0～99.99A 0.01A ±5％电压定值：0～150V 0.01V ±5％零序电流：0.01～1A 0.01A ±5％频率定值：45.50～50Hz 0.01Hz ±3％时限定值：0.01～99.99S 0.01S ＜0.1S,误差＜±20ms; ＞0.1S,误差＜±30％;6 工频耐压及抗电磁干扰性能绝缘电阻：1100MΩ/2500V耐压测试：2.0kV/50Hz/1min共模：2.5kV/1MHz/2S差模：1.0kV/1MHz/2S辐射电磁场干扰：30～500MHz 10V/m静电电场干扰：Ⅳ级15000V快速瞬变干扰：±2kV7 装置固有动作时间从故障发生到保护跳闸或发出报警信号：27ms输出接点容量：DC 220V/5A功能要求：完备的保护、测量、控制、通讯功能支持IEC61850-9-2 和IEC61850-9-2LE 采样值报文格式支持IEEE1588(IEC61588)和IRIG-B高精度同步对时不低于7英寸彩色大屏。

整组动作时间：差动保护：不大于30ms距离Ⅰ段（0.7倍整定值）动作时间：不大于30ms零序过流Ⅰ段：不大于25ms相过流Ⅰ段：不大于40ms数据标准：DL/T 860.92(IEC61850)组网及点对点信号：点对点或组网模式下的GOOSE开入开出采样模式：数字采样和GOOSE开入开出；对时方式：IRIG-B、IEEE1588等。

1 线路保护a)接地距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段、加速段整定范围：0.00～99.99Ω，级差0.01Ω，误差不超过±5%；相间距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段整定范围：0.00～99.99Ω，级差0.01Ω，误差不超过±5%；b)时间元件整定范围：接地距离、相间距离Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段、加速段：0.00～9.99S，级差0.01S，误差不超过±1%；2 零序电流保护a)零序电流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段整定范围：0.00～99.99A，级差0.01A，误差不超过±5%；b)时间元件整定范围：零序电流Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段：0.00～9.99S，级差0.01S，误差不超过±1%；3 三相一次重合闸a)重合闸延时整定范围：0.00～9.99S，级差0.01S，误差不超过±1%；数字化变压器保护装置参数要求：机箱结构尺寸：210mm×250mm×178mm（4U机箱）。