数字化变电站联调总结
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数字化变电站联调总结
魏挺 2010-09-15
提纲
一、了解数字化变电站的基本概念及实现方法,明确其与传统变电站相比的优势。
二、熟悉工程概况,根据订货记录,确认设计输出的实施方案能否满足工程要求,并以
此核对计划单及工程图纸,统计缺料情况,并列出缺料清单,清单应详细包括屏柜、装置、板件、贴膜、程序、附件,外购件等,同时进行问题分析和定位,协调责任
部门整改。
三、熟悉新装置、新平台及相关附属产品的原理及功能。
四、根据具体工程,从整站实现的角度出发,确定联调方案。
五、根据实施方案及联调方案确定组网方案,包括MMS网络,SMV网络及GOOSE网络搭
建,直采直跳网络搭建,采样同步及校时网络搭建等。
六、利用数字化变电站的配置工具进行配置,包括利用SCD_ICD工具配置新平台装置的
GOOSE,利用PRS7000工具配置新平台装置板件及合并单元,利用GOOSE配置工具
配置GO装置GOOSE,利用后台监控系统配置MMS网络。
七、自测。联调方案所包含内容应全部实现。
内容
一、数字化变电站基本概念介绍
1、什么是数字化变电站
◆数字化变电站是指变电站信息采集、传输、处理、输出过程全部数字化,其基本特征
为设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化、运行管理自动化。
2、与传统的变电站相比基于IEC61850标准的数字化变电站具有以下显著特征:
◆IEC 61850国际标准通信协议
◆非常规电流/电压互感器
◆智能开关设备
◆光缆取代大量电缆
◆与传统站相比较,差异主要体现在过程层的实现。
传统站与数字站结构图:
数字化变电站结构示意图:
3、数字化变电站优势
◆共享统一的信息平台
◆简化信息传输通道
◆提高信号传输的可靠性
◆提升系统精度
◆避免电缆带来的电磁兼容、传输过电压和两点接地等问题
◆解决设备间的互操作问题
◆进一步提高自动化和管理水平
◆减少变电站生命周期成本
4、数字化变电站建设宗旨
◆充分体现一次设备智能化和二次设备网络化的设计理念,使变电站的整体设计、建
设、运行成本降低。
◆一次设备智能化主要体现在光电互感器和智能断路器的应用,有效地减少变电站占
地面积,和电磁式CT饱和问题。应用合并器解决数据采集设备重复投资问题。利用网络替代二次电缆,有效解决二次电缆交直流串扰问题,并简化了施工。
◆系统结构分三层:变电站层、间隔层和过程层
◆变电站层和间隔层以基于IEC61850标准的互联互操作为重心,实现数据共享。
◆过程层以可靠和稳定为首要设原则。
5、过程层内容提要
1)非常规互感器分类:
◆光电互感器
纯光互感器:造价成本高、技术不成熟,安装运输要求高影响了它的推广与应用;
电子式互感器
电子式互感器:成本低,不易饱和,易推广;但体积仍较笨重;
电子式互感器结构及工作原理:
电子式互感器配置示例:
合并单元不一定是独立的设备,可以是ECT/EVT 的一部分。
2)过程层接口
合并单元为单独设备: 合并单元为ECT/EVT 的一部分:
3)过程层采样值接入协议比较:
6、过程层装置介绍
1)合并单元(MU)
合并器采用点对点方式和保护测控装置通信。
◆弱模合并器(PRS7394)
弱模合并器采用航空电缆形式与ECT\EPT接口,采集ECT\EPT输出的弱电信号转化为光信号后,接入保护装置或级联合并器。
◆间隔合并器(PRS7390-1)
间隔合并器实现线路间隔线路电压、母线电压、测量电流、保护电流、零序电压、零序电流的合并。
◆电压合并器(PRS7390-3)
电压间隔合并器采集母线电压及接收对侧母线电压,采集两段PT刀闸及分段开关状态自动完成两段母线电压并列及解列功能,并为间隔合并器提供母线电压。
◆级联合并器(PRS7392)
为母线保护、主变差动保护、备自投装置等提供多间隔电流、电压数据。
◆采样同步装置(PRS7391)
全站使用同一个采样同步数据源,每个间隔合并器的采样同步秒脉冲
2)智能操作箱(PRS7389)
◆智能操作箱就地安装于传统一次设备附近的端子箱,将一次设备的控制电缆、信号
电缆限制在一次设备和智能操作箱之间
◆智能操作箱实现操作箱的所有功能,并实现保护、测控装置的I/O采集和输出功能
◆智能操作箱通过过程层网络,按GOOSE协议与间隔层保护、测控设备通信。
◆监控系统实时监测智能操作箱的网络状态,要求智能操作箱将其网络端口的负载率
和网络通信状态上送间隔层保护、测控装置。
3) ISA-、PRS\BP保护及测控
◆接入站控层网络,上传四遥信息、自检信息、保护事件等,实时反映站内运行工况
◆接入过程层网络,接收GOOSE信号,开出各种控制命令
7、主变本体端子箱
◆为了限制主变本体测量、信号、控制电缆的长度,设立主变本体端子箱,主变本体
保护、主变温度变送器、有载调压测控装置就地安装于主变本体端子箱内。
◆主变后备保护的控制命令通过GOOSE网络传送至主变本体保护,并由本体保护代为
执行。
◆就地安装的ISA341G测控装置,采集温度变送器输出和有载调压机构的档位输出,
并执行变电站层的VQC调节命令。
二、联调方案的制定与组网
1、准备
◆详细了解工程概况,明确主接线方式及现场可能出现的运行方式。
◆收集资料并消化,包括一次、二次接线图,技术协议,地区标准,实施方案等。
◆依据计划单统计工程所涉及的智能设备。
◆依据工程及设备确定站控层,间隔层和过程层的实现方案
2、实例
依据新疆昌吉北庭数字化变电站实现方案为例
2.1工程概述
新疆昌吉110kV北庭数字化站现有2台三卷变压器,110kV为单母分段代旁母,进线2回;35千伏为单母分段,出线6回(其中35kV北城线为上网小电源),备用线路1回;10千伏为单母分段,出线9回,10kV电容器4套,10kV所用变两台。需要将该站涉及到的主要的保护测控装置、过程层设备以及网络设备进行一次联调。
2.2联调验收方案
2.2.1统计并列举该站涉及到的我司保护测控装置:
常规装置:ISA-342G、ISA341G、ISA-301D、ISA-301P和ISA-389G。
GO装置:ISA-341GO、ISA-351GO、ISA-359GO、ISA-331GO和ISA-361GO。
PRS-7000新平台装置:PRS-7378和PRS7358;PRS-7390-1、PRS-7390-3、PRS-7391
(光脉冲同步)和PRS-7389;
一次CT、PT内部装置:PRS-7390-9(激光电源管理)、PRS7397-4(传统电压采集器)
和PRS-7397-5(传统电流采集)。
2.2.2过程层联网方案:
方案细化:
◆互感器及合并器配置
所有互感器(包括数字式互感器和传统互感器)的输出采用采集器加间隔合并器的模式。
采集器及光纤熔接盒户外箱的安装示意图如下: