图解智能变电站工作原理
《智能化变电站知识》课件
人工智能技术
应用人工智能技术, 实现智能化变电站的 自主学习、自适应和 优化控制。
智能化变电站的应用
1
智能化配电网
智能化变电站可实现对配电网的实时监测、远程控制和故障处理,提升配电网的 可靠性和安全性。
2
智能化开关站
智能化变电站利用先进的开关技术,实现对电流的自动切换和分布控制,提高电 力系统的运行效率。
3
智能化光伏发电系统
智能化变电站与光伏发电系统结合,实现对光伏电能的智能管理和优化利用。
智能化变电站的未来发展趋势
1 数字化
未来智能化变电站将趋向全面数字化,实现 对电力系统的数字化建模和运营管理。
2 联网化
智能化变电站将与其他能源设备和系统实现 互联互通,形成智能能源网络。
3 智能化
通过应用先进的人工智能技术,实现智能化 变电站的自主决策和优化控制。
智能化变电站利用先进的信息技术和自动化 技术,能够实现电力系统的快速响应和高效 运行。
智能化变电站的关键技术
物联网技术
通过物联网技术,实 现对电力设备的智能 感知、远程监测和互 联互通。
云计算技术
借助云计算技术,实 现电力数据的集中存 储、快速分析和智能 决策。
大数据技术
利用大数据技术,对 电力系统的数据进行 实时监测、分析和预 测,提供决策支持。
智能化变电站可以实现对电 力系统的实时监测和分析, 从而优化能源调度和管理, 提高能源利用效率。
增强电力系统的安全性
智能化变电站具备自动故障 检测和快速处理能力,可以 及时预警和隔离电力系统的 故障,保障供电的可靠性和 安全性。
降低维护成本和风险
智能化变电站能够实现设备 状态的远程监测和维护,减 少了人工巡检和维修的成本 和风险。
智能变电站110kv线路mu、智能终端连接示意图
一种常见的工业自动化通讯协议,用于智能终端 与110kv线路MU之间的数据传输。
3
DNP3协议
应用于电力系统自动化领域的通讯协议,支持智 能终端与主站系统之间的数据交互。
智能变电站110kv线路
04 MU与智能终端的配合工 作
数据采集与传
数据采集
智能终端通过传感器实时采集 线路的电流、电压、功率等数
110kv线路MU
110kv线路MU是智能变电站中的一种重要设备,用于监测和控制110kv线路的运行状态 。通过实时采集线路的电流、电压等参数,MU能够及时发现线路故障,保障电力系统的 稳定运行。
智能终端
智能终端是智能变电站中的另一重要设备,具有数据采集、处理和控制功能。通过与主站 系统进行通信,智能终端能够实现对变电站设备的远程监控和管理。
实施过程与效果
实施过程
在智能变电站中,110kv线路MU和智能终端的连接示意图是实施过程中的关键环节。首先,需要确定MU和智能 终端的接口规范和通信协议;其次,根据规范和协议进行设备的配置和调试;最后,进行系统集成和测试,确保 设备的正常运行和功能的实现。
实施效果
通过实施智能变电站110kv线路MU、智能终端连接示意图,能够实现以下效果:提高电力系统的稳定性和可靠 性;降低运维成本和减少人工干预;提高电力供应的可靠性和安全性。
智能变电站能够优化能源分配和调度, 降低能源损耗和排放,有助于实现节 能减排的目标。
降低运维成本
智能变电站采用先进的传感器和通信 技术,减少了人工巡检和操作的需求, 降低了运维成本。
110kv线路MU和智能终端的功能
110kv线路MU
作为智能变电站的核心元件之一,线 路MU负责监测和控制110kv线路的 运行状态,包和告警信号,结合故障诊断算法,对故障进 行定位和原因分析。
智能变电站系统结构概述
人机对话模件
A/D
电
开
缆
入GOOSE 开 出光纤
组
件
传统微机保护
智能终端
一次设备的智能化改变了传统变电站继电保护设备的结构:
1、AD变换没有了,代之以高速数据接口。
2、开关量输出DO、输入DI移入智能化开关,保护装置发布 命令,由一次设备的执行器来执行操作。
➢三智层两能网:变物电理结站构上基,本完整概的念数字化变电站由三个层次构成,分别为
➢间隔合并单元采集电流和UX
➢合并单元和保护采用直采方式
合
智
➢智能终端和保护采用直跳方式
并 单
能 终
➢保护跨间隔信息采用GOOSE
元
端
网络传输方式(如启动母差失灵、
母差动作远跳功能等)
➢测控通过网络与合并单元、智能
终端传输信息
110kV电压等级双母线接线的线路装置配置
SV网 GOOSE网
母 线 合 并 单 元
智能终端功能
➢开关量(DI)和模拟量(AI)采集功能;
➢开关量(DO)开出功能
➢具有断路器控制功能
➢具备断路器操作箱功能,包含分合闸回路、电流保持、合后监视、重合闸、操 作电源监视和控制回路断线监视等功能。断路器防跳功能以及各种压力闭锁功 能在断路器本体操作机构中实现。
➢具备信息转换和通信功能,支持以GOOSE方式上传一次设备的状态信息,同时接 手来自二次设备的GOOSE下行控制命令,实现对一次设备的实时控制功能。
