国电光宇_变电站交直流控制电源一体化整体解决方案概要

自动化人员 变电人员
UPS电源系统
交直流系统
通信电源系统
通信人员
a 协调困难，效率低下
b 每套系统需要各自对应的专业人员维护 c 柜间二次连线过多，增加维修成本
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可靠性不高、环保效应差
可靠性不高 由不同供应商提供的交直流系统，通信规约一般不兼容，因此， 没有综合的监控平台对站用电源系统进行统一管理 ；存在系统监控 盲点，不能及时发现事故隐患；限制了站用电源的深层次开发，管 理水平难以提升。 环保效应差 蓄电池重复配置，造成环保隐患； 核对性放电电能通过负载箱释放，造成电能浪费，所产生大量 的热能影响周围设备工作，同时也存在负载发热燃烧的隐患；
数字化变电站一体化电源系统设计方案
变电站站用控制电源系统拓扑图
控制电源系统
站用电交 流电源
UPS电源 系统
直流操作电 源系统
直流通信电 源系统
动 力 、 照 明
微机 监控 、 事故 照明
提供断路 器的分、 合电源及 各类高低 压设备的 直流用电
载波 机、 交换 机
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传统站用电源配置中存在的问题
目前变电站交、直流系统运行状况 a 缺乏统一技术规范，无法推广应用。 b 无统一监控系统平台，各设备检测装置各自独立形成系统， 形成多个信息孤岛，造成资源浪费。 c 信息通信标准不统一，信息传输交换难度大。 d 缺乏设备信息状态诊断、智能分析、预警、寿命预测和管 理等高级应用功能，不能为运行部门状态检修和全寿命管理提 供有效支持。
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变电站监控现况有可能带来的后果
继电保护室或高压室空调馈线空气开关跳闸，保护及自动装置所 处运行环境温度升高，将会造成保护及自动装置死机，有可能出现越 级跳闸现象，扩大事故范围。 直流储能空开在断路器合闸储满能后跳闸，线路断路器跳闸后重 合成功，短时间内再次故障，则线路不能重合，严重者可能导致全站 失压。 蓄电池整组电池或部分电池失效时（开路、短路或容量不足）， 充电机故障或交流失压，将导致全站直流失压，引起保护及自动装置 拒动，影响电网系统安全运行。 随着电力公司电网规模的日益扩大和负荷需求的不断增加，电网 系统对变电站交、直流系统的运行要求越来越高，不及时发现、清除 交直流系统缺陷，将可能给电网的安全稳定运行带来严重影响。
减少传统变电站交、直流系统用两个ATS的模式。 一体化监测与诊断系统提供了实时在线监测系统，使得报 警及维护更加及时，保证电力系统的稳定性。 共享直流操作电源的蓄电池组，取消传统UPS和通信电源 的蓄电池组和充电单元，减少维护工作量。 对防雷单元统一优化配置，针对UPS和DC/DC的直流输入 进行优化设计和EMI处理，满足EMC要求。 统一了通信协议，使得交直流系统后台的管理更加方便化 。 建立智能监测与诊断系统，保证了变电站交直流电源系统 大的可靠运行。
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解决方案
我公司提供的交直流一体化电源所采用的监测及诊断系统能真正 实现对变电站交直流系统运行状况的在线监测，提高变电站交直流系 统运行的可靠性，通过变电站交直流电源运行状态的一体化监测与诊 断将产生以下效益： 制定并应用统一的设备通讯、接口技术规范； 建立统一变电站交直流电源实时状态监测与诊断平台； 规范及完善变电站交直流电源数据信息标准； 使用统一的IEC61850通信标准； 开发状态诊断、智能分析、预警与寿命管理等高级应用功能。
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变电站交直流一体化检测与诊断系统图
以太网 Text
变电站现场
IEC61850规约转换器
监控系统后台
防火墙
直流采集单元
WEB交换机
蓄 电 池 屏
交 流 屏
U P S 屏
直 流 屏
WEB 服务 器
来自百度文库
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工程 维护
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变电站交直流一体化检测与诊断系统概述
一路交流
ACBUS
二路交流
监控模块
直流站用设备 直流充电屏 监控模块
通信设备 通信电源屏 IEC61850
高速以太网
交直流一体化电源监控装置
MODBUS
此为双向并网有 源逆变过程
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变电站交直流一体化检测与诊断系统
目的 我公司提供的GY/JNZT系列一体化电源所采用的交直流一 体化检测与诊断系统以”IEC61850”通信体系为基准，实时掌 握变电站交、直流电源设备的运行状况。实时在线监测、分析 、诊断，并对设备隐患进行预警，为运行部门进行状态检测提 供科学依据，确保变电站交、直流系统安全、稳定运行，为电 网安全运行保驾护航。具体见下面的系统图。
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变电站电源系统现状
站用电源系统
一路交流
二路交流
充电器
ATS
ATS
UPS电源系统
UPS监控模块 站内交流设备 直流监控模块
综自后台
直流电源系统
直流用电设备 通信监控模块
通信电源系统
通信电源设备
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国电光宇一体化交直流控制电源的构成
综自监控
高速以太网

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交直流一体化设计理念
节约成本
传统电源系统
一体化电源系统
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统一监控平台
UPS电源系统
综自监控
UPS电源系统
直流电源系统 综自监控 通信电源系统
高速以太网
直流电源系统
通信电源系统
一体式触摸式监控器 IEC61850规约
UPS电源通信规约 直流电源通信规约
站控层
IEC61850 一体化触摸式监控器
MODBUS
DCBUS ACBUS
间隔层
站 用 变
AC380/220V DC220/DC110V AC220V DC48V
站用电源
直流操作电源
电力专用UPS电源
通信电源
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DCBUS 监控模块 交流站用设备 ATS 逆变电源屏 交流屏 综自监控
MODBUS
通信电源通信规约
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电力运营需要交直流一体化解决方案
数字化变电站发展的需要：紧凑、标准、统一 降低设备全寿命周期成本需要：可靠、维护简单 服务及时到位的需要：一站式 状态检测的需要：数据共享、统一分析
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一体化交直流控制电源需解决问题
一次性投资大
蓄电池浪费
直流操作系统
UPS电源系统 通信电源系统
a 直流电源、通信电源、UPS电源分别配置一套蓄电池，浪费严重 b 各屏柜外存在大量二次接线，设计和生产的成本高、工作量大、周期长 c 交、直流系统分离 ,无统一信号接口，需各自配备监控装置。
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长期维护成本高，难度大