光伏电站二次、继电保护及自动装置

6.二次、继电保护及自动装置

6.1二次设备及控制室布置

本工程的通讯采用无线，控制、测量、调度信号通过光纤送至综合楼，在综合楼内设光伏发电站电气集中控制室及二次设备室。各发电子系统的逆变器、隔离升压变、35kV系统、站用电系统、火灾自动报警系统及保安监控系统的监控均集中设置在控制室内。

集中控制室设有微机监控系统操作台、LED显示屏、工程师站及操作员站、安保监控系统的监控主机和火灾自动报警后台装置等。

电子设备间的电气设备有：直流柜、远动柜、网络设备柜及接入系统设备控制柜等。

6.2控制、测量、信号

6.2.1监控方式

本光伏发电站采用有人值班的计算机监控方式。

逆变器测量信号采用动力载波从隔离升压变压器低压侧提取信号，变压器测量信号通过铠装485线，分别接至华为PLC装置，PLC通过以太网送至数据采集器，数据采集器通过以太网送到CPE装置，以无线通讯方式送到综合楼基站RRU，RRU通过光纤与设备室BBU相连接，由BBU送至发电站集控室通讯管理机主机、配电室开关柜上综合测控控制设备之间通讯采用单模8芯光纤。

6.2.2控制对象

控制对象为35kV断路器、隔离升压变压器、组串式逆变器等。

控制方式包括控制室操作员站操作和间隔层控制测量单元上对应电气单元的一对一操作。

间隔级控制层操作优于站级控制层操作。同一时间内，被控设备只接收一个操作命令。

6.2.3微机监控系统控制范围

(1)站级控制层操作控制。

操作控制指运行人员在中控室集中控制室操作员站上调出操作相关的设备图后，通过键盘或鼠标，对需要控制的电气设备发出操作指令，实现对设备运行状态的变位控制。纳入控制的设备有：

各发电单元35kV断路器的分、合闸

站用电系统0.4kV智能开关的分、合闸

发电子单元逆变器的运行、停止

操作控制的执行结果反馈到相关设备图上。其执行情况也产生正常(或异常)执行报告。执行报告在操作员工作站上予以显示并打印。

(2)间隔层操作控制

当计算机站级控制层停运或故障时，间隔控制层能独立于站级控制层控制。站级控制层和间隔控制层的控制不得同时进行，在软件上作相应的闭锁配置，并设有远方/就地切换开关以禁止间隔控制层的操作，只有在站控制层故障或紧急情况下将远方/就地切换开关切至“就地”位置时才能操作。

(3)站级控制层操作和间隔层操作闭锁

为了防止误操作，在任何控制方式下都采用分步操作，即选择、校核、执行，并在主控室站控层设置操作员口令和监护员口令及线路代码。

间隔层的控制可以采用测控单元上的触摸按钮进行操作控制，控制测量单元有电气单元的模拟接线和实时状态。

在任何操作方式下，保证下一步操作的实现只有在上一步操作完全完成以后。

同一时间，输出设备只接受一个操作员站的命令，禁止其它操作员站的命令进入。

运行人员发出的任何控制和调节指令均应在1秒或者更短的时间内被执行。已被执行完毕的确认信息也应在2秒内在CRT上反馈显示。

6.2.4监测与信号

开闭站集中控制室内其他电气设备的集中监测由微机监控系统完成。各测量点由网络通讯接口输入微机监控系统，显示在LCD画面上。其状态信号、事故及异常情况也是通过微机监控系统实现信号显示与报警。

微机监控系统监测的内容包括：

(1)35kV高压母线电压、频率和功率因数值。

(2)35kV进线和出线回路的电流、有功功率、无功功率、开关位置状态、预告信号、事故信号和事故顺序记录。

(3)隔离升压变压器的瓦斯、温度及预告信号、事故信号，隔离升压预装式变电站负荷开关状态和事故信号。

(4)站用变压器的温度、预告信号和事故信号。

(5)站用电母线电压值，站用电系统的有功功率和电度数。

(6)直流系统的电流、电压值和故障信号。

(7)逆变器的进、出口电流电压值，输出有功功率和功率因数值，各种运行状态、预告信号和事故信号。

(8)各种气象数据（温度、光照辐射量、风速等）。

(10)电能质量检测仪输出的光伏电站电流各种谐波数据。

以上各种模拟量(包括温度量)、开关量、脉冲量可通过微机监控系统的数据采集系统送入微机监控系统。就地设备均由其智能终端就地采集后以通信方式送入微机监控系统。

6.2.5监控、测量与信号的显示

工作站LCD屏幕上能图文结合地显示模拟量、开关量、数据、各类预告信号和事故信号等实时信息，并根据模拟量信息设置趋势曲线图、棒状图等。正常情况下，LCD显示运行操作人员调用的画面和数据，当模拟量越限或SOE开关量变位时，立即报警，并在屏幕上开窗显示报警信息，同时与之相关的画面变色或闪光。电气系统在微机监控系统设置内以下主要电气画面，可以在LCD屏上即时调用显示：

➢站用工作电源系统图

➢光伏发电单元系统图

➢火灾自动报警系统图

➢保安监控系统图

➢不停电电源系统(UPS)

➢电气主接线图，包括显示设备运行状态、潮流方向、各主要电气量(电流、电压、频率、有功、无功和电度数)等的实时值

➢直流系统图

➢趋势曲线图，包括历史数据和实时数据

➢棒状图

➢计算机监控系统运行工况图

➢各发电单元及全站发电容量曲线

➢各种保护信息及报表

➢控制操作过程记录及报表

➢事故追忆记录报告或曲线

➢事故顺序记录报表

➢操作指导及操作票、典型事故处理指导及典型事故处理画面

➢各种统计报表

➢除按运行要求，对电流、电压、频率、功率和电能量进行统计分析外，还能以在线方式按照数值变换和规定时间间隔不断处理和计算下述各项内容（但不限于此）：

➢有功、无功，功率因数计算

➢电能量的分时段、分方向累计及电能量平衡统计

➢开关分/合及保护动作次数的统计

➢监控设备、无功装置投退率计算

➢全场发电输出总有功功率

➢线损管理计算

➢变压器负荷率计算

➢主要设备运行小时数统计

➢无功累计

本工程微机监控网络采用成熟的10M~100M工业双以太网。网络结构为开放式分层、分布式结构，站控层网络应可扩展，以便和其他系统设备接口。

集控室装设监控网络通信管理主单元，逆变器和预装式箱式变压器现场装设网络通信管理分单元。

6.2.5监控网络性能指标