➢数字量输入:可通过GB/T20840.8(IEC60044-8)报文格式接收光纤同步串口信 号,能兼容5Mbit/s及10Mbit/s的编码速率。为了保证合并单元装置整体采样延 迟时间小于2ms,要求前端接入的数字量采样延迟时间小于1ms。
图解智能变电站工作原理
智能电网是将现代信息系统融入传统能源网络构成的新电网系统,从而使电网具有更好的可控性和可观性,解决传统电力系统能源利用率低、互动性差、安全稳定分析困难等问题,从而实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。
1.1智能变电站工作原理智能电网作为未来电网的发展方向,渗透到发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信等各个环节。
而在上述这些环节中,智能变电站无疑是最核心的一环。
智能变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建,是实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
智能化一次设备主要包括智能变压器、智能高压开关设备、电子式互感器等。
例如:智能变压器与控制系统依靠通信光纤相连,可及时掌握变压器状态参数和运行数据。
在实现一次设备实现通讯的基础上,网络化二次设备分层构建还需要一个具有广泛适用性、功能强大的通讯协议,使各种设备能通过协议实现互操作,才能让变电站的智能化变为可能。
这个通讯协议就是IEC61850。
IEC61850标准实现了智能变电站的工程运作标准化,使得智能变电站的工程实施变得规范、统一和透明。
通过对设备的一系列规范化,使其形成一个规范的输出,实现系统的无缝连接。
1.2各种设备之间互操作的可靠性安全和可靠永远是电网系统不可逾越的原则,而众多不同厂家的设备连接到一起,设备之间互操作的可靠性问题也是一个难关。
为了保证整个智能变电站系统的可靠性运行及响应速度,必须依靠变电站验收时各种试验及系统联调。
由于智能变电站的设备分为过程层、间隔层、站控层3层,因此智能变电站的验收应根据智能变电站的特殊性,在验收时需制定相应验收计划。
总的来说,智能变电站的验收项目主要有过程层设备验收、站控层设备验收及主要系统功能验收等项目。
《智能变电站》课件
发展趋势
智能变电站将逐步取代传统变 电站,成为电力系统发展的重 要方向。
智能变电站的构成
智能终端设备
包括终端控制器、采集单 元和智能监测仪,负责电 力设备的检测、控制和数 据采集。
通讯网络
包括网络拓扑结构和通讯 协议,实现智能终端设备 之间的互联互通和与上级 系统的通讯。
辅助设备
包括电源系统、管理系统 和安全系统,提供电力设 备运行所需的能源、管理 和安全保障。
智能变电站的功能
通过智能终端设备 采集的数据,对能 源消耗进行统计和 计费,提供准确的 能耗报告。
智能变电站的应用
1
变电站的自动化改造
2
对于传统变电站,可以通过智能终端
设备的应用,实现变电站的自动化改
造。
3
微电网中的应用
4
在微电网中,智能变电站可以实现对 电能的高效管理和分配,提高微电网
的可靠性和稳定性。
电力系统的升级换代
远程监测和控制
实时监测电力设备 的运行状态,并可 以远程控制设备的 开关、调节参数, 提高运行效率。
预警和故障分析
通过智能监测仪采 集的数据,及时发 现异常情况并进行 故障分析,提前预 警,减少故障发生。
负荷管理和调度
对电力设备的负荷 进行管理和调度, 实现优化运行,提 高供电的可靠性和 稳定性。
能耗统计和计费
智能变电站是电力系统升级换代的重 要组成部分,可以提升电力系统的智 能化水平。
新建变电站建设
在新建变电站时,可以直接采用智能 变电站的设计和技术,提高变电站的 运行效率。
智能变电站的发展前景
市场需求
智能变电站作为智能电网的重 要组成部分,受到市场的广泛 关注和需求。
智能变电站PPT课件
图
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一体化电源
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智能变电站的功能(四)
• 独立的网络报文记录分析系统 实现对全站各种网络报文的实时监视、捕捉、存储、分析和统计功能。
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智能辅助功能(二) 状态监测
设备状态监测 通过传感器、 计算机、通信 网络等技术, 获取设备的各 种特征参量并 结合专家系统 分析,及早发 现设备潜在故 障。
220kV SV交换机1
220kV SV交换机2
保护1
保护2
合并单元1 智能终端1
合并单元2 智能终端2
22 第22页/共75页
基本技术原则
