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:

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