4.5 按照国家标准GB/T 14285要求“除出口继电器外,装置 内的任一元件损坏时,装置不应误动作跳闸”。智能化变电站 中的电子式互感器的二次转换器(A/D采样回路)、合并单元 (MU)、光纤连接、智能终端、过程层网络交换机等设备内 任一个元件损坏,除出口继电器外,不应引起保护误动作跳闸 。
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智能终端的功能(一)
• 1、所在间隔信息采集:一次设备(断路器、隔离开关、接地刀闸)位置和状态告警信息的采集及监视 • 2、设备智能控制 • 3、防误闭锁操作功能 • 4、部分保护功能
安装位置:断路器附近
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智能终端的功能(二) • JFZ-600F 为例:
1.装置显示 本装置采用基于PC的以太网外接显示软件作为调试手段,同时装置面板具备LED指示灯。
示 意 图
保护1
某间隔
保护2
合并单元1 智能终端1 合并单元2 智能终端2
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基本技术原则
智能变电站课件
智能变电站课件智能变电站一、常用名词解释:1数字化变电站:由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建,建立在IEC61850通信规范基础上,能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
2智能变电站:智能变电站则是在数字化变电站的基础上,进一步增加高级应用,完善变电站的智能化应用与管理。
智能变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、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、计量和检测等基本功能,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。
高级应用功能举例:如顺控、智能告警及故障信息综合分析决策、设备状态可视化、站域控制、源端维护、辅助控制系统与监控系统联动等。
3继电保护系统:由继电保护装置、合并单元、智能终端、交换机、通道、二次回路等构成、实现继电保护功能的系统。
4过程层:过程层包括变压器、断路器、隔离开关、电流电压互感器等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置。
过程层的主要功能分三类:电力运行实时的电气量检测;运行设备的状态参数检测:操作控制执行与驱动。
电力运行的实时电气量检测,主要包括电流和电压幅值、相位以及谐波分量的检测,与常规方式相比所不同的是传统的电磁式互感器被光电/电子式互感器取代,传统模拟量被直接采集数字量所取代。
5间隔层:间隔层设备一般指继电保护装置、系统测控装置、监测功能组主IED等二次设备,实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能,即与各种远方输入/输出、传感器和控制通信。
间隔层设备的主要功能是:汇总本间隔过程层实时数据信息,实施对一次设备保护控制功能,和本间隔操作闭锁、操作同期及其他控制功能:对数据采集、统计计算及控制命令的发出具有优先级别的控制;承上启下的通信功能,即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能,必要时,上下网络接口具备双口双全工作方式,以提高信息通道的冗余度,保证网络通信的可靠性。
智能设备原理及功能PPT
智能 终端
开关
互感器
开关
22
智能设备基本原理及功能
一
二
三
四
连接两个或多个子网,子网本身可由数个网段通过转发器
连接而成。主要传输SV、GOOSE信息。
23
智能设备基本原理及功能
一
二
三
四
虚 拟 局 域 网 划 分
通过设置交换机VLAN,可以实现局部区域通信,控制网络流量。如: 线路1的合并单元,智能单元,保测装置,电能表互通。 线路2的合并单元,智能单元,保测装置,电能表互通。 各线路之间流量不通。
基于IEC61850, 数字化 网络化
智能一次设备 高级应用
变电站发展进程
传统变电站 综自变电站 数字化 变电站 智能变电站
6
一
二
三
四
二 智能变电站的“新”
• 新装备、新设备 • 新标准 • 新体系结构 • 新功能、新应用
6
7
智能变电站的“新”
一
二 二
三
四
监控主机
MMS
SV
GOOSE 智能 终端
SV交换机2 GOOSE交换机2
线路保护1
线路保护2
合并单元1
智能终端1
合并单元2
智能终端1
34
智能设备配置原则
一
二
三
四
(3)保护应直接采样,对于单间隔的保护应直接跳闸,涉及 多间隔的保护(母线保护)宜直接跳闸。
保护装置 配置原则
(1)直接采样
(2)直接跳闸
线路保护
母线保护
其他保护
线路保护
母线保护
MMS
IEC61850
其他 IED
智能变电站技术 PPT课件
传统变电站到智能变电站的演变
二次设备和一次设备功能重新定位: 传统到数字化
采样电缆
跳闸电缆
A/D
端子箱
SMV 光纤
ECT
MU
交
保
流
护
输 入
转 换
逻 辑
组IED 组
数字件化保件护
(CPU)
开GOOSE光 入纤 开 出 组 件
人机对话模件
传统微机保护
智能终端
一次设备的智能化改变了传统变电站继电保护设备的结构:
智能变电站相关术语
SV 采样值。 基于发布/订阅机制, 交换采样数据集 中的采样值的相关模型对象和服务, 以及这些模 型对象和服务到 ISO/IEC8802-3 帧之间的映射。 GOOSE GOOSE 是一种面向通用对象的变电站事件。 主 要用于实现在多 IED 之间的信息传递,包括传输 跳合闸信号(命令),具有高传输成功概率。
高 压 侧 断 路 器 智 能 终 端
高 压 侧 分 段 智 能 终 端
至机构跳闸
动作信号
电缆
电缆
非电量 智能终端
非电量 保护装置
高压侧GOOSE网 高压侧SV网
刀闸、断路器位置: 测控、故录等
变压器保护
本间隔“直采直跳”
低压侧GOOSE+MMS网 低压侧SV网
智能变电站介绍PPT课件
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。
4
什么是智能变电站?
-
5
智能变电站概述
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
智能传感技术
- 时性、均匀性等方面的要求。
42
信息交互网络
服务器
100/1000Mbps 以太网 25
为什么要采用IEC61850规约?
----基于IEC61850规约的智能化变电站的特点
4、网络独立性 传统技术不严格分层,应用层与底层联系比较紧密。服务种类不能满足数字
化变电站需要,不支持在线服务。 IEC61850定义了独立于所采用网络和应用层协议的通信服务。解决了标准
MMS技术主要被用在自动化网络报文的传输。 2、GOOSE
GOOSE:Generic Object Oriented Substation Events 通用面向变电站事件对象。 该服务主要应用于智能化变电站中过程层与间隔层设备之间的通信传输,简单的来说
就是替代了这些设备间的控制、信号电缆的功能。 3、SMV
电
无源型电子式互感器的关键技术要求:有效解决
流
温度、震动等因素对光学折射效应的影响,确保
其长期工作的稳定性。
合并单元的关键技术要求:合并单元将多个互感器采集单元
输出的数据进行同步合并处理,为二次系统提供时间同步的
电流和电压数据,是将电子式互感器与变电站二次系统连接
起来的关键环节,要满足二次系统对输出数据的同步性、实
电数字和光/电网络代替。
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智能电网是将现代信息系统融入传统能源网络构成的新电网系统,从而使电网具有更好的可控性和可观性,解决传统电力系统能源利用率低、互动性差、安全稳定分析困难等问题,从而实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。
1.1智能变电站工作原理
智能电网作为未来电网的发展方向,渗透到发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信等各个环节。
而在上述这些环节中,智能变电站无疑是最核心的一环。
智能变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建,是实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
智能化一次设备主要包括智能变压器、智能高压开关设备、电子式互感器等。
例如:智能变压器与控制系统依靠通信光纤相连,可及时掌握变压器状态参数和运行数据。
在实现一次设备实现通讯的基础上,网络化二次设备分层构建还需要一个具有广泛适用性、功能强大的通讯协议,使各种设备能通过协议实现互操作,才能让变电站的智能化变为可能。
这个通讯协议就是IEC61850。
IEC61850标准实现了智能变电站的工程运作标准化,使得智能变电站的工程实施变得规范、统
一和透明。
通过对设备的一系列规范化,使其形成一个规范的输出,实现系统的无缝连接。
1.2各种设备之间互操作的可靠性
安全和可靠永远是电网系统不可逾越的原则,而众多不同厂家的设备连接到一起,设备之间互操作的可靠性问题也是一个难关。
为了保证整个智能变电站系统的可靠性运行及响应速度,必须依靠变电站验收时各种试验及系统联调。
由于智能变电站的设备分为过程层、间隔层、站控层3层,因此智能变电站的验收应根据智能变电站的特殊性,在验收时需制定相应验收计划。
总的来说,智能变电站的验收项目主要有过程层设备验收、站控层设备验收及主要系统功能验收等项目。